智能电子锁的制作方法

本公开涉及安防领域，特别涉及一种智能电子锁。

背景技术：

随着人们安防意识的提高，市场上涌现出了多种相对于传统机械锁的电子锁，例如通过磁卡开锁、人脸识别开锁、蓝牙开锁、密码开锁等方式，但是现有市场的电子锁的耗电量大，所以为了保证电子锁的正常使用，要求电子锁的安装处设有电源为电子锁随时进行充电。

随着物流行业的蓬勃发展，为了保证货物在运输过程中的安全性，需要装有货物的运输设备的箱门进行上锁，即考虑到物流运输中对锁的需求，因而考虑到将电子锁应用到物流行业中。但是现有技术中的电子锁一般要求持续供电，而物流，特别是用于运输过程中的锁，由于运输距离长、运输时间长，市场上需要随时进行充电的电子锁并不能应用到物流运输中。

因此，需要一种可以用于运输过程的电子锁。

技术实现要素：

为了解决相关技术中存在的问题，本公开提供了一种智能电子锁。

一种智能电子锁，所述智能电子锁包括锁体和安装于所述锁体的控制装置，所述控制装置包括输入模块和控制模块，其中，

所述输入模块用于检测自身被触发的输入操作，并生成对应于所述输入操作的输入信号；

所述控制模块用于在所述输入信号为唤醒信号时，控制所述控制装置由休眠状态切换至正常工作状态，在所述正常工作状态，当所述输入模块生成的输入信号为解锁信号时，所述控制模块根据所述解锁信号对所述锁体进行解锁。

进一步地，所述锁体包括锁杆、锁本体和锁死装置，所述控制装置包括插入检测模块，在所述插入检测模块检测到所述锁杆被插入到所述锁本体中时，所述控制模块向所述锁死装置下发锁死指令，以使所述锁死装置根据所述锁死指令将被插入所述锁本体的锁杆锁死。

进一步地，在所述锁死装置将所述锁杆锁死时，所述控制模块控制随机生成解锁密码并控制将所存储的解锁密码更新为所生成的解锁密码，以当所述输入模块生成的解锁信号与所述控制装置所存储的解锁密码相对应时，所述控制模块对所述锁体进行解锁。

进一步地，在所述控制模块生成解锁密码后，所述控制装置的通信模块将所述解锁密码上报至所述智能电子锁的监控端和/或与所述智能电子锁关联的用户端。

进一步地，所述控制装置还包括锁状态检测模块，所述锁状态检测模块用于检测所述智能电子锁的状态，所述控制模块还用于根据所检测到的所述锁体的状态生成锁状态信号，并控制将所述锁状态信号上报至所述智能电子锁的监控端。

进一步地，所述锁状态检测模块包括锁杆检测单元，所述锁杆检测单元用于检测所述锁体的锁杆是否被剪断，在所述锁杆检测单元检测到所述锁杆被剪断时，所述控制模块根据所生成的指示所述锁杆被剪断的锁状态信号控制进行报警。

进一步地，所述锁状态检测模块包括外壳检测单元，所述外壳检测单元用于检测所述智能电子锁的外壳是否破损，在所述外壳检测单元检测到所述外壳破损时，所述控制模块根据所生成的指示所述外壳破损的锁状态信号控制进行报警。

进一步地，所述锁体检测模块包括电压检测单元，所述电压检测单元用于检测所述智能电子锁所内置电源的输出电压，在所述电压检测单元检测到所述电源所输出电压低于设定的阈值时，所述控制模块根据所生成的指示电源输出电压过低的锁状态信号控制进行报警。

进一步地，所述控制装置还包括定位模块，所述定位模块用于采集所述智能电子锁的位置信息，以使所述控制装置的通信模块将所述位置信息上报至所述智能电子锁的监控端。

进一步的，所述输入模块为键盘。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

在本公开的技术方案中，为智能电子锁的控制装置设有两种工作状态，即正常工作状态和低功耗的休眠状态，而通过控制装置的输入模块生成的唤醒信号来将控制装置从休眠状态切换至正常工作状态，并在正常工作状态对智能电子锁的锁体进行解锁，从而降低了智能电子锁在使用过程中的功耗，可以将智能电子锁应用于无法进行持续供电的应用场景，例如物流运输。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并于说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的智能电子锁的框图；

图2是根据一示例性实施例示出的智能电子锁的控制装置的框图；

图3是根据一示例性实施例示出的智能电子锁的锁体的结构示意图。

通过上述附图，已示出本发明明确的实施例，后文中将有更详细的描述，这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例执行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

一种智能电子锁，如图1所示，智能电子锁100包括锁体110和安装于锁体的控制装置120，控制装置120包括输入模块121和控制模块122，其中，

输入模块121用于检测自身被触发的输入操作，并生成对应于输入操作的输入信号。

所述控制模块122用于在所述输入信号为唤醒信号时，控制所述控制装置120由休眠状态切换至正常工作状态，在所述正常工作状态，当所述输入模块121生成的输入信号为解锁信号时，所述控制模块122根据所述解锁信号对所述锁体110进行解锁。

输入模块121用于接收用户向智能电子锁输入的信息，输入模块121例如按钮、键盘、人机交互界面等，对应的，用户对按钮、键盘上的按键触发的按压等操作，或者在人机交互界面上的界面元素触发的点击操作等，均为在输入模块上触发的输入操作。

其中，键盘例如是设有多个按键的矩阵键盘，也可以是一种设有多个档格的旋转式键盘，在此不进行具体限定。在一具体实施例中，为了便于智能电子锁对用户的输入进行反馈，在检测到键盘上的输入操作时，设置于智能电子锁上的指示灯闪烁一次，表示检测到键盘上被触发的输入操作。

对于输入模块121，输入模块121中的每一个控件(例如按钮、键盘上的按键、人机交互界面上可触发的界面元素)预设了对应的信号，即当控件被触发时，则生成所预设的信号，其中，该控件被触发的操作即为输入操作，而所生成的所预设的信号即为对应于输入操作的输入信号。当然，在具体实施中，对于输入模块中有多个控件时，若为控件预设了组合操作的信号，则输入模块中的控件还可以进行组合操作。

控制模块122是智能电子锁的控制核心，其中控制模块122例如是单片机，而控制模块通过其上的串口和/或接口与控制装置中的其它功能模块进行数据交换。

控制装置122的工作状态包括休眠状态和正常工作状态，在正常工作状态，控制装置的各个功能模块正常工作，而在休眠状态，控制装置的一些模块不工作(例如下文提到的通信模块、定位模块等)或者工作的频率降低(例如作为控制模块的mcu)，而仅保留重要的功能模块进行正常工作(例如下文提及的锁状态检测模块)，从而降低智能电子锁在使用过程中的功耗。

在一实施例中，为了是控制装置进入非工作状态，控制装置中设有开关模块，通过人工触发开关模块来使控制装置从工作状态进入非工作状态，其中，在非工作状态，控制装置的各个模块均不进行工作。在一具体实施例中，开关模块是电路开关钥匙，通过电路开关钥匙断开控制装置的供电线路，从而是控制装置的电源不能为控制装置供电，使控制装置进入非工作状态。

对于控制装置122的唤醒，输入模块中设有用于唤醒控制装置的控件，例如按钮，键盘中的一个或者多个按键等，从而，当所预设的用于唤醒控制装置的控件被触发时，则对应生成的信号即为唤醒信号，从而控制模块可以通过唤醒信号控制将处于休眠状态的控制装置切换至正常工作状态。对于控制模块，不管控制装置处于休眠状态还是正常工作状态，控制模块均进行工作，但是休眠状态时控制模块的工作频率低于正常工作状态时的工作频率。

对于控制装置122的休眠，即控制控制装置从正常工作状态切换至休眠状态，在一实施例中，可以通过在输入模块中预设用于启动控制装置休眠的控件，从而，当检测到该控件被触发时，控制模块控制控制装置122从正常工作状态进入休眠状态；在另一实施例中，可以对输入模块上所进行的触发操作进行监控，当检测到一次触发操作之后，如果超过设定的时间未检测到下一次的触发操作，则控制模块控制控制装置由正常工作状态切换至休眠状态。

对于智能电子锁的锁体的使用而言，锁体包括解锁和上锁两个模式，锁体包括两个部分，锁杆和锁本体，而锁体的是解锁和上锁两个模式是通过锁杆和锁本体来体现的，即当锁杆被锁死在锁本体中(当然在具体实施例中，锁杆被锁死在锁本体中可以是锁杆相对于锁本体可移动的距离不超过所预设的距离阈值，例如距离阈值设为2mm，则当锁杆相对于锁本体的可移动距离≤2mm，则视为锁杆被锁死在锁本体中)时，锁体处于上锁状态；而当锁杆相对于锁本体可移动(在具体实施例中，锁杆相对于锁本体可移动是指可移动的距离超出所预设的距离阈值，例如当锁杆相对于锁本体可移动的距离超过上述所设定的距离阈值2mm，则视为锁杆相对于锁本体可移动)时，锁体处于解锁状态。

对于锁体110的解锁，在控制装置120的输入模块121中同样预设了对应的控件，从而，当输入模块检测到对应的控件被触发时，则输入模块所生成的输入信号即为解锁信号，从而，控制模块根据输入模块所生成的解锁信号对锁体进行解锁。在本公开的技术方案中，锁体的解锁依赖于所安装的控制装置，即仅当控制装置处于正常工作状态时才可以对锁体进行解锁，也即是说，为了进行锁体的解锁，如果控制装置处于休眠状态，则需要先将控制装置唤醒，进入正常工作状态，然后根据在正常工作状态时输入模块根据输入操作生成的解锁信号时对锁体进行解锁。

在本公开的技术方案中，为智能电子锁的控制装置设有两种工作状态，即正常工作状态和低功耗的休眠状态，而通过控制装置的输入模块生成的唤醒信号来将控制装置从休眠状态切换至正常工作状态，并在正常工作状态对智能电子锁的锁体进行解锁，从而降低了智能电子锁在使用过程中的功耗，可以将智能电子锁应用于无法进行持续供电的应用场景，例如物流运输。

在一实施例中，锁体包括锁杆、锁本体和锁死装置，控制装置120包括插入检测模块，在插入检测模块检测到锁杆被插入到锁本体中时，控制模块122向锁死装置下发锁死指令，以使锁死装置根据锁死指令将被插入锁本体的锁杆锁死。

对于锁体而言，锁体进行上锁是在将锁杆插入到锁本体中的基础上进行，从而，通过插入检测模块来检测锁杆是否被插入到锁本体中。在具体实施例中，插入检测模块可以是接近开关，即通过接近开关来检测锁杆是否被插入到锁本体中。

其中，锁死装置用于在锁杆插入到锁本体中后，对锁杆进行限位锁死，从而保证锁杆被锁死在锁本体中，即上文所提及的锁杆相对于锁杆的可移动距离不超过所预设的距离阈值。

在本公开的实施例中，锁死装置受控于控制模块，即当控制模块向锁死装置下发锁死指令时，锁死装置根据所接收到的锁死指令将被插入锁本体的锁杆锁死。

在一具体实施例中，锁体的结构如图3所示，其中锁死装置包括电机3、由电机驱动的凸轮5、以及与凸轮配合的锁紧滑块6。在图3所示的示意图中，锁杆1的活动端设有限位槽1.1，当锁杆1插入到锁本体4中后，控制装置向锁死装置下发锁死指令，电机3受控启动，驱动凸轮5转动，凸轮5带动锁紧滑块6向上运动；由于与第一锁销2平行布置的第二锁销7固定，第二锁销2与第二锁销7通过复位弹簧8连接，进而锁紧滑块6的向上运动驱动第一锁销2向靠近限位卡槽1.1的方向移动，当锁紧滑块6进入到由第一锁销2和第二锁销7所形成的滑槽中，第一锁销2的限位凸起2.1与限位卡槽1.1配合，并使限位卡槽2.1保持与限位卡槽1.1配合的状态，实现了将锁杆1锁死。

对应的，当控制装置向锁死装置下发解锁指令时，电机3受控启动，驱动凸轮5转动，凸轮5带动锁紧滑块6向下运动。由于当锁杆1处于锁死状态时，复位弹簧8处于拉伸状态，当锁定滑块6滑出由第一锁销2和第二锁销7所形成的滑槽时，在复位弹簧8的拉伸力的作用下，第一锁销2向远离限位卡槽1.1的方向运动，从而，第一锁销2与限位卡槽1.1远离，从而，用户可以轻易地将锁杆1从锁本体4中拔出，实现了锁体的解锁。

进一步的，在锁死装置将锁杆锁死时，控制模块控制随机生成解锁密码并控制将所存储的解锁密码更新为所生成的解锁密码，以当输入模块生成的解锁信号与控制装置所存储的解锁密码相对应时，控制模块对锁体进行解锁。

在该实施例中，智能电子锁的解锁通过输入的解锁密码进行，且在该实施例中，在锁死装置将锁杆锁死时，控制模块控制随机生成用于进行解锁的解锁密码。也即是说，锁死装置每进行一次锁杆的锁死，控制模块对应随机生成一次解锁密码。

为了进行锁体的解锁，控制模块控制将所存储的解锁密码更新为所生成的解锁密码，从而，当进行锁体的解锁时，控制模块判断用户所输入的解锁密码(对应于输入模块生成的解锁信号)与所存储的解锁密码相同时，控制模块向锁死装置下发解锁指令，进行锁体的解锁。

进一步的，在控制模块控制生成解锁密码之后，控制装置的通信模块将解锁密码上报至智能电子锁的监控端和/或与智能电子锁关联的用户端。从而智能电子锁的监控端或者与智能电子锁关联的用户端可以获取到控制装置所随机生成的解锁密码，并进而根据所获取的解锁密码在控制装置上进行密码输入(例如在输入模块上进行输入)以使控制装置控制进行锁体的解锁。

其中智能电子锁的监控端例如是监控智能电子锁动向的监控数据中心，例如当智能电子锁用于物流公司进行集装箱、槽车或者其他运输装备的上锁，从而，而通过数据中心来监控集装箱、槽车或者其他运输装备的动向，则数据中心即可作为智能电子锁的监控端。与智能电子锁关联的用户端例如与智能电子所关联的电话号码、邮箱、社交账号所对应的用户端，从而，在对应电话号码、邮箱、社交账号的用户即可接收到解锁密码。

对应的，在需要对锁体进行解锁时，通过用户在输入模块上输入正确的解锁密码进行解锁。即当用户的触发操作所生成的解锁信号所对应的密码(即用户所输入的密码)与解锁密码相同时，控制模块122控制进行锁体的解锁。在一具体实施例中，为了向用户指示所输入的密码是否正确，通过控制装置的指示灯中的绿灯亮来指示用户所输入的密码与控制装置所存储的解锁密码相同；通过指示灯中的红灯亮来指示用户所输入的密码与控制装置所存储的解锁密码不相同。而当用户所输入的密码与控制装置所存储的解锁密码不相同时，控制装置生成指示用户输入密码错误的信号发送至智能电子锁的监控端。

在一具体实施例中，控制装置的通信模块为gsm模块，从而，gsm模块通过gsm网络与智能电子锁的监控端和/或与智能电子锁所关联的用户端进行通信，例如gsm的3g、4g网络等，鉴于gsm网络的成熟和稳定性，从而，可以保证通信过程中数据传输的可靠性。

进一步地，控制装置还包括锁状态检测模块，锁状态检测模块用于检测智能电子锁的状态，控制模块还用于根据所检测到的锁体的状态生成锁状态信号，并控制将锁状态信号上报至智能电子锁的监控端。

其中锁状态检测模块所进行的智能电子锁状态的检测用于根据检测获得的检测结果来确定智能电子锁的状态，也即是说，通过锁状态检测模块所进行的检测来对智能电子锁进行监控，从而使智能电子锁的监控端可以获取到智能电子锁的状态，特别是智能电子锁用于物流运输领域，通过智能电子锁的状态可以对应的获知所运输物品是否安全等。其中智能电子锁的状态包括正常状态和异常状态，在具体实施例中，可以通过对智能电子锁的一个或者多个组成部分进行检测，从而来确定智能电子锁的状态，锁状态检测模块也是对应于一个或者多个组成部分进行检测的。

锁状态信号即用于指示所检测到智能电子锁状态的信号。

进一步的，当所生成的锁状态信号指示智能电子锁异常时，例如所生成的所状态信号为下文所示例的指示锁杆被剪断的锁状态信号、外壳破损的锁状态信号、电源输出电压过低的锁状态信号中的至少一种信号时，则说明智能电子锁异常，一方面将所生成的锁状态信号上报至智能电子锁的监控端，另一方面根据所生成的指示智能电子锁异常的锁状态信号进行报警。所进行的报警可以是通过控制装置的指示灯进行报警，例如红色指示灯亮灯，在此不进行具体限定。

在一实施例中，锁状态检测模块包括锁杆检测单元，锁杆检测单元用于检测锁体的锁杆是否被剪断，在锁杆检测单元检测到锁杆被剪断时，控制模块根据所生成的指示锁杆被剪断的锁状态信号控制进行报警。

对于智能电子锁的使用而言，如果锁杆被剪断，则对应的智能电子锁也就失去了作用，所以，在智能电子锁的使用过程中，锁杆进行检测很有必要，从而，为了保证智能电子锁在使用过程中，使监控端及时获知锁杆的状态，检测锁杆是否被剪断。

锁杆检测单元可以是沿锁杆延伸方向布置的防剪断线路，从而当锁杆未被剪断时，防剪断线路完整，而当锁杆被剪断时，防剪断线路也被剪断，从而通过防剪断线路是否被剪断来确定锁杆是否被剪断，例如在防剪断线路中输入测试电流，通过防剪断线路中的电流来确定防剪断线路是否导通进而判断防剪断线路是否被剪断。当然，在其他实施例中，还可以通过其他进行检测方法来检测防剪断线路是否被剪断，在此不进行具体限定。

在一实施例中，锁状态检测模块包括外壳检测单元，外壳检测单元用于检测智能电子锁的外壳是否破损，在外壳检测单元检测到外壳破损时，控制模块根据所生成的指示外壳破损的锁状态信号控制进行报警。

其中智能电子锁的外壳是为保护智能电子锁的内部装置所布置的保护结构，例如为了保护安装于锁体上的控制装置而布置的防碰撞橡胶套、以及保护输入模块的防水罩等。在智能电子锁的使用过程中，如果防碰撞橡胶套或者防水罩被损坏，则很可能导致进水，从而是控制装置的内部电路短路，损坏控制装置，从而，对智能电子锁的外壳进行监控，即通过外壳检测单元检测智能电子锁的外壳是否破损，在检测到外壳破损时，通过所生成的锁状态信号控制进行报警。

进一步的，锁体检测模块包括电压检测单元，电压检测单元用于检测智能电子锁所内置电源的输出电压，在电压检测单元检测到电源所输出电压低于设定的阈值时，控制模块根据所生成的指示电源输出电压过低的锁状态信号控制进行报警。

其中智能电子锁所内置的电源例如控制装置的电源，以及上文提及到的驱动凸轮的电机的电源，而不管是智能电子锁中的哪一个电源所输出的电压低于设定的阈值时，则说明电源可能存在电量耗尽，不能正常工作的情况，从而，对各个电源的输入电压进行监控，在输入电压低于设定的阈值时，则及时上报至智能电子锁的监控端，并进行报警，从而便于相关人员及时进行处理，例如为智能电子锁充电等。

其中电源可充电电池，例如高能量的锂电池、聚合物电池、以及干电池等，在此不进行具体限定。

进一步的，控制装置还包括定位模块，定位模块用于采集智能电子锁的位置信息，以使控制装置的通信模块将位置信息上报至智能电子锁的监控端。

其中定位模块可以通过采集gps信号从而获得智能电子锁的位置信息，智能电子锁的位置信息即指示了智能电子锁所处的位置。在其他实施例中，定位模块还可以通过北斗卫星信号来获得智能电子锁的位置信息。从而，通过控制装置的通信模块将所采集的位置信息上报至智能电子锁的监控端，便于监控端获知智能电子锁的位置。

图2是根据一示例性实施例示出的控制装置的框图，如图2所示，控制装置包括控制模块122、以及通过控制模块122的串口或者接口与控制模块122进行数据交换的通信模块211、锁状态检测模块212、键盘213、指示灯214、电机驱动模块215、时钟模块216、存储模块217、电源218以及定位模块219。

其中控制模块122为型号为c8051f410的单片机，电机驱动模块215为型号为lg9110的电机驱动控制芯片，时钟模块216为型号为ds1302的时钟芯片，存储模块217为型号为fm24l512de存储器，电源218包括型号为me6211的稳压器所构成的电源管理电路、锂电池、型号为me4054的锂电池充电芯片构成。

其中锁状态检测模块212用于检测智能电子锁的状态，锁状态检测模块212可以包括上文所提及的锁杆检测单元、外壳检测单元、电压检测单元中的至少一种。指示灯214可以用于报警指示、上文提到的输入指示、以及密码输入指示等。电机驱动模块215用于向驱动凸轮的电机发送驱动信号，从而通过电机的带动凸轮运动。时钟模块216用于记录锁体发生各种事件的时间，例如进行解锁的时间、上锁的时间、锁杆被剪断的时间、外壳被破坏的时间，并将所记录的时间添加至对应需要进行上报的信号中，从而实现上报至监控端的数据有时间记录可查。存储模块217用于存储控制装置中的数据，例如程序、解锁密码等，电源218用于为控制装置的各个模块进行供电，定位模块219用于采集智能电子锁的位置信息；通信模块211例如是gsm模块，用于与外部设备进行通信，例如将控制模块122所生成的解锁密码发送至智能电子锁的监控端和/或与智能电子锁关联的用户端，又例如将锁状态检测模块212所检测到的智能电子锁的状态发送至智能电子锁的监控端，又例如将定位模块219所采集的智能电子锁的位置信息发送至智能电子锁的监控端等。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围执行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。