一种锁具和锁具的控制方法与流程

本发明实施例涉及锁具领域，尤其涉及一种锁具和锁具的控制方法。

背景技术：

目前，门锁多采用机械弹子(转动钥匙)、数字信号(输入密码或接触信息识别卡)、生物信号(采集指纹)等方法进行开启/关闭。由于传统机械门锁内部有可活动的弹子，因此该类锁可采用如错位开锁法、撞匙开锁法、锡箔纸开锁法等方法进行非正常开锁，从而使其安全性受到影响。与电子通信技术相结合的智能门锁，在传统机械门锁的结构基础上，使用密码、信息识别卡、指纹或虹膜信息等进行开锁/关锁，与传统机械门锁相比具有较好的安全性和便捷性。不过，对于使用密码或信息识别卡进行开锁/关锁的智能门锁，密码输入的轨迹容易被记录或信息识别卡也容易被复制，仍然存在开锁信息泄露的风险，从而使得该类型门锁的安全性受到影响；对于指纹门锁，手指指纹部位的皮肤损伤会降低指纹识别的准确性，而且指纹也容易被复制。

综上，现有技术的锁具存在安全性较低的问题。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种锁具和锁具的控制方法，解决了现有技术的锁具存在安全性较低的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种锁具，包括：

锁体；

把手，设于所述锁体的一侧；

采集电极，设于所述把手表面，用于采集开门者手部的肌电信号；

处理机构，设于所述锁体上，用于在所述肌电信号对应的特征信息存在于对应的基准特征信息集合中时输出开锁信号或关锁信号，其中，所述特征信息对应于预设手部动作；

控制机构，设于所述锁体上，用于在接收到所述开锁信号时打开锁体。

进一步，所述把手表面设置有一圈阵列式采集电极。

进一步，所述特征信息至少包含对应于两种预设手部动作的特征信息。

进一步，所述特征信息还包括对应不同预设手部动作出现顺序的时序信息。

进一步，把手表面还设置有压力传感器；

所述采集机构还用于采集所述压力传感器产生的压力信号；

所述处理机构用于在所述肌电信号对应的特征信息存在于对应的基准特征信息集合中，同时所述压力信号在预设压力范围内时输出开锁信号或关锁信号。

进一步，还包括：

附加信息采集机构，设置于所述锁体上，用于采集至少一种非肌电生理信号；

处理机构，用于在所述肌电信号对应的特征信息和非肌电生理信号对应的特征信息均存在于对应的基准特征信息集合中，且所对应的基准特征信息集合中的特征信息属于同一人时，输出开锁信号或关锁信号。

进一步，附加信息采集机构，设置于所述锁体上，用于采集至少一种非肌电生理信号；

处理机构，用于在所述肌电信号对应的特征信息和非肌电生理信号对应的特征信息均存在于对应的基准特征信息集合中，且对应的基准信息集合中的特征信息分别属于两个预设开门者时，输出开锁信号或关锁信号。

进一步，所述肌电信号对应的特征信息和非肌电生理信号对应的特征信息需以预设时序出现。

第二方面，本发明实施例还提供了一种锁具的控制方法，包括：

通过设置于把手表面的采集电极获取开门者手部的肌电信号；

通过处理机构确定所述肌电信号对应的特征信息是否存在于对应的基准特征信息集合中，若是则输出开锁信号或关锁信号，其中，所述特征信息对应于预设手部动作；

在检测到开锁信号或关锁信号时控制锁体执行对应的开锁动作或关锁动作。

进一步，通过处理机构确定所述肌电信号对应的特征信息是否存在于对应的基准特征信息集合中，若是则输出开锁信号或关锁信号，包括：

通过处理机构确定所述肌电信号对应不同手部动作的特征信息是否符合预设时序，以及是否存在于对应的基准特征信息集合中，若均是，则输出开锁信号或关锁信号。

本发明实施例提供的锁具的技术方案，包括锁体、设于锁体一侧的把手、设于把手表面的采集电极、设于锁体上的处理机构和控制机构，采集电极用于采集开门者手部的肌电信号；处理机构用于在肌电信号对应的特征信息存在于对应的基准特征信息集合中时输出开锁信号或关锁信号，其中，特征信息对应于预设手部动作；控制机构用于在接收到开锁信号时执行开锁动作或关锁动作。由于握把手时可以隐藏手指动作，因此预设手部动作对锁具是一层保护，而且即便是相同的手指动作，不同人所反映出来的肌电信号也不相同，这对于锁具来说又是一层保护，而且相对于手指，手掌更不容易受伤，因此通过手掌处采集的肌电信号来触发开锁动作和/或关锁动作具有很高的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的锁具的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的锁具的控制框图；

图3是本发明实施例一提供的采集电极的示意图；；

图4是本发明实施例一提供的又一锁具的控制框图；

图5是本发明实施例一提供的锁具与门结合的示意图；

图6是本发明实施例二提供的锁具控制方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本发明实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本发明实施例提供了一种锁具，如图1和图2所示，该锁具包括锁体11、设于锁体11一侧的把手12、设于把手12上表面的采集电极13、设于该锁体11上的处理机构14以及设于该锁体11上的控制机构15，其中，采集电极13用于采集开门者手部的肌电信号；处理机构14用于在肌电信号对应的特征信息存在于对应的基准特征信息集合中时输出开锁信号或关锁信号，控制机构15用于在接收到开锁信号时执行开锁动作或关锁动作，其中，特征信息对应于预设手部动作。

其中，采集电极13为阵列式电极、金属电极或柔性电极等，可通过镀膜、粘附等工艺将电极附着在把手表面的相应区域。为了适应不同人群的需求，本实施例在把手表面设置一圈采集电极，从而使开锁者无论握在把手哪个部位，都有相应的采集电极采集其手部的肌电信号。

图3示出了高密度阵列式采集电极，该采集电极13可通过多通道采集到手掌不同肌肉位置的肌电信号。

其中，把手可采用适合手掌抓握的圆柱形、人体工程学结构等形状，其目的不仅能舒适地抓握锁把，更能在抓握过程中使手掌肌肉紧紧贴合把手抓握面上的采集电极。

如图4所示，该锁具还包括存储机构161，用于存储基准特征信息集合。处理机构14优选由硬件电路实现，其功能包括但不限于肌电信号滤波、特征信息提取以及特征匹配等，其中，特征信息包括但不限于平均绝对幅值、波形长度、过零点个数。处理机构14在得到肌电信号对应的特征信息之后，与存储机构161中存储的基准特征信息集合中的基准特征信息进行比对，并在出现比对结果一致时输出开锁信号或关锁信号。

其中，基准特征信息集合可以仅有一个，如果锁具仅需要秘钥开锁，那么将开锁过程中的肌电信号对应的特征信息与该基准特征信息集合中的基准特征信息比对即可；如果锁具需要秘钥开锁和秘钥关锁，那么开锁和关锁采用相同的基准特征信息，即开锁过程中的肌电信号对应的特征信息和关锁过程中的肌电信号对应的特征信息均与该基准特征信息集合中的基准信息进行比对即可，也就是说，开锁者采用相同的手部动作即可实现开锁和关锁操作；当然基准特征信息集合也可以有两个，一个是对应于开锁操作的开锁基准特征信息集合，一个是对应于关锁操作的关锁特征信息集合，此时开门者需要采用不同的预设手部动作来进行开锁操作和关锁操作。具体为：如果当前锁具处于打开状态，那么处理机构会判定当前肌电信号对应的特征信息是否存在于对应关锁操作的关锁基准特征信息集合中，如果当前锁具处于关闭状态，那么处理机构会判断当前肌电信号对应的特征信息是否存在于对应开锁操作的开锁基准特征信息集合中。

其中，预设手部动作可以是手掌握紧动作、单个手指的动作，比如食指弯曲，也可以是多个手指同时动作，比如食指和中指同时弯曲，预设手部动作可以是一个动作，也可以是多个动作，如果是多个动作，可以设置为不考虑各手部动作的发生时序，也可以设置为考虑各手部动作的发生时序。如果是后者，特征信息至少包括对应两种预设手部动作的特征信息，以及对应不同预设手部动作出现顺序的时序信息。此时，处理机构14用于确定所提取的肌电信号对应的特征信息是否均存在于对应的基准特征信息集合中，且各个预设手部动作对应的特征信息的时序信息是否符合预设时序，若均是，则输出开锁信号或关锁信号。

优选地，该锁具可被设置为基于多个开锁者的肌电信号对应的特征信息开锁。以两个开锁者为例，如果不考虑两个开锁者的肌电信号的采集顺序，那么处理机构在采集的两组肌电信号对应的特征信息均存在于对应的基准特征信息集合中时，输出开锁信号或关锁信号；如果考虑两个开锁者的肌电信号的采集顺序，那么处理机构在两个肌电信号的采集顺序符合预设时序，同时所采集的两组肌电信号对应的特征信息均存在于基准特征信息集合中，且所对应的特征信息属于两预设开锁者时，输出开锁信号或关锁信号。

其中，控制机构15优选为硬件电路，用于在接收到来自处理机构14的开锁信号时执行开锁动作，接收到来自处理机构14的关锁信号时执行关锁动作。

优选地，该把手表面还设置有压力传感器162，采集机构13还用于在开门者握紧把手12时采集该压力传感器162产生的压力信号；处理机构14用于在肌电信号对应的特征信息存在于对应的基准特征信息集合中，同时压力信号在预设压力范围内时输出开锁信号或关锁信号。由于每个人开锁紧握把手的力道不一样，而且压力传感器162的隐蔽性较高，因此通过肌电信号对应的特征信息和压力信号的双重保障，可以大大提高锁具的安全性。

优选地，如图4所示，该锁具还包括设置于锁体上的附加信息采集机构163，用于采集至少一种非肌电生理信号，比如指纹、虹膜等。处理机构14用于从肌电信号中提取对应于肌电信号的特征信息，从非肌电生理信号中提取对应于非肌电信号对应的特征信息，然后确定肌电信号对应的特征信息和非肌电生理信号对应的特征信息是否均存在于对应的基准特征信息集合中，若是，则输出开锁信号或关锁信号。对于基于多种生理信号的复合锁具，可以设置为不考虑各种生理信号的发生时序，也可以设置为考虑各种生理信号的发生时序。以肌电信号与指纹结合的锁具为例，如果不考虑各种生理信号的发生时序，只要所采集的肌电信号对应的特征信息与指纹信号对应的特征信息均存在于对应的基准特征信息集合中，且所对应的基准特征信息集合中的特征信息属于同一人时，处理机构14即输出开锁信号或关锁信号；如果考虑各种生理信号的发生时序，则需所采集的肌电信号与指纹信号以预设时序出现，以及二者分别对应的特征信息均存在于对应的基准特征信息集合中，以及二者所对应的基准特征信息集合中的特征信息属于同一人时，处理机构即输出开锁信号或关锁信号。

优选地，对于设置有附加信息采集机构163的锁具，还可以将其设置为由不同开锁者的不同生理信号触发开锁。以肌电信号与指纹信号结合为例，如果不考虑各种生理信号的发生时序，则需所采集的肌电信号对应的特征信息与指纹信号对应的特征信息均存在于对应的基准特征信息集合中，且对应的基准信息集合中的特征信息分别属于两预设开门者时，处理机构才输出开锁信号或关锁信号；如果考虑各种生理信号的发生时序，则需所采集的肌电信号和指纹信号以预设时序出现，同时肌电信号对应的特征信息与指纹信号对应的特征信息均存在于对应的基准特征信息集合中，且对应的基准信息集合中的特征信息分别属于两预设开门者时，处理机构才输出开锁信号或关锁信号。

优选地，如图4所示，该锁具还包括通信机构164，该通信机构164与控制机构15相连，用于在控制机构15的控制下以无线通信的方式连接至家居监控系统，以便于用户通过家居监控系统所连接的终端查看锁具的实时状态。其中，无线通信方式可以是蓝牙、wifi、蜂窝通信等。

如图4所示，该锁具还包括电源机构165，该电源机构的电池可以是干电池或可充电电池，而且本实施例在此不限定可充电电池的充电方式。

优选地，如图4所示，该锁具还包括提示机构166，该提示机构166为语音提示机构、指示灯提示机构或振动提示机构等。当然，在锁具具有显示装置的情况下，也可以配置图案提示机构。

可以理解的是，该锁具可应用于合页门(转向开启)、滑轨门(推拉开启)等。图5示出了锁具与门的连接关系，门2设置于把手12与锁体11的连接处，当应用于单扇的合页门、滑轨门等类型门时，可使用左手或右手的肌电信号进行开锁/关锁；当应用于两扇或多扇的合页门、滑轨门等类型门时，既可单独使用同一个人的左手或右手的肌电信号进行开锁/关锁，也可同时使用同一个人的左手和右手的肌电信号进行开锁/关锁，还可同时使用不同人的手部肌电信号进行开锁/关锁。

可以理解的是，开门者在首次使用该锁具时，需要先建立基准特征信息。基准特征信息建立时，需向锁具输入基准特征信息建立请求。输入该请求之后，请求者握住把手并执行一个或多个动作，控制机构通过把手表面电极采集当前开门者的肌电信号，通过处理机构提取所采集的肌电信号对应的特征信息，并根据所提取的特征信息建立对应于当前开门者的基准特征信息，从而使该开门者握住把手时执行其建立基准特征信息时的动作时，即可打开或关闭该锁具。当然，开门者在更改密码时，也需要重新录入新的基准特征信息。

本发明实施例提供的锁具的技术方案，包括锁体、设于锁体一侧的把手、设于把手表面的采集电极、设于锁体上的处理机构和控制机构，采集电极用于采集开门者手部的肌电信号；处理机构用于在肌电信号对应的特征信息存在于对应的基准特征信息集合中时输出开锁信号或关锁信号，其中，特征信息对应于预设手部动作；控制机构用于在接收到开锁信号时执行开锁动作或关锁动作。由于握把手时可以隐藏手指动作，因此预设手部动作对锁具是一层保护，而且即便是相同的手指动作，不同人所反映出来的肌电信号也不相同，这对于锁具来说又是一层保护，而且相对于手指，手掌更不容易受伤，因此通过手掌处采集的肌电信号来触发开锁动作和/或关锁动作具有很高的安全性。

实施例二

图2是本发明实施例二提供的锁具的控制方法的流程图。本发明实施例适应于以手部肌电信号触发信号开锁的锁具的情况，该方法由锁具的控制机构实现，该控制机构优选以硬件方式实现。该方法包括：

s101、通过设置于把手表面的采集电极获取开门者手部的肌电信号。

其中，采集电极13为阵列式电极、金属电极或柔性电极等，可通过镀膜、粘附等工艺将电极附着在把手表面的相应区域。为了适应不同人群的需求，本实施例在把手表面设置一圈采集电极，从而使开锁者无论握在把手哪个部位，都有相应的采集电极采集其手部的肌电信号。

图3示出了高密度阵列式采集电极，该采集电极13可通过多通道采集到手掌不同肌肉位置的肌电信号。

其中，把手可采用适合手掌抓握的圆柱形、人体工程学结构等形状，其目的不仅能舒适地抓握锁把，更能在抓握过程中使手掌肌肉紧紧贴合把手抓握面上的采集电极。

s102、通过处理机构确定肌电信号对应的特征信息是否存在于对应的基准特征信息集合中，若是则输出开锁信号或关锁信号。

如图4所示，该锁具还包括存储机构161，用于存储基准特征信息集合。处理机构14优选由硬件电路实现，其功能包括但不限于肌电信号滤波、特征信息提取以及特征匹配等，其中，特征信息包括但不限于平均绝对幅值、波形长度、过零点个数。处理机构14在得到肌电信号对应的特征信息之后，与存储机构161中存储的基准特征信息集合中的基准特征信息进行比对，并在出现比对结果一致时输出开锁信号或关锁信号。

其中，基准特征信息集合可以仅有一个，如果锁具仅需要秘钥开锁，那么将开锁过程中的肌电信号对应的特征信息与该基准特征信息集合中的基准特征信息比对即可；如果锁具需要秘钥开锁和秘钥关锁，那么开锁和关锁采用相同的基准特征信息，即开锁过程中的肌电信号对应的特征信息和关锁过程中的肌电信号对应的特征信息均与该基准特征信息集合中的基准信息进行比对即可，也就是说，开锁者采用相同的手部动作即可实现开锁和关锁操作；当然基准特征信息集合也可以有两个，一个是对应于开锁操作的开锁基准特征信息集合，一个是对应于关锁操作的关锁特征信息集合，此时开门者需要采用不同的预设手部动作来进行开锁操作和关锁操作。具体为：如果当前锁具处于打开状态，那么处理机构会判定当前肌电信号对应的特征信息是否存在于对应关锁操作的关锁基准特征信息集合中，如果当前锁具处于关闭状态，那么处理机构会判断当前肌电信号对应的特征信息是否存在于对应开锁操作的开锁基准特征信息集合中。

其中，预设手部动作可以是手掌握紧动作、单个手指的动作，比如食指弯曲，也可以是多个手指同时动作，比如食指和中指同时弯曲，预设手部动作可以是一个动作，也可以是多个动作，如果是多个动作，可以设置为不考虑各手部动作的发生时序，也可以设置为考虑各手部动作的发生时序。如果是后者，特征信息至少包括对应两种预设手部动作的特征信息，以及对应不同预设手部动作出现顺序的时序信息。此时，处理机构14用于确定所提取的肌电信号对应的特征信息是否均存在于对应的基准特征信息集合中，且各个预设手部动作对应的特征信息的时序信息是否符合预设时序，若均是，则输出开锁信号或关锁信号。

优选地，该锁具可被设置为基于多个开锁者的肌电信号对应的特征信息开锁。以两个开锁者为例，如果不考虑两个开锁者的肌电信号的采集顺序，那么处理机构在采集的两组肌电信号对应的特征信息均存在于对应的基准特征信息集合中时，输出开锁信号或关锁信号；如果考虑两个开锁者的肌电信号的采集顺序，那么处理机构在两个肌电信号的采集顺序符合预设时序，同时所采集的两组肌电信号对应的特征信息均存在于对应的基准特征信息集合中，且所对应的特征信息属于两预设开锁者时，输出开锁信号或关锁信号；

优选地，该把手表面还设置有压力传感器162，采集机构13还用于在开门者握紧把手12时采集该压力传感器162产生的压力信号；处理机构14用于在肌电信号对应的特征信息存在于对应的基准特征信息集合中，同时压力信号在预设压力范围内时输出开锁信号或关锁信号。由于每个人开锁紧握把手的力道不一样，而且压力传感器162的隐蔽性较高，因此通过肌电信号对应的特征信息和压力信号的双重保障，可以大大提高锁具的安全性。

优选地，如图4所示，该锁具还包括设置于锁体上的附加信息采集机构163，用于采集至少一种非肌电生理信号，比如指纹、虹膜等。处理机构14用于从肌电信号中提取对应于肌电信号的特征信息，从非肌电生理信号中提取对应于非肌电信号对应的特征信息，然后确定肌电信号对应的特征信息和非肌电生理信号对应的特征信息是否均存在于对应的基准特征信息集合中，若是，则输出开锁信号或关锁信号。对于基于多种生理信号的复合锁具，可以设置为不考虑各种生理信号的发生时序，也可以设置为考虑各种生理信号的发生时序。以肌电信号与指纹结合的锁具为例，如果不考虑各种生理信号的发生时序，只要所采集的肌电信号对应的特征信息与指纹信号对应的特征信息均存在于对应的基准特征信息集合中，且所对应的基准特征信息集合中的特征信息属于同一人时，处理机构14即输出开锁信号或关锁信号；如果考虑各种生理信号的发生时序，则需所采集的肌电信号与指纹信号以预设时序出现，以及二者分别对应的特征信息均存在于对应的基准特征信息集合中，以及二者所对应的基准特征信息集合中的特征信息属于同一人时，处理机构即输出开锁信号或关锁信号。

优选地，对于设置有附加信息采集机构的锁具，还可以将其设置为由不同开锁者的不同生理信号触发开锁。以肌电信号与指纹信号结合为例，如果不考虑各种生理信号的发生时序，则需所采集的肌电信号对应的特征信息与指纹信号对应的特征信息均存在于对应的基准特征信息集合中，且对应的基准信息集合中的特征信息分别属于两预设开门者时，处理机构才输出开锁信号或关锁信号；如果考虑各种生理信号的发生时序，则需所采集的肌电信号和指纹信号以预设时序出现，同时肌电信号对应的特征信息与指纹信号对应的特征信息均存在于对应的基准特征信息集合中，且对应的基准信息集合中的特征信息分别属于两预设开门者时，处理机构才输出开锁信号或关锁信号。

s103、在检测到开锁信号或关锁信号时控制锁体执行对应的开锁动作或关锁动作。

其中，控制机构15优选为硬件电路，用于在接收到来自处理机构14的开锁信号时执行开锁动作，接收到来自处理机构14的关锁信号时执行关锁动作。

优选地，如图4所示，该锁具还包括提示机构166，该提示机构166为语音提示机构、指示灯提示机构或振动提示机构等。当然，在锁具具有显示装置的情况下，也可以配置图案提示机构。

优选地，如图4所示，该锁具还包括通信机构164，该通信机构164与控制机构15相连，用于在控制机构15的控制下以无线通信的方式连接至家居监控系统，以便于用户通过家居监控系统所连接的终端查看锁具的实时状态。其中，无线通信方式可以是蓝牙、wifi、蜂窝通信等。

本发明实施例提供的锁具的控制方法，通过设置于把手表面的采集电极获取开门者手部的肌电信号；通过处理机构确定所述肌电信号对应的特征信息是否存在于对应的基准特征信息集合中，若是则输出开锁信号或关锁信号，其中，特征信息对应于预设手部动作；在检测到所述开锁信号时打开锁体。由于握把手时可以隐藏手指动作，因此预设手部动作对锁具是一层保护，而且即便是相同的手指动作，不同人所反映出来的肌电信号也不相同，这对于锁具来说又是一层保护，而且相对于手指，手掌更不容易受伤，因此通过手掌处采集的肌电信号来触发开锁动作和/或关锁动作具有很高的安全性。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。