專利名稱：一種可增刪鑰匙的無鑰匙進入智能鎖的制作方法
技術領域：
本發明涉及基于被動無匙進入(PKE)解決方案的超低功耗智能鎖與智能鑰匙，屬智能鎖及智能鑰匙制造領域。
背景技術：
隨著現代科技的日新月異，大量的先進技術應用于家居生活日益改善人民的生活質量。智能家居是以計算機技術和網絡通信等技術為基礎的面向未來的高科技家居環境，目前主要有安防、燈光控制、窗簾控制、煤氣閥控制、信息家電、場景聯動、地板采暖等主要子系統。智能家居系統的目標是讓人們的生活更加舒適，宗g是“以人為本”。門鎖是家居的安全防線，是人們每天進出家門都必須用到的系統。從應用的角度 看，智能化的門鎖系統是智能家居的設計的起點。智能門鎖的主要設計目標是提高鑰匙的安全性與使用的方便性。目前市場的智能門鎖主要包括智能卡門鎖、指紋門鎖與無鑰匙進入門鎖。智能卡門鎖包括IC卡門鎖(插卡式)、磁卡門鎖(插卡式)、感應卡門鎖和TM卡門鎖。這類門鎖盡管形式各異，其工作原理相當，基本上都是通過鎖識別用戶手中的各種形式的卡，以達到身份之別的目的。這種形式的鎖需要用戶隨身攜帶識別卡并在開門時刷卡進入。指紋門鎖通過采集用戶指紋的信息識別達到身份識別的目的。這種鎖優點是無需隨身攜帶鑰匙，但其缺點也較為明顯，即在毎次開門時都需要采集指紋，且識別率是設計的難點。特別在寒冷的冬天使用顯得尤為不太方便。第三類智能鎖以無需使用鑰匙，通過鎖體自動感應實現身份識別。這種類型的鎖最早使用在高檔的汽車門鎖系統上，被稱為“無匙進入系統”。這種系統仍然需要攜帶鑰匙，但鑰匙可在有效區域內自動感應并識別，無需用戶掏出鑰匙開鎖。這種類型的門鎖兼容傳統的機械鎖的開門方式，同時又能夠有效改善用戶的使用體驗，在將來會得到較為廣泛的應用。目前設計到無匙進入的專利有以下幾個
CN 201915717U、名稱“智能防盜門無鑰匙進入系統”，包括設于防盜門內的主機部分和設于遙控器內的鑰匙部分，主機部分包括觸發器、LF發射器、PKE收器和執行部件，觸發器與LF發射器相聯接，執行部件與PKE接收器相聯接PKE接收器包括RF接收器、解碼器和驅動器，解碼器設有輸入端與RF接收器聯接，解碼器設有輸出端與驅動器聯接，驅動器與執行部件聯接。鑰匙部分包括RF發射器、編碼器、按鍵和三軸模擬前端AFE，三軸模擬前端AFE設有天線及諧振電路，編碼器設有輸入端與三軸模擬前端AFE、按鍵聯接；編碼器設有輸出端與RF發射器聯接；設于主機部分的RF接收器與設于鑰匙部分的RF發射器無線聯接，解決了智能鎖傳統開啟方式中使用不便和安全系數高的技術問題。CN 201214398Y、名稱“ー種汽車發動機智能點火鎖芯射頻識別信號接收裝置”，它以ー款基站芯片為核心，由耦合線圈、濾波電路、反饋電路及電源電路等幾個部分構成。該模塊與點火智能鑰匙之間的通信信號為載波調制信號，是通過鑰匙線圈與點火鎖芯的線圈之間感應耦合產生的。點火鎖芯接收到該載波調制信號后，首先經過濾波電路將載波信號取出，然后通過基站芯片將載波信號解調，恢復成基帶數字信號，然后經過曼徹斯特編碼，通過LIN總線的串行ロ輸出給位于汽車BCM內的應答器鑰匙控制單元。
CN101974991A、名稱“一種汽車智能鎖、智能鑰匙及采用的啟動方法”，汽車智能鎖包括車載部分和智能鑰匙，其中，所述的車載部分還包括由電源供電的線圈；所述的智能鑰匙還包括低頻感應模組，用于當處在線圈的感應范圍內吋，產生感應電流，為控制器及射頻模組供電以發射射頻信號。本發明由于采用在汽車智能鎖的車載部分加設了由電源供電的線圏，在汽車智能鎖的智能鑰匙部分加設了當處在線圈的感應范圍內吋，產生感應電流，為控制器及射頻模組供電的低頻感應模組，使得智能鑰匙部分不需本體電源的供電，也可以對射頻模組進行感應電流的供電，完成射頻信號的發射和車載部分的驗證。這些的“無匙進入”智能門鎖系統均為封閉式的系統，用戶無法自行增配與刪減鑰匙，當鑰匙丟失或者需要增加額外的鑰匙時，都需要通過廠商或其代理機構來完成鑰匙的增減。這種機制擴展性不夠靈活，給智能門鎖的使用帶來了不便之處。

發明內容
設計目的避免背景技術的不足之處，設計ー種ー是采用普通5號電池，能使智能 鎖正常工作I年以上，而智能鑰匙采用鈕扣電池能正常工作一年以上的超低功耗智能鎖；ニ是增加了用戶自行對鑰匙増配與刪除的功能，用戶可以通過設置按鍵自行増加或刪除鑰匙，新鑰匙與主機能夠實現自動對碼，其使用靈活性得到了很大的提升；三是采用加密ID技術，在傳輸過程中能夠保證ID不被復制的家居專用智能鎖、智能鑰匙及控制方法。設計方案為了實現上述設計目的。本發明在模塊設計與軟件設計上
I、超低功耗智能鎖構成
低功耗電路包括智能鎖的感應觸發模塊和低頻喚醒發送模塊，與智能鑰匙的低頻喚醒接收模塊。只有當智能鎖感應觸發模塊接收到人體觸發信號后，鎖主控模塊才進入正常工作模式，其余情況下智能鎖均處于低功耗模式。在智能鎖主控模塊進入正常工作后，會先通過低頻喚醒發送模塊發送低頻喚醒信號。智能鑰匙的鑰匙主控模塊平時也處于低功耗狀態，只有它的低頻喚醒接收模塊處于低頻信號監聽模式，在低頻喚醒接收接收到低頻喚醒信號后，發出喚醒信號控制智能鑰匙鑰匙主控模塊發送加密ID。發送完畢后進入低功耗，等待下次發送。因此整個系統只在人體觸發后工作，其余均為低功耗狀態，有效保證了使用時間。2、鑰匙增配與刪除構成
鑰匙增配與刪除模塊在按鍵輸入下啟動鑰匙増配或刪除模式。在增配模式下，等待從智能鑰匙發送過來的加密ID，鎖主控模塊解密后存儲ID。在刪除模式下，通過按鍵選擇相應的鑰匙位，然后再通過按鍵輸入刪除信號，鑰匙增配模塊通知鎖主控模塊刪除ID。對應的產生了 3種鑰匙增配實施例
(1)在按鍵輸入啟動鑰匙增配模式后，鑰匙增配與刪除模塊請求鎖主控模塊發送低頻喚醒信號至鑰匙端，低頻喚醒發送模塊發送特定的無線低頻信號。在無線低頻信號覆蓋范圍內的智能鑰匙接收到低頻信號后，發送至智能鑰匙的鑰匙主控模塊，主控模塊識別信號后，確定智能鎖發出鑰匙增配請求，鑰匙主控模塊加密ID，并通過高頻發送模塊發送無線高頻信號發送至智能鎖。智能鎖通過高頻接收模塊獲得加密數據后，由智能鎖鎖主控模塊解密后存儲ID，完成鑰匙增配；
(2)在按鍵輸入啟動鑰匙增配模式后，鑰匙增配與刪除模塊請求主控模塊進入ID接收狀態。此時用戶通過按下智能鑰匙上的按鍵，通知鑰匙主控模塊加密ID并通過無線高頻信號發送至智能鎖的高頻接收模塊。智能鎖鎖主控模塊接收到加密ID信號后通過解碼后存儲ID，完成鑰匙增配；
(3)在按鍵輸入啟動鑰匙增配模式后，鑰匙增配與刪除模塊請求主控模塊進入ID接收狀態。此時用戶將智能鑰匙與智能鎖通過信號線建立有線連接，智能鑰匙鑰匙主控模塊可自動或經由用戶觸發，向智能鎖的鎖主控模塊發送有線信號。智能鎖鎖主控模塊接收到ID信號通過解碼后存儲ID，完成鑰匙增配。3、采用加密ID
本發明公開的智能鑰匙可増配到不同的智能鎖系統中，在鑰匙的增配過程中，為了防 止鑰匙的ID泄漏，智能鑰匙將ID通過廠家提供的統ー的加密算法與密鑰進行加密，智能鎖采用同樣的加密算法與密鑰進行解密，這樣實現了信道中發送ID數據的安全傳輸。智能鑰匙與智能鎖的加密算法與密鑰不對外公開。4、智能鑰匙能夠實現與多個智能鎖的匹配
智能鑰匙在接受到鑰匙增配的命令下，發送加密ID給智能鎖。不同的智能鎖可以給相同的智能鑰匙發送増配命令，并將智能鑰匙增配到自己的系統中。這樣ー個智能鑰匙可以開啟多把智能鎖，方便了用戶的攜帯與使用。本發明與背景技術相比，能夠實現用戶自主安全的添加或者刪除智能鑰匙，使得智能鎖的使用更加靈活。對于丟失或者無效的鑰匙進行刪除可増加系統的安全性。


圖I智能鎖系統硬件框架圖。圖2正常工作模式下的智能鎖與智能鑰匙工作流程。圖3鑰匙增配模式下的智能鎖的工作流程實施例一。圖4鑰匙增配模式下的智能鎖的工作流程實施例ニ。圖5鑰匙增配模式下的智能鎖的工作流程實施例三。圖6鑰匙刪除模式下的智能鎖的工作流程。圖7按鍵的用戶添加刪除鑰匙面板方案。圖8按鍵以上的用戶添加刪除鑰匙面板方案。圖9采用無線自動添加鑰匙方案的電路原理圖。圖10采用無線按鍵添加鑰匙方案的電路原理圖。圖11采用有線連接添加鑰匙方案的電路原理圖。
具體實施方案實施例I :參照附圖1-8。所述智能鎖至少包括主控模塊11、高頻接收模塊12、低頻喚醒發送模塊13、感應觸發模塊14、鑰匙增配模塊15、電機驅動與反饋模塊16，其中智能鎖的主控模塊11連接電機驅動與反饋模塊16，一方面驅動電機另一方面接收電機反饋的信號；鎖主控模塊11的低頻信號輸出端連接低頻喚醒發送模塊13的輸入端，發送無線低頻喚醒信號喚醒智能鑰匙；高頻接收模塊12通過無線連接智能鑰匙的高頻發送模塊24，接收高頻ID信號，并將高頻信號解調后發送給鎖主控模塊11 ;鑰匙增配與刪除模塊15與鎖主控模塊11連接，作為人機交互接ロ接收用戶輸入的按鍵控制信號；感應觸發模塊14連接鎖主控模塊11，感應人體靠近的信號，喚醒智能鎖進行認證。所述智能鑰匙至少包括主控模塊21、高頻發送模塊24、低頻喚醒接收模塊23，其中低頻喚醒接收模塊23接收智能鎖發送的無線低頻信號，并在判斷喚醒信號合法后喚醒智能鑰匙主控模塊21 ;鑰匙主控模塊21連接高頻發送模塊24，將加密數據通過高頻發送模塊24發送給智能鎖的高頻接收模塊12。所述的鑰匙増配模塊15是人與智能鎖系統交互的控制接ロ，控制智能鎖對鑰匙的増加與刪除，智能鑰匙增配模塊可以采用獨立的硬件模塊，也可以在主控模塊11中通過軟件系統實現。所述的家居專用智能鎖、智能鑰匙，其特征是智能鎖主控模塊11中設計有多個 存儲鑰匙ID的鑰匙位，存儲智能鑰匙的ID信息。用戶通過智能鑰匙增配與刪除模塊15發送請求信號至智能鎖的主控模塊11，啟動智能鑰匙增加與刪除模式，主控模塊11根據輸入的信號通過軟件系統在鑰匙位中增加鑰匙ID或者對存儲于鑰匙位中的鑰匙ID進行刪除。所述的在智能鑰匙增配與刪除模式下智能鑰匙增配過程，可以是智能鎖的主控模塊11控制低頻喚醒發送模塊13發送低頻喚醒信號，智能鑰匙的低頻喚醒接收模塊23識別到表征智能鑰匙添加的低頻喚醒信號后，智能鑰匙主控模塊21先加密ID然后通過高頻發送模塊24發送無線高頻信號至智能鎖的高頻接收模塊12，智能鎖主控模塊11接收到加密信號后解密并完成鑰匙ID添加。所述的在智能鑰匙增配與刪除模式下智能鑰匙增配過程，也可以是智能鎖主控模塊11進入等待智能鑰匙返回加密ID狀態，用戶通過按下智能鑰匙的按鍵25，智能鑰匙主控模塊21識別按鍵信號，先加密ID然后通過高頻發送模塊24發送無線高頻信號至智能鎖的高頻接收模塊12，智能鎖主控模塊11接收到加密信號后解密并完成鑰匙ID添加。所述的在智能鑰匙增配與刪除模式下智能鑰匙增配過程，也可以是智能鎖與智能鑰匙之間先通過有線連接，智能鑰匙通過有線連接將加密ID發送至智能鎖，智能鎖解密后并完成鑰匙ID添加。要將智能鑰匙從智能鎖中刪除，僅需通過鑰匙増配模塊15直接從智能鎖系統中刪除，無需與智能鑰匙再次通信。所述在智能鑰匙增配模式下智能鑰匙發送經過加密的ID ;智能鎖解密后將智能鑰匙的ID存儲在芯片內。智能鑰匙可以與智能鎖實現任意配對，即可實現ー個鑰匙ID増配到多個智能鎖中，并可通過該鑰匙開啟所有與其完成鑰匙添加ID的智能鎖。實施例2 :在實施例I的基礎上，ー種家居專用智能鎖、智能鑰匙工作方法，包括智能鎖與智能鑰匙，正常工作模式下智能鎖與智能鑰匙的工作流程如附圖2所示。在初始狀態下，智能鎖與智能鑰匙均處于低功耗狀態；當人體接觸觸發感應模塊14后，觸發感應模塊14發送信號給鎖主控模塊11，鎖主控模塊11退出低功耗模式并通過低頻喚醒發送模塊13發送約定的數據喚醒智能鑰匙，此后智能鎖進入等待高頻數據的狀態，鎖主控模塊11打開高頻接收模塊12并監視來自于高頻信道上的數據，于此同時，在低頻信號覆蓋范圍內的智能鑰匙處于低功耗模式下，只有低頻喚醒接收模塊23處于監聽狀態，當監聽到125KHZ的信道上有數據發送后，進入數據接收狀態接收信道上的數據，鑰匙主控模塊21可以為低頻喚醒接收模塊配置需要匹配的數據信息，若接收到的數據信息與先前設定的數據相同，則需要通知鑰匙主控模塊21有操作需要進行，否則就不通知鑰匙主控模塊21保持低功耗狀態；鑰匙主控模塊21在接收到低頻喚醒接收模塊的信號后，運行程序加密ID，然后通過高頻發送模塊24發送；當智能鑰匙通過高頻信道返回加密的ID后，智能鎖的高頻接收模塊12就會收到對應的數據，鎖主控模塊11就開始利用相同的密鑰進行解密，解密后的ID與通過增配存儲在內部的鑰匙進行匹配，若匹配上則通過電機驅動與反饋模塊16開鎖，否則就重新發送低頻信號，要求智能鑰匙再次重發ID (原因是高頻信道可能有干擾，發送不成功)，若重發的次數達到最大值，則停止發送，不開鎖。所述鑰匙主控模塊21的加密算法為滾動碼，或AES、DES加密算法，加密的密鑰每個鑰匙是唯一的。進ー步說，本申請公開的智能鎖、智能鑰匙系統中，包括智能鎖與智能鑰匙兩個主 要的子系統，兩者通過低頻與高頻兩個信道實現通信，達到低功耗喚醒與鑰匙ID交互的目標。智能鎖系統模塊圖如附圖I所示，智能鎖部分的模塊主要包括鎖主控模塊11、高頻接受模塊12、低頻喚醒發送模塊13、感應觸發模塊14、鑰匙增配與刪除模塊15、電機驅動與反饋模塊16、電池供電模塊17、按鍵18與LED指示燈19。其中鎖主控模塊11可采用低功耗單片機，通過對編程實現對加密ID的解密和系統的調度與控制，它是智能鎖的控制中心。目標程序與智能鎖的合法増配的鑰匙的ID信息都保存在鎖主控模塊11的非易失的存儲器(如EEPROM,FLASH等)中，只能被寫入不能被讀出以保證安全。高頻接收模塊12采用超外差或者超再生的高頻接收機實現，頻率可以選擇315MHz或433MHZ等免費的合法信道，信號的調制方式可以選擇FSK。低頻發送模塊13可以通過LC震蕩電路發出125KHz的低頻信號，調制方式為FSK。感應觸發模塊14可設計為按鍵形式、紅外感應和電容觸摸感應等低功耗的觸發器件，當感應到人體的觸發后發出低電平通知鎖主控模塊11開始工作。鑰匙增配與刪除模塊15采用輕觸式或電容式感應等鍵盤，在鍵盤按下時向鎖主控模塊11發送低電平信號。電機驅動與反饋模塊16為專用電機驅動芯片，將鎖主控模塊11輸出的控制信號轉換為大電流驅動門鎖執行機構打開或關閉，其反饋信號通知鎖主控模塊11門鎖的狀態。電池供電模塊17為系統提供電源供電。按鍵18為用戶向鎖主控模塊11輸入外部命令的接ロ，根據功能設計有鑰匙添加使能按鍵、鑰匙刪除使能按鍵、每個鑰匙的控制按鍵等。LED燈則用于指示鑰匙的合法狀態與門鎖系統的當前狀態等信息，可包含ー個或多個LED燈。智能鑰匙主要包括鑰匙主控模塊21、電池供電模塊22、低頻喚醒接收模塊23、高頻發送模塊24、按鍵模塊25和LED指示燈26。主控模塊為可編程的單片機，它負責對ID的加密與鑰匙系統的控制。它的程序與鑰匙的ID也被存儲在芯片內部的非易失的存儲器內部，只能寫入不能讀出。電池模塊22負責智能鑰匙的供電。低頻喚醒接收模塊23負責接收來自于智能鎖發出的125KHZ的低頻信號，并將125KHZ的低頻信號實現解調，以便鑰匙主控模塊21根據接收數據實現對應的操作。高頻發送24與智能鎖的高頻接收模塊12互補，同樣采用315MHz或433MHz等公開的信道，調制模式為FSK，用于發送加密的ID信息，模塊采用目前市場上普遍使用的超再生或超外差高頻接收發送模塊。按鍵模塊25為輕觸式開關，用以接收用戶的按鍵信息，它將案件信號發送到鑰匙主控模塊21中實現相關的操作。LED指示燈26用與指示智能鑰匙工作狀態，如發送有效、按鍵使能等。智能鎖的電路參考原理圖如圖10所示。本發明公開的智能鎖系統包含3個工作模式，它們是正常工作模式、鑰匙增配模式與鑰匙刪除模式。正常工作模式下，攜帯智能鑰匙的主人在觸發智能鎖系統后，智能鑰匙自動發送有效ID從而實現開鎖。在鑰匙增配模式下，主人可以將智能鑰匙添加到智能鎖的系統中，從而在后續能夠在正常模式下使用智能鑰匙。在鑰匙刪除模式下，主人可將遺失的或者過期的鑰匙進行刪除，提高安全性并為后續需要添加其他的鑰匙騰出存儲空間。鑰匙增配模式下智能鎖與智能鑰匙的工作有3個具體的實施例
例I :工作流程如附圖3所示。在初始狀態下，智能鎖與智能鑰匙也處于低功耗狀態下。連接鑰匙増配與刪除模塊15輸入端的鍵盤設計有增加、刪除、結束以及鑰匙的編號等按鍵，同時在鑰匙増配與刪除模塊15上設計用于指示當前編號內是否已經存在鑰匙的LED指示燈19，若鑰匙已經添加則LED指示燈19亮，否則熄滅。在智能鎖端，當用戶按下鑰匙増配與刪除模塊的增加鑰匙按鍵18吋，鎖主控模塊11被喚醒，并通知低頻喚醒發送模塊13發送特定的信號(表征鑰匙増配命令)，并等待ID通過高頻信道的返回。此時智能鑰匙的低頻喚醒接收模塊23接收到鑰匙増配的命令，喚醒鑰匙主控模塊21并通知為鑰匙増配的操作命令。鑰匙主控模塊21使用廠商實現約定好的公用加密算法與密鑰(AES、DES或者KEELOQ等方法)通過高頻發送模塊24發送加密ID信息給智能鎖的高頻接收模塊12。智能鎖高頻接收模塊12將高頻數據解碼后，發送給鎖主控模塊11。鎖主控模塊11使用出廠時預設的統ー的密鑰進行解密，獲取ID明文和解密密鑰后進行存儲。如果此時鑰匙增配與刪除模塊15未接收到結束增配鑰匙的信號，則鎖主控模塊11繼續控制低頻喚醒發送模塊13發送低頻信號，増加新的鑰匙。若隨后發過來的鑰匙為已經添加的鑰匙，則不作處理，否則就增加鑰匙。最后用戶通過共同按下多個按鍵或者鑰匙增配與刪除模塊中的定時器定時結束結束鍵結束鑰匙的添加。該方案的原理圖如圖9所示。例2 :流程圖如附圖4所示。在初始狀態下，智能鎖與智能鑰匙也處于低功耗狀態下。在智能鎖端，當用戶按下鑰匙增配與刪除模塊的增加鑰匙按鍵18吋，鎖主控模塊11被喚醒，等待ID通過高頻信道的返回。此時用戶按下智能鑰匙的按鍵，喚醒鑰匙主控模塊21并通知為鑰匙増配的操作命令。鑰匙主控模塊21使用廠商實現約定好的公用加密算法與密鑰(AES、DES或者KEELOQ等方法)通過高頻發送模塊24發送加密ID。智能鎖高頻接收模塊12將高頻數據解碼后，發送給鎖主控模塊11。鎖主控模塊11使用出廠時預設加密算法與密鑰進行解密，獲取ID明文和解密密鑰后進行存儲。如果此時鑰匙增配與刪除模塊15未接收到結束增配鑰匙的信號，則鎖主控模塊11繼續等待其其他智能鑰匙添加。若隨后發過來的鑰匙為已經添加的鑰匙，則不作處理，否則就增加鑰匙。最后用戶通過共同按下多個按鍵或者鑰匙增配與刪除模塊中的定時器定時結束結束鍵結束鑰匙的添加。該方案的原理圖如圖10所示。例3 :流程圖如附圖5所示。首先在智能鎖與智能鑰匙上分別添加有線硬件通信接ロ，接ロ可基于I2C等標準的串行總線通信協議協議，通信接ロ可以設計專用芯片、也可以通過軟件模擬。流程圖如附圖5所示。在初始狀態下，智能鎖與智能鑰匙處于低功耗狀態下。在智能鎖端，當用戶按下鑰匙增配與刪除模塊的增加鑰匙按鍵18吋，鎖主控模塊11被喚醒，等待ID通過有線硬件通信接ロ的返回。此時用戶按下智能鑰匙的按鍵，喚醒鑰匙主控模塊21并通知為鑰匙増配的操作命令。鑰匙主控模塊21使用廠商實現約定好的公用加密算法與密鑰(AES、DES或者KEELOQ等方法)通過高頻發送模塊24發送加密ID。智能鎖的有線硬件通信接ロ接收到數據后，發送給鎖主控模塊11。鎖主控模塊11使用出廠時預設加密算法與密鑰進行解密，獲取ID明文和解密密鑰后進行存儲。如果此時鑰匙增配與刪除模塊15未接收到結束增配鑰匙的信號，則鎖主控模塊11繼續等待其其他智能鑰匙添加。若隨后發過來的鑰匙為已經添加的鑰匙，則不作處理，否則就增加鑰匙。最后用戶通過共同按下多個按鍵或者鑰匙增配與刪除模塊中的定時器定時結束結束鍵結束鑰匙的添加。該方案的原理圖如圖11所示。智能鑰匙在鑰匙增配過程中屬于從屬地位，它可以在實施例1、2、3的各種情況下被添加到不同的智能鎖系統中。智能鎖添加完鑰匙后，將該鑰匙設置為合法，這樣ー個智能鑰匙就可以開啟多個智能鎖。在鑰匙刪除模式下，只需智能鎖工作，智能鑰匙不參與工作，其工作流程如附圖6所示。當用戶通過智能鎖的鑰匙増配與刪除模塊15的刪除鍵激活鎖主控模塊11.主控模塊此時將所有有效的鑰匙通過LED燈19顯示出來。此時如果用戶按對應鑰匙編號的案件， 鎖主控模塊11就將該編號的鑰匙刪除。當用戶按結束鍵18后，鎖主控模塊11退出鑰匙刪除模式，LED燈19熄滅。若用戶不清楚鑰匙的編號，可以通過先刪除所有的鑰匙，再讓智能鎖工作在鑰匙添加模式下，并逐一添加有效鑰匙，最終實現鑰匙的自主添加。鑰匙增配與刪除模塊15的一種實現方法是利用單片機設計ー個簡單控制硬件子系統，將接收到的不同按鍵信號編碼轉化為控制信號發送給主控系統，由鎖主控模塊11根據信號來進行增配與刪除操作。硬件子系統同時要使用一個定時器來定時鑰匙増加或者刪除的時間，當時間超出預先設定的延時(如I分鐘)時，仍然沒有接收到主控模塊發送的鑰匙接收成功信號，則需要退出鑰匙增配或刪除模式。同時按下一個或多個按鍵作為控制信號也可以通知鑰匙增配與刪除模塊15退出鑰匙增配或刪除模式。另ー種實現方式是鑰匙增配與刪除模塊15通過鎖主控模塊11的軟件系統來實現，主控模塊直接接收外部信號，井根據按鍵輸入信息與智能鎖主控流程直接交互，同樣需要用到定時器或接收按鍵組合信號來通知系統結束鑰匙增配或刪除。鑰匙添加與刪除的按鍵面板方案如圖7與圖8所示。圖7顯示采用2個按鍵與多個LED的設計方案。其中一個按鍵為“選擇鍵”，用于開啟鑰匙添加與刪除功能和選擇不同的鑰匙添加位。用戶先通過長按“選擇鍵”使智能鎖進入鑰匙添加與刪除模式，然后通過重復按下“選擇鍵”，選擇不同的鑰匙位，對應LED燈會顯示當前鑰匙位是否有鑰匙完成添加。當選中鑰匙位后，通過按“+/_鍵”控制鑰匙的増配與刪除，“+/-鍵”只對當前選中的鑰匙位起作用。圖7顯示另一種設計方案，通過設置一個總控的“啟動鍵”，使處理器進入鑰匙添加與刪除模式，然后每個鑰匙對應ー個“+/_鍵”，只要按下對應的“+/_鍵”，其對應的鑰匙位的LED就會顯示。如按下“+/-鍵2”，鑰匙完成添加后鑰匙2的LED等就亮起，再按ー下“+/_鍵2”，鑰匙2被刪除。智能鑰匙的鑰匙主控模塊21通過程序設計有防止多個鑰匙信號碰撞的功能。每個鑰匙在發送過程中，通過捕獲主控芯片內部隨機數或者芯片懸浮引腳上的隨機值等方法，產生ー個隨機的定時等待過程，在定時結束后再發送加密ID。由于各個鑰匙的隨機數各不相同，所以在低頻喚醒信號的有效區域內，多個鑰匙之間能夠有效避免數據信號的相互疊加，提高通信效率。智能鑰匙的電路原理圖如圖9所示。
需要理解到的是上述實施例雖然對本發明的設計思路作了比較詳細的文字
權利要求
1.ー種應用于智能家居的智能鎖、智能鑰匙，包括智能鎖與智能鑰匙，其特征是 所述智能鎖至少包括主控模塊(11 )、高頻接收模塊(12)、低頻喚醒發送模塊(13)、感應觸發模塊(14)、鑰匙增配模塊(15)、電機驅動與反饋模塊(16)，其中智能鎖的主控模塊(11)信號端與電機驅動與反饋模塊(16)信號端連接且雙向進行數據交換，即主控模塊(11)一方面驅動電機另一方面接收電機反饋的信號；鎖主控模塊(11)的低頻信號輸出端連接低頻喚醒發送模塊(13)的輸入端，發送無線低頻喚醒信號喚醒智能鑰匙；高頻接收模塊(12)通過無線連接智能鑰匙的高頻發送模塊(24)，接收高頻ID信號，并將高頻信號解調后發送給鎖主控模塊(11);鑰匙增配與刪除模塊(15 )與鎖主控模塊(11)連接，作為人機交互接ロ接收用戶輸入的按鍵控制信號；感應觸發模塊(14)連接鎖主控模塊(11 )，感應人體靠近的信號，喚醒智能鎖進行認證； 所述智能鑰匙至少包括主控模塊(21)、高頻發送模塊(24)、低頻喚醒接收模塊(23)，其中低頻喚醒接收模塊(23)接收智能鎖發送的無線低頻信號，并在判斷喚醒信號合法后喚醒智能鑰匙主控模塊(24);智能鑰匙主控模塊(21)將ID數據加密后發送給高頻發送模塊(24);高頻發送模塊(24)發送無線高頻信號，連接智能鎖的高頻接收模塊(12)，實現加密ID的通信； 所述的智能鎖系統，通過鑰匙添加與刪除模塊(15)用戶可以將需要的智能鑰匙的ID自主添加到智能鎖系統中或者將智能鎖系統的智能鑰匙刪除。
2.根據權利要求I所述的家居專用智能鎖、智能鑰匙，其特征是所述的鑰匙増配模塊(15)是人與智能鎖系統交互的控制接ロ，控制智能鎖對鑰匙的増加與刪除，智能鑰匙增配模塊可以采用獨立的硬件模塊，也可以在主控模塊(11)中通過軟件系統實現。
3.根據權利要求I所述的家居專用智能鎖、智能鑰匙，其特征是智能鎖主控模塊(11)中設計有多個存儲鑰匙ID的鑰匙位，存儲智能鑰匙的ID信息，用戶通過智能鑰匙增配與刪除模塊(15)發送請求信號至智能鎖的主控模塊(11)，啟動智能鑰匙增加與刪除模式，主控模塊(11)根據輸入的信號通過軟件系統在鑰匙位中增加鑰匙ID或者對存儲于鑰匙位中的鑰匙ID進行刪除。
4.根據權利要求1、2、3所述的家居專用智能鎖、智能鑰匙，其特征是所述的在智能鑰匙増配與刪除模式下智能鑰匙增配過程，是智能鎖的主控模塊(11)控制低頻喚醒發送模塊(13)發送低頻喚醒信號，智能鑰匙的低頻喚醒接收模塊(23)識別到表征智能鑰匙添加的低頻喚醒信號后，智能鑰匙主控模塊(21)先加密ID然后通過高頻發送模塊(24)發送無線高頻信號至智能鎖的高頻接收模塊(12)，智能鎖主控模塊(11)接收到加密信號后解密并完成鑰匙ID添加。
5.根據權利要求1、2、3所述的家居專用智能鎖、智能鑰匙，其特征是在智能鑰匙增配與刪除模式下智能鑰匙增配過程，是智能鎖主控模塊(11)進入等待智能鑰匙返回加密ID狀態，用戶通過按下智能鑰匙的按鍵(25)，智能鑰匙主控模塊(21)識別按鍵信號，先加密ID然后通過高頻發送模塊(24)發送無線高頻信號至智能鎖的高頻接收模塊(12)，智能鎖主控模塊(11)接收到加密信號后解密并完成鑰匙ID添加。
6.根據權利要求1、2、3所述的家居專用智能鎖、智能鑰匙，其特征是在智能鑰匙增配與刪除模式下智能鑰匙增配過程，是智能鎖與智能鑰匙之間先通過有線連接，智能鑰匙通過有線連接將加密ID發送至智能鎖，智能鎖解密后并完成鑰匙ID添加。
7.根據權利要求4或5或6所述的家居專用智能鎖、智能鑰匙，其特征是要將智能鑰匙從智能鎖中刪除，用戶僅需通過按下鑰匙增配與刪除模塊(15)中對應鑰匙的刪除鍵，智能鎖主控模塊直接將對應鑰匙位中的鑰匙的ID信息清除，無需智能鑰匙與智能鎖再次通ィ目。
8.根據權利要求4或5或6所述的家居專用智能鎖、智能鑰匙，其特征是在智能鑰匙增配模式下智能鑰匙發送經過加密的ID ;智能鎖解密后將智能鑰匙的ID存儲在芯片內。
9.根據權利要求I所述的家居專用智能鎖、智能鑰匙，其特征是智能鑰匙可以與智能鎖實現任意配對，即可實現ー個鑰匙ID増配到多個智能鎖中，并可通過該鑰匙開啟所有與其完成鑰匙添加ID的智能鎖。
全文摘要
本發明涉及基于被動無匙進入(PKE)解決方案的超低功耗智能鎖與智能鑰匙。在智能鎖系統中設計有用戶自行對鑰匙增配與刪除的模塊，用戶可以通過人機交互接口自行增加或刪除鑰匙，實現對智能鑰匙的維護與管理，提高智能鎖的安全性與擴展性。
文檔編號E05B19/00GK102654002SQ201210178428
公開日2012年9月5日 申請日期2012年6月1日 優先權日2012年6月1日
發明者華林, 阮宏鳴 申請人:杭州雙華智能家居有限公司