通过把手唤醒的电子锁以及相应的控制电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种通过把手唤醒的电子锁，包括：把手，其包括人体感应线圈，所述人体感应线圈被配置为在用户的手接近的情况下唤醒用户凭证输入设备；以及用户凭证输入设备，其被配置为在被唤醒的情况下从用户接收用户凭证以开启电子锁。本实用新型还涉及一种相应的控制电路。利用根据本实用新型的电子锁或控制电路，可以减小电子锁的待机功率，同时提供优化的用户体验。
【专利说明】
通过把手唤醒的电子锁以及相应的控制电路
技术领域
[0001]本实用新型总体上涉及安防领域，具体而言涉及通过把手唤醒的电子锁以及相应的控制电路。
【背景技术】
[0002]目前市售的电子锁一般包括指纹锁和密码锁。
[0003]密码锁通常采用触摸屏，其中当电子锁处于待机状态时，必须连续扫描触摸屏的电容按键的键值变化。这需要较大的待机电流，从而增加了功耗。
[0004]而指纹锁往往采用滑盖设计，其中用户需要拉开滑盖或按下唤醒键才能唤醒指纹锁的指纹模块。这造成了复杂的开锁动作，从而影响用户体验。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的任务是，提供一种通过把手唤醒的电子锁以及一种控制电路，利用该电子锁或该控制电路，可以减小电子锁的待机功率，同时提供优化的用户体验。
[0006]在本实用新型的第一方面，该任务通过一种通过把手唤醒的电子锁来解决，该电子锁包括:
[0007]把手，其包括人体感应线圈，所述人体感应线圈被配置为在用户的手接近的情况下唤醒用户凭证输入设备；以及
[0008]用户凭证输入设备，其被配置为在被唤醒的情况下从用户接收用户凭证以开启电子锁。
[0009]本实用新型的方法基于的发明人如下独到发现:发明人对整个电子锁功耗进行分析后发现，电子锁的99%的时间属于无人操作的待机时间，而处于使用状态的时间不到1%。因此，待机功率是影响电子锁整体电池寿命的非常大的一个影响因数。为了降低待机功耗，市场上的设计都会有诸如唤醒按键或来开滑盖之类唤醒步骤，但是这样的设计仍然具有较大待机功耗，而且用户体验不佳，因为不连贯的开门动作有可能会使得用户会遗忘或者难以记住开门操作。而利用根据本实用新型的电子锁，至少可以实现下列优点:(I)降低功耗，因为人体感应线圈的待机功耗非常低，仅为5-10μΑ，这大大低于使用电容触摸屏的密码锁的20-30μΑ、以及指纹密码锁的30μΑ，从而延长电池寿命；(2)提高用户体验，因为用户通过手握门把手这一个动作即可实现唤醒动作，大大方面了用户的开门操作。
[0010]在本实用新型的一个扩展方案中规定，所述用户凭证输入设备包括下列各项至少之一:
[0011]密码输入设备，其被配置为在被唤醒的情况下从用户接收密码以开启电子锁；以及
[0012]指纹识别器，在被配置为在被唤醒的情况下从用户接收用户指纹以开启电子锁。
[0013]通过该扩展方案，可以有利地降低密码锁或指纹锁的待机功率并提高用户体验。
[0014]在本实用新型的一个优选方案中规定，所述指纹识别器布置在把手的侧面。
[0015]通过该优选方案将指纹识别器布置在把手的侧面，用户可以在手握把手的同时输入指纹，从而通过一个动作即可实现开锁，使得进一步提高用户体验。
[0016]在本实用新型的一个扩展方案中规定，所述人体感应线圈被配置为在用户的手与所述人体感应线圈之间的距离低于15cm时唤醒用户凭证输入设备。
[0017]通过该扩展方案，可以减小因开锁人以外的人接近造成的错误唤醒，从而避免不必要的功耗。
[0018]在本实用新型的另一扩展方案中规定，每隔10ms判断一次人体接近。
[0019]通过该扩展方案每隔10ms判断一次人体接近，可以通过该间歇性的判断来节省功耗。
[0020]在本实用新型的第二方面，该任务通过一种用于根据本实用新型的电子锁的控制电路来解决，所述控制电路被配置为从人体感应线圈接收感应信号，并且根据所述感应信号生成唤醒信号以用于唤醒用户凭证输入设备。
[0021]利用根据本实用新型的控制电路，同样可以实现下列优点:(I)降低功耗，因为人体感应线圈的待机功耗非常低，仅为5-10μΑ，这大大低于使用电容触摸屏的密码锁的20-30μΑ、以及指纹密码锁的30μΑ，从而延长电池寿命；(2)提高用户体验，因为用户通过手握把手这一个动作即可实现唤醒动作，大大方面了用户的开门操作。
[0022]在本实用新型的一个扩展方案中规定，所述控制电路包括连接在微控制器与人体感应天线之间的人体感应专用芯片。
[0023]通过使用人体感应专用芯片，可以提高识别率。
[0024]在本实用新型的一个优选方案中规定，所述人体感应专用芯片是芯片IQS127D。
[0025]通过该优选方案，可以以较低成本实现较高识别率。
[0026]在本实用新型的另一优选方案中规定，所述控制电路包括连接在人体感应专用芯片与人体感应线圈之间的天线滤波电路。
[0027]通过该优选方案，可以减少电源的波纹对芯片的干扰，从而减少错误唤醒。
[0028]在本实用新型的又一优选方案中规定，所述天线滤波电路包括用于电源的第一滤波电容和第二滤波电容、以及用于内部电压调节器的第三滤波电容。
[0029]通过该优选方案，可以以低成本减少电源上的纹波对芯片的干扰。
【附图说明】
[0030]下面结合附图参考具体实施例来进一步阐述本实用新型。
[0031]图1示出了根据本实用新型的通过把手唤醒的电子锁的示意图；
[0032]图2示出了根据本实用型的用于根据本实用型的电子锁的控制电路的框图；以及
[0033]图3示出了根据本实用新型的控制电路的电路原理图。
【具体实施方式】
[0034]图1示出了根据本实用新型的通过把手唤醒的电子锁100的示意图。
[0035]电子锁100包括把手1I。把手1I可以采用各种材料、例如木材、金属等等。在把手101上布置有人体感应线圈102，所述人体感应线圈102被配置为在用户的手接近的情况下唤醒用户凭证输入设备、在此为指纹识别器103。应当指出，指纹识别器103仅仅是示例性的，在其它实施例中，用户凭证输入设备可以是其它设备、例如密码输入设备、语音识别设备等等。在此，指纹识别器103示例性地布置在把手101的侧面，使得当用户单手握住把手时指纹识别器103正好处于用户的大拇指位置，因此用户可以在手握把手的同时输入指纹，由此通过一个动作即可实现开锁，从而进一步提高用户体验。在此应当指出，指纹识别器103布置在把手101的侧面仅仅是示例性的，在其它实施例中，指纹识别器103也可以布置在其它位置处，如顶部、端部等等，而且还可以布置多个指纹识别器103、例如两侧各布置一个，以使得左手和右手开门时都能实现单动作开锁。
[0036]电子锁100还包括可选的控制电路104。在此，控制电路104是可选的，因为在最简单的情况下，可以直接将感应线圈102与用户凭证输入设备连接以实现唤醒。所述控制电路104布置在锁体105中，并且被配置为从人体感应线圈102接收感应信号，并且根据所述感应信号生成唤醒信号以唤醒指纹识别器103。此外，还可以通过控制电路104来配置下列各种参数:例如人体感应线圈的距离阈值，即当用户的手与所述人体感应线圈之间的距离低于所述距离阈值、例如15cm时唤醒用户凭证输入设备；以及检测间隔、即每隔所述检测间隔、例如I OOms判断一次人体接近。
[0037]根据本实用新型的电子锁100的运行流程如下:当有人体(例如人手)接近把手上人体感应线圈102时，人体与人体感应线圈102相互作用，导致人体感应线圈102上的对地电容值变化，控制电路检测到该电容值变化，从而输出唤醒信号以将用户凭证输入设备(例如指纹识别器103)唤醒，然后，用户向用户凭证输入设备输入用户凭证(例如指纹)以进行开锁。
[0038]本实用新型的方法基于的发明人如下独到发现:发明人对整个电子锁的功耗进行分析后发现，电子锁的99%的时间属于无人操作的待机时间，而处于使用状态的时间不到1%。因此，待机功率是影响电子锁整体电池寿命的非常大的一个影响因数。为了降低待机功耗，市场上的设计都会有诸如唤醒按键或来开滑盖之类唤醒步骤，但是这样的设计仍然具有较大待机功耗，而且用户体验不佳，因为不连贯的开门动作有可能会使得用户会遗忘或者难以记住开门操作。而利用根据本实用新型的电子锁100，至少可以实现下列优点:(I)降低功耗，因为人体感应线圈102的待机功耗非常低，仅为5-10μΑ，这大大低于使用电容触摸屏的密码锁的20-30μΑ、以及指纹密码锁的30μΑ，从而延长电池寿命；(2)提高用户体验，因为用户通过手握把手101这一个动作即可实现唤醒动作，大大方便了用户的开门操作。
[0039]图2示出了根据本实用型的用于根据本实用型的电子锁100的控制电路200的框图。其中该控制电路200用虚线框示出。
[0040]控制电路200包括人体感应专用芯片201，其被配置为从人体感应线圈203接收感应信号，并且根据所述感应信号产生唤醒信号并将唤醒信号输送给CPU 204以用于唤醒用户凭证输入设备。人体感应专用芯片201例如可以是芯片IQS127D，该芯片检测灵敏度高，且价格低廉。
[0041 ]控制电路200还包括连接在人体感应线圈203与人体感应专用芯片201之间的天线滤波电路202，该天线滤波电路202用来加强电源的稳定，减少电源上的纹波对人体感应专用芯片的干扰。所述天线滤波电路202例如包括用于电源的第一滤波电容和第二滤波电容、以及用于内部电压调节器的第三滤波电容，电路的具体结构参见图3。
[0042]根据本实用新型的控制电路200的运行流程如下:当有人体(例如人手)接近把手上的人体感应线圈203(例如人手与人体感应线圈203之间的距离低于15cm)时，人体与人体感应线圈203相互作用，导致人体感应线圈203上的对地电容值变化，此时人体感应线圈203将所述对地电容值变化作为感应信号输送给人体感应专用芯片201，人体感应专用芯片201根据该感应信号生成唤醒信号，并将所述唤醒信号输送给CPU 204,CUP 204从而唤醒用户凭证输入设备(例如指纹识别器)，然后，用户向用户凭证输入设备输入用户凭证(例如指纹)以进行开锁;在无操作的待机状态，控制电路200关闭用户凭证输入设备，而是仅打开人体感应线圈203，且仅保持10ms判断一次人体接近状态;在用户最终操作完成后，如果一段时间、例如15秒内没有任何有效的输入，则此时认为用户的连续操作已经完成，然后将用户凭证输入设备关闭，等待10ms后再启用人体感应检测。
[0043]利用根据本实用新型的控制电路200，至少可以实现下列优点:(I)降低功耗，通过采用根据本实用新型的控制电路200可以将待机电流降低到ΙΟμΑ左右，从而大大降低待机功耗，从而延长电池寿命;(2)提高用户体验，因为用户通过手握把手即可唤醒电子锁。
[0044]图3示出了根据本实用新型的控制电路200的电路原理图。在图3中，控制电路包括被示为芯片IQS127D的人体感应专用芯片U1，电阻R3用来增加ESD抵抗能力，第一电容C2和第二电容C3为电源的滤波电容，第三电容C4为内部电压调节器的滤波电容，C2、C3、C4用来加强电源的稳定，减少电源上的纹波对人体感应专用芯片的干扰。
[0045]虽然本实用新型的一些实施方式已经在本申请文件中予以了描述，但是对本领域技术人员显而易见的是，这些实施方式仅仅是作为示例示出的。本领域技术人员可以想到众多的变型方案、替代方案和改进方案而不超出本实用新型的范围。所附权利要求书旨在限定本实用新型的范围，并藉此涵盖这些权利要求本身及其等同变换的范围内的方法和结构。
【主权项】
1.一种通过把手唤醒的电子锁，包括: 把手，其包括人体感应线圈，所述人体感应线圈被配置为在用户的手接近的情况下唤醒用户凭证输入设备；以及 用户凭证输入设备，其被配置为在被唤醒的情况下从用户接收用户凭证以开启电子锁。2.根据权利要求1所述的电子锁，其中所述用户凭证输入设备包括下列各项至少之一: 密码输入设备，其被配置为在被唤醒的情况下从用户接收密码以开启电子锁；以及 指纹识别器，在被配置为在被唤醒的情况下从用户接收用户指纹以开启电子锁。3.根据权利要求2所述的电子锁，其中所述指纹识别器布置在把手的侧面。4.根据权利要求1所述的电子锁，其中所述人体感应线圈被配置为在用户的手与所述人体感应线圈之间的距离低于15cm时唤醒用户凭证输入设备。5.根据权利要求1所述的电子锁，其中每隔10ms判断一次人体接近。6.—种用于根据权利要求1至5之一所述的电子锁的控制电路，所述控制电路被配置为从人体感应线圈接收感应信号，并且根据所述感应信号生成唤醒信号以用于唤醒用户凭证输入设备。7.根据权利要求6所述的控制电路，其中所述控制电路包括连接在微控制器与人体感应天线之间的人体感应专用芯片。8.根据权利要求7所述的控制电路，其中所述人体感应专用芯片是芯片IQS127D。9.根据权利要求7所述的控制电路，其中所述控制电路包括连接在人体感应专用芯片与人体感应线圈之间的天线滤波电路。10.根据权利要求9所述的控制电路，其中所述天线滤波电路包括用于电源的第一滤波电容和第二滤波电容、以及用于内部电压调节器的第三滤波电容。
【文档编号】G07C9/00GK205486369SQ201620064252
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月22日
【发明人】袁海, 季明珠
【申请人】安朗杰安防技术（中国）有限公司