一种基于传感器电子技术的智能锁及其使用方法

技术领域

本发明涉及智能锁技术领域，尤其是涉及一种基于传感器电子技术的智能锁及其使用方法。

背景技术

社会经济水平的不断提高促进了家居设备自动化，居住环境舒适化、安全化，同时对家庭门禁和办公门禁提出了更安全、更便利的需求，电子门锁作为一种更安全、更便利的门锁被越来越多的家庭和办公场所接受和使用，逐步替代机械门锁。

智能门锁是指区别于传统机械锁的基础上改进的，在用户安全性、识别、管理性方面更加智能化简便化的锁具。智能门锁是门禁系统中锁门的执行部件，是区别于传统机械锁、具有安全性、便利性、先进技术的复合型锁具。

但是，现有的智能锁在进行使用的时候，安全性较差，当陌生人靠近敲门的时候，独自在家的儿童因身高有限无法通过猫眼观察，甚至有的门上没有开设猫眼，无法从门内观察情况，这种情况下开门的安全隐患也随之增大。

有鉴于此，有必要针对现有的智能锁予以研究改良，以期达到具有更具安全性、实用价值性的目的。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于传感器电子技术的智能锁及其使用方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

根据本发明的第一方面，提供一种基于传感器电子技术的智能锁，包括外锁板、锁合机构、内锁板和控制机构；

所述外锁板包括第一安装板、第一把手、封盖板和感知装置，所述第一把手与第一安装板的外侧相连，所述第一把手上设有第一指纹识别器，所述第一安装板的外侧还设有密码按键盘，所述封盖板滑动安装在第一安装板上且所述封盖板的大小和滑动范围与密码按键盘的位置适配，所述感知装置安装在第一安装板的外侧且避让所述封盖板；

所述内锁板包括第二安装板、第二把手和显示屏，所述第二把手与第二安装板的外侧相连，所述第二把手上设有第二指纹识别器；

所述锁合机构包括锁盒、锁芯和驱动机构，所述锁盒与第一安装板的内侧或第二安装板的内侧相连，所述锁芯和驱动机构安装在锁盒内，所述锁芯与驱动机构相连，所述驱动机构被配置为驱动所述锁芯伸出和缩回锁盒；

所述控制机构与感知装置、第一指纹识别器、密码按键盘、第二指纹识别器、显示屏和驱动机构相连，所述控制机构还连接有存储装置。

进一步地，所述第一安装板的外侧两侧设有滑槽，所述封盖板滑动设置在所述滑槽内。

进一步地，所述封盖板上设有套筒，所述套筒与螺纹杆螺纹连接，所述第一安装板内设有空腔，所述螺纹杆安装在第一安装板内的空腔中，所述第一安装板内的空腔中设有隔板，所述隔板上安装有第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出端与螺纹杆相连，所述第一伺服电机带动所述螺纹杆转动，进而带动套筒上下移动，所述第一伺服电机与控制机构相连。

进一步地，所述感应装置包括摄像头、人体传感器和LED补光灯，所述第一安装板上设有用于安装所述感应装置的安装部。

进一步地，所述安装部为设置在第一安装板上的安装腔，所述安装腔内设置连接杆，所述第一安装板内设有空腔，所述第一安装板内的空腔中设置有第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出端连接第一同步轮，所述连接杆的端部设有第二同步轮，所述第一同步轮和第二同步轮之间通过同步带传动连接，所述摄像头和LED补光灯安装在所述连接杆上。

进一步地，所述锁芯包括连接板和多个锁块，所述多个锁块安装在连接板上，所述连接板与锁盒滑动相连，所述驱动机构连接所述连接板。

进一步地，所述驱动机构包括第三伺服电机、第一齿轮、第二齿轮、螺纹筒和螺杆，所述第三伺服电机设置在锁盒内，所述第一齿轮设置在第三伺服电机的输出端，所述第二齿轮套设在所述螺纹筒上，所述第一齿轮与第二齿轮相互啮合，所述螺纹筒与锁盒相连，所述螺杆与连接板相连，所述螺纹筒与螺杆螺纹连接，所述第三伺服电机通过第一齿轮和第二齿轮带动所述螺纹筒转动，进而带动螺杆水平往复运动，所述连接板随螺杆水平往复运动。

进一步地，所述控制机构为PLC控制器，所述PLC控制器还连接有无线信号收发器。

进一步地，所述存储装置为固定硬盘。

根据本发明的第二方面，提供一种智能锁的使用方法，包括：

第一解锁方式：第一指纹识别器的指纹匹配成功或密码按键盘上输入的密码正确后锁芯缩回锁盒，第二指纹识别器的指纹匹配成功后锁芯缩回锁盒；

第二解锁方式：第一指纹识别器的指纹匹配成功且密码按键盘上输入的密码正确后锁芯缩回锁盒，第二指纹识别器的指纹匹配成功后锁芯缩回锁盒；

门外感应模式：感知装置采集门外数据并由显示屏进行显示。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)通过安装密码按键盘和指纹识别器，双重的认证方法提高智能锁的安全性，设置感知装置和显示屏，便于身高不足的儿童通过显示屏观察门外情况，未安装猫眼的防盗门也能方便对外界情况进行观察。

(2)封盖板顺着滑槽上下运动，可以保护密码按键盘，还可以配合第一指纹识别器，实现双重解锁认证。

(3)摄像头安装在连接杆上，配合第二伺服电机和同步轮，进而可控制摄像头的旋转角度，对防盗门周边进行拍摄，提高防盗门的防盗效果。

附图说明

图1为本发明实施例公开的一种基于传感器电子技术的智能锁的立体示意图；

图2为本发明实施例公开的一种基于传感器电子技术的智能锁的立体示意图；

图3为本发明实施例公开的一种基于传感器电子技术的智能锁的立体示意图；

图4为本发明实施例公开的一种基于传感器电子技术的智能锁的锁盒正剖面示意图；

图5为本发明实施例公开的一种基于传感器电子技术的智能锁的第一安装板正剖面示意图；

图6为本发明实施例公开的一种基于传感器电子技术的智能锁的控制系统框图；

附图标记：100、外锁板；1001、第一安装板；1002、第一把手；1003、封盖板；1004、安装腔；1005、摄像头；1006、滑槽；1007、密码按键盘；1008、螺纹杆；1009、人体传感器；1010、LED补光灯；1011、第二同步轮；1012、第二伺服电机；1013、第一同步轮；1014、隔板；1015、第一伺服电机；1016、PLC控制器；1017、固态硬盘；1018、套筒；200、锁合机构；2001、锁盒；2002、锁块；2003、连接板；2004、螺纹筒；2005、第二齿轮；2006、螺杆；2007、第三伺服电机；2008、第一齿轮；300、内锁板；3001、第二安装板；3002、显示屏；3003、第二把手；3004、内六角螺栓。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例，本发明的保护范围不限于下述的实施例。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，都应当属于本发明保护的范围。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，展示各个部件之间的配合关系，附图中有些地方适当放缩了部件，并增减了部件之间的距离。

在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例1：

本发明提供一种基于传感器电子技术的智能锁，如图1-图3所示，包括外锁板100、锁合机构200、内锁板300和控制机构；

如图1所示，外锁板100包括第一安装板1001、第一把手1002、封盖板1003和感知装置，第一把手1002与第一安装板1001的外侧相连，第一把手1002上设有第一指纹识别器，第一安装板1001的外侧还设有密码按键盘1007，封盖板1003滑动安装在第一安装板1001上且封盖板1003的大小和滑动范围与密码按键盘1007的位置适配，感知装置安装在第一安装板1001的外侧且避让封盖板1003；

如图2所示，内锁板300包括第二安装板3001、第二把手3003和显示屏3002，第二把手3003与第二安装板3001的外侧相连，第二把手3003上设有第二指纹识别器；

锁合机构200包括锁盒2001、锁芯和驱动机构，锁盒2001与第一安装板1001的内侧或第二安装板3001的内侧相连，锁芯和驱动机构安装在锁盒2001内，锁芯与驱动机构相连，驱动机构被配置为驱动锁芯伸出和缩回锁盒2001；

控制机构与感知装置、第一指纹识别器、密码按键盘1007、第二指纹识别器、显示屏3002和驱动机构相连，控制机构还连接有存储装置。

本申请提供的智能锁，自外而内开锁时，提供指纹解锁和密码解锁两种解锁方式，自内而外开锁时，提供指纹解锁方式，本申请的使用方法包括：

第一解锁方式：第一指纹识别器的指纹匹配成功或密码按键盘1007上输入的密码正确后锁芯缩回锁盒2001，第二指纹识别器的指纹匹配成功后锁芯缩回锁盒2001；

第二解锁方式：第一指纹识别器的指纹匹配成功且密码按键盘1007上输入的密码正确后锁芯缩回锁盒2001，第二指纹识别器的指纹匹配成功后锁芯缩回锁盒2001；

门外感应模式：感知装置采集门外数据并由显示屏3002进行显示。

可以理解的是，本申请安装在门上，外锁板100安装于门的外侧，内锁板300安装于门的内侧，锁合机构200安装在门内，门框上设有与锁芯适配的锁槽，能够将门进行锁紧。本申请实施例中，智能锁被配置为关门后自动锁紧，可以在门框和门板上安装感应器，当门关闭后感应器触发，控制机构控制驱动机构，锁芯伸出锁盒2001，完成锁紧。

在第一安装板1001的外侧两侧设有滑槽1006，封盖板1003滑动设置在滑槽1006内，封盖板1003可以被手动拉着滑动，如图3所示，从而可以遮挡保护密码按键盘1007。

如图4所示，锁芯包括连接板2003和多个锁块2002，多个锁块2002安装在连接板2003上，连接板2003与锁盒2001滑动相连，驱动机构与连接板2003相连。驱动机构包括第三伺服电机2007、第一齿轮2008、第二齿轮2005、螺纹筒2004和螺杆2006，第三伺服电机2007设置在锁盒2001内，第一齿轮2008设置在第三伺服电机2007的输出端，第二齿轮2005套设在螺纹筒2004上，第一齿轮2008与第二齿轮2005相互啮合，螺纹筒2004与锁盒2001相连，螺杆2006与连接板2003相连，螺纹筒2004与螺杆2006螺纹连接，第三伺服电机2007通过第一齿轮2008和第二齿轮2005带动螺纹筒2004转动，进而带动螺杆2006水平往复运动，连接板2003随螺杆2006水平往复运动，从而可以实现锁芯的伸出和缩回。具体的，可以在锁盒2001内壁设置滑轨，连接板2003安装在滑轨上。在其他实施方式中，可以改变锁芯和驱动机构的设置，如使用弹性机构，配合钥匙孔实现机械解锁和开合，使用其他驱动方式实现锁合，等等。

感应装置包括摄像头1005、人体传感器1009和LED补光灯1010，第一安装板1001上设有用于安装感应装置的安装部。其中，人体传感器1009具有人体识别功能，可以识别门前是否有人，并将数据信号发送至控制机构；摄像头1005可以一直保持开启，也可以在人体传感器1009给出信号时开启，其余时间关闭，LED补光灯1010可以在摄像头1005开启时补充光照，提高图像质量。

本申请实施例中，控制机构为PLC控制器1016，存储装置为固定硬盘，存储有预先设定的指纹、开锁密码等，以便进行解锁，同时，还可以存储摄像头1005、人体传感器1009的传输数据。此外，PLC控制器1016还连接有无线信号收发器，方便用户远程控制防盗门启闭，以及对摄像头1005的摄像画面进行远程的查看。另外，在第二安装板3001上，还设有触摸屏或者控制键，以便用户在门内输入控制指令，比如开门、摄像头1005开启，等等。PLC控制器1016与感应装置、指纹识别器、显示屏3002、密码按键盘1007、驱动机构等的连接，可以是无线通信连接，也可以使用导线相连。

锁盒2001与第一安装板1001的内侧或第二安装板3001的内侧相连，嵌入在门内，第一安装板1001和第二安装板3001分别设置在门的外侧和内侧，在第二安装板3001的四角设置内六角螺栓3004，在第一安装板1001四角设置对应的螺纹孔，完成第一安装板1001和第二安装板3001的连接固定。

本申请的安装使用如下：

锁盒2001与第一安装板1001连接，首先将第一安装板1001一侧安装的锁盒2001嵌入防盗门的一侧，随后再将第二安装板3001放置于防盗门的内侧，随后转动在第二安装板3001四角转动插设的内六角螺栓3004，使其一端与第一安装板1001的内侧螺纹连接，进而将第一安装板1001和锁盒2001与第二安装板3001安装在防盗门的两侧，随后使用者通过第一安装板1001一侧安装的密码按键盘1007以及第一把手1002与第二把手3003内侧安装的指纹识别器，来设定密码以及指纹，设定好的密码以及指纹信息通过第一安装板1001内部安装的PLC控制器1016整合之后存入固态硬盘1017中，进而方便使用者利用指纹或者密码进行开锁。

实施例2

本实施例中，在第一安装板1001的外侧两侧设有滑槽1006，封盖板1003滑动设置在滑槽1006内，但是，封盖板1003的运动是电动的，由控制机构进行控制。

如图5所示，封盖板1003上设有套筒1018，套筒1018与螺纹杆1008螺纹连接，第一安装板1001内设有空腔，螺纹杆1008安装在第一安装板1001内的空腔中，第一安装板1001内的空腔中设有隔板1014，隔板1014上安装有第一伺服电机1015，第一伺服电机1015的输出端与螺纹杆1008相连，第一伺服电机1015带动螺纹杆1008转动，进而带动套筒1018沿滑槽1006上下移动，第一伺服电机1015与控制机构相连。

具体的，本申请实施例中，使用第二解锁方式，先进行第一指纹识别器的指纹匹配，匹配成功后控制机构控制封盖板1003滑动，露出密码按键盘1007，进行密码输入解锁。

这种双重解锁认证方式，可以提高安全性。

实施例3

如图6所示，本申请实施例中，第一把手1002设置在第一安装板1001的底部，密码按键盘1007设置在第一安装板1001的中间，感应装置设置在第一安装板1001的顶部，具体的，安装部为设置在第一安装板1001上的安装腔1004，安装腔1004内设置连接杆，第一安装板1001内设有空腔，第一安装板1001内的空腔中设置有第二伺服电机1012，第二伺服电机1012的输出端连接第一同步轮1013，连接杆的端部设有第二同步轮1011，第一同步轮1013和第二同步轮1011之间通过同步带传动连接，摄像头1005和LED补光灯1010安装在连接杆上。可以理解的是，第二伺服电机1012的转动通过两个同步轮和同步带传递至连接杆，连接杆与第一安装板1001之间可转动连接，从而使得安装在连接杆上的摄像头1005随连接杆转动，改变拍摄视角。具体的，门内使用者可以通过控制机构控制第二伺服电机1012，以改变拍摄视角，确保可以完成对门外画面的采集。

同时，还可以从门内的触摸屏或者控制键输入控制指令，以调整摄像头1005的角度，LED补光灯1010的开关，从而便于门内用户更清楚方便的观察门外，提高安全性。

可以理解的是，上述实施例中，PLC控制器1016、第一伺服电机1015、第二伺服电机1012、第三伺服电机2007、LED补光灯1010、固态硬盘1017、摄像头1005、人体传感器1009、指纹识别器、密码按键盘1007和显示屏3002等部件的具体型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。