專利名稱:一種電子鎖檢測電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種電子鎖檢測電路，包括一主控單元，與主控單元連接的一讀卡電路、以及與主控單元連接的一鍵盤感應電路，還包括一人體感應電路，人體感應電路與主控單元連接，人體感應電路的感應天線布置在讀卡電路和鍵盤感應電路的周邊；其中，人體感應電路執(zhí)行間隔時間檢測，將檢測到有人體接近的信號傳遞到主控單元，由主控單元發(fā)送啟動信號到處于常閉狀態(tài)下的讀卡電路和鍵盤感應電路，啟動讀卡檢測和鍵盤感應檢測。本實用新型提供的電子鎖檢測電路能有效降低產(chǎn)品功耗。
【專利說明】一種電子鎖檢測電路

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電子鎖檢測電路，特別涉及一種帶有鍵盤密碼和讀卡裝置的電子鎖檢測電路。

【背景技術】
[0002]目前在亞洲，特別是日韓和中國，民用電子鎖市場上的電鎖門鎖產(chǎn)品，大都支持鍵盤密碼和刷卡開門兩種開門方式。由于越來越多的鍵盤設計采用電容感應式設計，需要電子鎖在待機狀態(tài)下連續(xù)的掃描電容按鍵的鍵值變化去判斷是否有卡在有效范圍內(nèi)。刷卡開門方式也需要電子鎖在待機狀態(tài)下不斷地從讀卡線圈發(fā)出讀卡命令。
[0003]在整個電子鎖功耗計算中，電子鎖的99%的時間屬于無人操作的待機時間，處于使用狀態(tài)的時間不到1%。所以待機功耗是影響電鎖整體電池壽命的非常大的一個影響因素。鍵盤掃描和讀卡判斷的兩個功耗如下:
[0004]1.一般電容式觸摸感應鍵盤，當處于省電狀態(tài)間歇式每200ms掃描一個鍵盤時，平均待機電流在65uW?10uW左右。
[0005]2.讀卡天線通過發(fā)送射頻信號到判斷出是否有卡需要時間在4ms?5ms左右，此時天線處于發(fā)送狀態(tài)，工作電流在20mA左右。傳統(tǒng)設計中，間隔I秒去嘗試讀卡一次，其余時間把讀卡天線關閉，那么平均等效電流約為265?330uW。
[0006]上述兩部分加起來的平均功耗大約在330uW?430uW左右，這種持續(xù)的間隔掃描操作會導致整個電子鎖待機功耗的非常大，只能夠勉強滿足采用4節(jié)AA電池使用一年的設計要求。
[0007]為了降低待機功耗，在之前的產(chǎn)品中會有一個喚醒的步驟，只有按了喚醒按鍵或者拉開滑蓋之后，才能夠掃描鍵盤和讀卡。但是該種設計降低了客戶體驗，因此以后的產(chǎn)品又逐步取消了喚醒步驟。
實用新型內(nèi)容
[0008]本實用新型要解決的技術問題是提供了一種低功耗的電子鎖檢測電路。
[0009]為解決上述技術問題，本實用新型的電子鎖檢測電路包括主控單元、讀卡電路、鍵盤感應電路和人體感應電路，所述主控單元分別連接讀卡電路和所述鍵盤感應電路，還包括一人體感應電路，所述人體感應電路包括人體感應專用芯片、天線濾波電路以及人體感應天線，所述人體感應天線接收所述人體感應專用芯片的控制信號，并執(zhí)行人體感應檢測，所述天線濾波電路接收所述人體感應天線的反饋信號并傳送到所述人體感應專用芯片，所述人體感應專用芯片與所述主控單元連接；所述讀卡電路具有一讀卡區(qū)域，所述鍵盤感應電路具有一鍵盤感應區(qū)域，所述人體感應天線布置在所述讀卡區(qū)域和鍵盤感應區(qū)域的周邊；其中，所述人體感應電路執(zhí)行間隔時間檢測，將檢測到有人體接近的信號傳送到所述主控單元，由所述主控單元發(fā)送啟動信號到處于常閉狀態(tài)下的所述讀卡電路和所述鍵盤感應電路，啟動讀卡檢測和鍵盤感應檢測。
[0010]根據(jù)本實用新型的一個實施例，人體感應電路在感應到人體接近時，關閉人體感應電路檢測。
[0011]根據(jù)本實用新型的一個實施例，人體感應電路感應判斷人體接近的距離在10?25cm范圍內(nèi)。
[0012]根據(jù)本實用新型的一個實施例，人體感應電路感應判斷人體接近的距離在12?15cm范圍內(nèi)。
[0013]根據(jù)本實用新型的一個實施例，人體感應電路執(zhí)行檢測的間隔時間為8Oms?120mso
[0014]根據(jù)本實用新型的一個實施例，人體感應專用芯片的型號是IQS127D。
[0015]本實用新型在傳統(tǒng)電子鎖的讀卡電路和鍵盤感應電路的周邊設置人體感應電路的感應天線，在有人體接近時，才啟動讀卡檢測和鍵盤感應檢測，從而降低了整個電子鎖電路的功耗。

【附圖說明】

[0016]本實用新型的上述的以及其他的特征、性質(zhì)和優(yōu)勢將通過下面結合附圖和實施例的描述而變得更加明顯，其中:
[0017]圖1是本實用新型電子鎖檢測電路的結構框圖。
[0018]圖2是本實用新型電子鎖檢測電路的外觀示意圖。
[0019]圖3是本實用新型電子鎖檢測電路的人體感應電路設計原理圖。
[0020]圖4是本實用新型電子鎖檢測電路的讀卡電路設計原理圖。

【具體實施方式】
[0021]下面結合具體實施例和附圖對本實用新型作進一步說明，在以下的描述中闡述了更多的細節(jié)以便于充分理解本實用新型，但是本實用新型顯然能夠以多種不同于此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本實用新型內(nèi)涵的情況下根據(jù)實際應用情況作類似推廣、演繹，因此不應以此具體實施例的內(nèi)容限制本實用新型的保護范圍。
[0022]圖1是本實用新型電子鎖檢測電路的結構框圖。圖2是本實用新型電子鎖檢測電路的外觀示意圖。參考圖1和圖2所示，電子鎖檢測電路包括主控單元1、讀卡電路2、鍵盤感應電路3和人體感應電路4。人體感應電路4、讀卡電路2和鍵盤感應電路3分別與主控單元I連接。其中，人體感應電路4包括人體感應專用芯片5，天線濾波電路6和人體感應天線7。人體感應天線7接收人體感應專用芯片5的控制信號，并執(zhí)行人體感應檢測。天線濾波電路6接收人體感應天線7的反饋信號并傳送到人體感應專用芯片5。人體感應專用芯片5與主控單元I連接。
[0023]讀卡電路2具有一讀卡區(qū)域11，鍵盤感應電路3具有一鍵盤感應區(qū)域12，人體感應天線I布置在讀卡區(qū)域11和鍵盤感應區(qū)域12的周邊。如圖2所示，電子鎖包含上部的讀卡區(qū)域11和下部的鍵盤感應區(qū)域12。在讀卡區(qū)域11的四周設置了讀卡天線8。鍵盤感應區(qū)域12中布置鍵盤陣列。在讀卡區(qū)域11和鍵盤感應區(qū)域12的外圍周邊設置了人體感應電路4的人體感應天線7。
[0024]人體感應電路4執(zhí)行間隔時間的人體感應檢測，當判斷到有人體接近讀卡區(qū)域11和鍵盤感應區(qū)域12時，人體感應專用芯片5給出檢測結果信號發(fā)送到主控單元I。由主控單元I發(fā)送啟動信號到處于常閉狀態(tài)下的讀卡電路2和鍵盤感應電路3，啟動讀卡檢測和鍵盤感應檢測。
[0025]當用戶在需要開門時，需要用手接近鍵盤感應區(qū)域12或者持卡接近讀卡區(qū)域11，這兩個動作都會讓手進入人體感應電路4的有效感應范圍內(nèi)。一旦人體感應電路4判斷到有人體接近時，人體感應專用芯片5將檢測結果信號發(fā)送主控單元I。
[0026]圖3是本實用新型電子鎖檢測電路的人體感應電路設計原理圖。如圖3所示，人體感應電路設計是采用人體感應專用芯片，例如專用芯片IQS127D。圖3中的電阻R3用來增加ESD抵抗能力，電容C2、C3為電源的濾波電容，電容C4為內(nèi)部電壓調(diào)節(jié)器的濾波電容，電容C2、C3、C4用來加強電源的穩(wěn)定，減少電源上的紋波對專用芯片的干擾。當有人體接近讀卡區(qū)域11或鍵盤感應區(qū)域12時，人體與人體感應天線相互作用，導致天線上的對地電容值變化，天線濾波電路6接收人體感應天線7的反饋信號并傳送到人體感應專用芯片5，人體感應專用芯片5可以檢測到該變化，并且將變化結果信號發(fā)送給主控單元。
[0027]圖4是本實用新型電子鎖檢測電路的讀卡電路設計原理圖。如圖4所示，讀卡芯片可以采用的芯片型號是復旦微電子的FM1702。讀卡電路包含兩部分:一部分為接收電路，射頻信號經(jīng)過天線耦合后，分別經(jīng)過電容C9、電阻R2與電容C52、電阻R34，組成了一對差分信號，送到主控單元的接收端；另一部分為匹配電路，電容C39、C42、C46、C47，電阻R31、R32與天線線圈一起，組成LC振蕩電路，將輸入的射頻信號發(fā)射出去。
[0028]可選的，人體感應電路4在感應判斷人體接近時，關閉人體感應檢測。采用該種方式，可進一步降低整個檢測電路的功耗，同時避免人體感應檢測和其它類型檢測的相互干擾。
[0029]可選的，人體感應電路4感應判斷人體接近的距離在10?25cm范圍內(nèi)，優(yōu)選范圍是12?15cm。當用戶在需要開門時，他需要手接近鍵盤感應區(qū)域12或持卡接近讀卡區(qū)域11，這些動作都會讓手處于人體感應電路4的感應區(qū)域范圍內(nèi)。設定人體接近的感應距離范圍，可以有效提高檢測率，避免誤觸發(fā)其它檢測電路，浪費功耗。
[0030]可選的，人體感應電路4執(zhí)行檢測的間隔時間為80ms?120ms。
[0031]本實用新型電子鎖檢測電路在待機狀態(tài)下，讀卡電路2和鍵盤感應電路3是處于常閉狀態(tài)的。人體感應電路4執(zhí)行間隔時間的人體感應檢測，間隔時間通常保持在100ms，電子鎖檢測電路的整體功耗在17uW?33uW之間。當人體感應電路4判斷到有人體接近時，人體感應專用芯片5會判斷到狀態(tài)變化，先關閉人體感應檢測，并給出當前狀態(tài)給主控單元1，然后由主控單元I發(fā)送啟動信號到讀卡電路2和鍵盤感應電路3，以開啟讀卡電路2檢測和鍵盤感應電路3的感應檢測。此時，鍵盤感應電路檢測和讀卡電路檢測的周期是2次/秒。在設定時間，例如3秒后，如果沒有判斷到有效卡，則將鍵盤感應電路3檢測和讀卡電路2檢測的周期調(diào)整到I次/秒。當用戶完成操作或在15秒內(nèi)沒有任何有效的輸入，主控單元I可以判斷認為用戶的連續(xù)操作已經(jīng)完成。主控單元先把讀卡電路檢測和鍵盤感應電路檢測關閉，在等待10ms以后，再次打開人體感應檢測。
[0032]本實用新型在傳統(tǒng)電子鎖的讀卡區(qū)域和鍵盤感應區(qū)域的周邊設置人體感應電路的感應天線，在有人體接近時，才啟動讀卡檢測和鍵盤感應檢測，從而降低了整個電子鎖電路的整體功耗。同時降低了鍵盤感應電路誤觸發(fā)的風險，因為鍵盤按鍵感應的每個按鍵感應區(qū)域面積較小，在外界溫度、濕度出現(xiàn)劇烈變化時，容易產(chǎn)生誤觸發(fā)。在本設計中，由于人體感應電路的感應天線相對檢測區(qū)域較大，能夠很好的過濾掉由于溫度、濕度變化產(chǎn)生的感應區(qū)細小變化，有效降低誤觸發(fā)概率。
[0033]本實用新型雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本實用新型。任何本領域技術人員在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動和修改。因此，凡是未脫離本實用新型技術方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何修改、等同變化及修飾，均落入本實用新型權利要求所界定的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種電子鎖檢測電路，其特征在于，包括主控單元、讀卡電路、鍵盤感應電路和人體感應電路，所述主控單元分別連接讀卡電路和所述鍵盤感應電路，還包括一人體感應電路，所述人體感應電路包括人體感應專用芯片、天線濾波電路以及人體感應天線，所述人體感應天線接收所述人體感應專用芯片的控制信號，并執(zhí)行人體感應檢測，所述天線濾波電路接收所述人體感應天線的反饋信號并傳送到所述人體感應專用芯片，所述人體感應專用芯片與所述主控單元連接；其中: 所述讀卡電路具有一讀卡區(qū)域，所述鍵盤感應電路具有一鍵盤感應區(qū)域，所述人體感應天線布置在所述讀卡區(qū)域和鍵盤感應區(qū)域的周邊； 所述人體感應電路執(zhí)行間隔時間檢測，將檢測到有人體接近的信號傳送到所述主控單元，由所述主控單元發(fā)送啟動信號到處于常閉狀態(tài)下的所述讀卡電路和所述鍵盤感應電路，啟動讀卡檢測和鍵盤感應檢測。2.如權利要求1所述的一種電子鎖檢測電路，其特征在于，當所述人體感應電路在感應到人體接近時，關閉人體感應電路檢測。3.如權利要求1所述的一種電子鎖檢測電路，其特征在于，所述人體感應電路感應判斷人體接近的距離在10?25cm范圍內(nèi)。4.如權利要求3所述的一種電子鎖檢測電路，其特征在于，所述人體感應電路感應判斷人體接近的距離在12?15cm范圍內(nèi)。5.如權利要求1所述的一種電子鎖檢測電路，其特征在于，所述人體感應電路執(zhí)行檢測的間隔時間為80ms?120msο6.如權利要求1所述的一種電子鎖檢測電路，其特征在于，所述人體感應專用芯片的型號是IQS127D。
【文檔編號】G07C9-00GK204303052SQ201420700939
【發(fā)明者】袁海, 馬博, 李晉全 [申請人]安朗杰安防技術（中國）有限公司