一种锁头及智能锁
阅读：631发布：2020-05-11
专利汇可以提供一种锁头及智能锁专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 锁 头及智能锁，锁头包括：锁头主体，其具有容纳腔；锁舌，位于所述容纳腔内；检测 电路 ，用于在接收到开/关 门 信号 后检测锁舌的状态；若接收到开门信号、锁舌处于关锁到位状态或中间状态，则进行开锁动作，控制锁舌缩回，直至锁舌处于开锁到位状态；若接收到关门信号、锁舌处于开锁到位状态或中间状态，则进行关锁动作，控制锁舌伸出，直至锁舌处于关锁到位状态。本发明的锁头及智能锁，在接收到开/关门信号后检测锁舌的状态，根据检测到的锁舌状态控制锁舌的伸缩，实现锁舌伸缩的精准控制，提高锁舌伸缩控制的 精度 ，实现准确开锁关锁。，下面是一种锁头及智能锁专利的具体信息内容。
1.一种锁头，其特征在于：包括：
锁头主体，其具有容纳腔；
锁舌，位于所述容纳腔内；
检测电路，用于在接收到开/关门信号后检测锁舌的状态；
若接收到开门信号、锁舌处于关锁到位状态或中间状态，则进行开锁动作，控制锁舌缩回，直至锁舌处于开锁到位状态；
若接收到关门信号、锁舌处于开锁到位状态或中间状态，则进行关锁动作，控制锁舌伸出，直至锁舌处于关锁到位状态。
2.根据权利要求1所述的锁头，其特征在于：所述锁舌上设置有电阻带/探针，所述锁头主体上设置有探针/电阻带，所述锁舌伸缩时，所述探针与电阻带滑动接触；
所述检测电路检测电阻带的一端与探针之间的电阻/电压，根据检测到的电阻/电压检测锁舌的状态。
3.根据权利要求2所述的锁头，其特征在于：
所述锁舌上形成有电阻带槽，所述电阻带固定在所述电阻带槽内；
所述容纳腔内形成有探针槽，所述探针固定在探针槽内。
4.根据权利要求2所述的锁头，其特征在于：所述检测电路包括电压检测电路和控制单元，所述电压检测电路检测电阻带的一端与探针之间的电压，并将检测到的电压发送至控制单元，所述控制单元根据接收到的电压检测锁舌的状态。
5.根据权利要求4所述的锁头，其特征在于：所述探针连接直流电源，所述电阻带的一端通过分压电阻接地；或者，所述电阻带的一端连接直流电源，所述探针通过分压电阻接地；
所述电压检测电路包括第一电压比较器和第二电压比较器；
所述第一电压比较器的正相输入端连接分压节点，所述第一电压比较器的反相输入端连接第一参考电压；所述第一电压比较器的输出端连接控制单元；
所述第二电压比较器的反相输入端连接分压节点，所述第二电压比较器的正相输入端连接第二参考电压；所述第二电压比较器的输出端连接控制单元；
所述控制单元根据两个电压比较器的输出电平检测锁舌的状态：
若控制单元接收到第一电压比较器输出的高电平信号，则判定锁舌为关锁到位状态；
若控制单元接收到第二电压比较器输出的高电平信号，则判定锁舌为开锁到位状态；
若控制单元接收到第一电压比较器和第二电压比较器输出的均是低电平信号，则判定锁舌为中间状态。
6.根据权利要求2所述的锁头，其特征在于：所述检测电路还包括AD转换电路，所述电压检测电路将检测到的电压发送至AD转换电路，经所述AD转换电路转换为数字信号，并发送至控制单元，所述控制单元根据接收到的数字信号检测锁舌的状态。
7.根据权利要求1所述的锁头，其特征在于：
所述锁舌上固定有发光单元，所述锁头主体上固定有第一光接收单元和第二光接收单元；
当所述锁舌缩回到容纳腔内时，所述发光单元正对第一光接收单元，所述第一光接收单元接收发光单元发出的光信号，生成电信号并发送至检测电路；
当所述锁舌伸出容纳腔设定长度时，所述发光单元正对第二光接收单元，所述第二光接收单元接收发光单元发出的光信号，生成电信号并发送至检测电路；
所述检测电路根据接收到的第一光接收单元和第二光接收单元发出的电信号检测锁舌的状态。
8.根据权利要求7所述的锁头，其特征在于：所述发光单元为红外发射器，所述第一光接收单元和第二光接收单元均为红外接收器；
若检测电路接收到第二光接收单元发送的电信号，则判定锁舌为关锁到位状态；
若检测电路接收到第一光接收单元发送的电信号，则判定锁舌为开锁到位状态；
若检测电路未接收到第一光接收单元和第二光接收单元发送的电信号，则判定锁舌为中间状态。
9.根据权利要求7所述的锁头，其特征在于：所述发光单元为发光二极管，所述第一光接收单元和第二光接收单元均为光敏二极管；
所述第一光接收单元的阳极连接直流电源，所述第一光接收单元的阴极通过下拉电阻接地，所述第一光接收单元的阴极连接检测电路；
所述第二光接收单元的阳极连接直流电源，所述第二光接收单元的阴极通过另一下拉电阻接地，所述第二光接收单元的阴极连接检测电路；
若检测电路接收到第二光接收单元发送的高电平信号，则判定锁舌为关锁到位状态；
若检测电路接收到第一光接收单元发送的高电平信号，则判定锁舌为开锁到位状态；
若检测电路接收到第一光接收单元和第二光接收单元发送的低电平信号，则判定锁舌为中间状态。
10.一种智能锁，其特征在于：包括锁身以及如权利要求1至9中任一项所述的锁头，所述锁头的锁头主体与锁身固定。
一种锁头及智能锁
技术领域
[0001] 本发明属于锁具技术领域，具体地说，是涉及一种锁头及智能锁。
背景技术
[0003] 第二种：依靠ACC芯片、六轴加速度计等加速度芯片进行定位。一般来说，智能锁具出厂之前需要进行校准操作，用机械的方式将锁具打开或关断至某个状态，并用加速度芯片读取该位置的值，并将该值写入FLASH中，作为马达运行到位的指令，从而控制马达，达到开关锁的目的。
[0004] 但是，上述两种方式均有缺陷：针对于第一种方式，为最为传统的解决方法，但是机械结构相较于电子结构来说存在结构复杂，组装困难，对元器件要求高等先天性的劣势，无法做到使智能锁更加小型化，轻便化。另外，弹簧、磁铁等元件随着使用时间的增长，也会发生老化等现象，这些都限制了开关锁到位确认用机械方式解决的可扩展性。
[0005] 针对于第二种，目前的ACC芯片和六轴加速度计无法做到判断锁具是否到位的精确化判断，误差较大。所以很容易造成智能锁具无法开锁到位和关锁到位，锁舌伸缩控制精度比较差。
发明内容
[0006] 本发明提供了一种锁头，解决了现有技术中锁舌伸缩控制精度差的问题。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：一种锁头，包括：
锁头主体，其具有容纳腔；
锁舌，位于所述容纳腔内；
检测电路，用于在接收到开/关门信号后检测锁舌的状态；
若接收到开门信号、锁舌处于关锁到位状态或中间状态，则进行开锁动作，控制锁舌缩回，直至锁舌处于开锁到位状态；
若接收到关门信号、锁舌处于开锁到位状态或中间状态，则进行关锁动作，控制锁舌伸出，直至锁舌处于关锁到位状态。
锁头主体，其具有容纳腔；
锁舌，位于所述容纳腔内；
检测电路，用于在接收到开/关门信号后检测锁舌的状态；
若接收到开门信号、锁舌处于关锁到位状态或中间状态，则进行开锁动作，控制锁舌缩回，直至锁舌处于开锁到位状态；
若接收到关门信号、锁舌处于开锁到位状态或中间状态，则进行关锁动作，控制锁舌伸出，直至锁舌处于关锁到位状态。
[0008] 进一步的，所述锁舌上设置有电阻带/探针，所述锁头主体上设置有探针/电阻带，所述锁舌伸缩时，所述探针与电阻带滑动接触；所述检测电路检测电阻带的一端与探针之间的电阻/电压，根据检测到的电阻/电压检测锁舌的状态。
[0009] 又进一步的，所述锁舌上形成有电阻带槽，所述电阻带固定在所述电阻带槽内；所述容纳腔内形成有探针槽，所述探针固定在探针槽内。
[0010] 更进一步的，所述检测电路包括电压检测电路和控制单元，所述电压检测电路检测电阻带的一端与探针之间的电压，并将检测到的电压发送至控制单元，所述控制单元根据接收到的电压检测锁舌的状态。
[0011] 再进一步的，所述探针连接直流电源，所述电阻带的一端通过分压电阻接地；或者，所述电阻带的一端连接直流电源，所述探针通过分压电阻接地；所述电压检测电路包括第一电压比较器和第二电压比较器；所述第一电压比较器的正相输入端连接分压节点，所述第一电压比较器的反相输入端连接第一参考电压；所述第一电压比较器的输出端连接控制单元；所述第二电压比较器的反相输入端连接分压节点，所述第二电压比较器的正相输入端连接第二参考电压；所述第二电压比较器的输出端连接控制单元；所述控制单元根据两个电压比较器的输出电平检测锁舌的状态：若控制单元接收到第一电压比较器输出的高电平信号，则判定锁舌为关锁到位状态；若控制单元接收到第二电压比较器输出的高电平信号，则判定锁舌为开锁到位状态；若控制单元接收到第一电压比较器和第二电压比较器输出的均是低电平信号，则判定锁舌为中间状态。
[0012] 进一步的，所述检测电路还包括AD转换电路，所述电压检测电路将检测到的电压发送至AD转换电路，经所述AD转换电路转换为数字信号，并发送至控制单元，所述控制单元根据接收到的数字信号检测锁舌的状态。
[0013] 又进一步的，所述锁舌上固定有发光单元，所述锁头主体上固定有第一光接收单元和第二光接收单元；当所述锁舌缩回到容纳腔内时，所述发光单元正对第一光接收单元，所述第一光接收单元接收发光单元发出的光信号，生成电信号并发送至检测电路；当所述锁舌伸出容纳腔设定长度时，所述发光单元正对第二光接收单元，所述第二光接收单元接收发光单元发出的光信号，生成电信号并发送至检测电路；所述检测电路根据接收到的第一光接收单元和第二光接收单元发出的电信号检测锁舌的状态。
[0014] 更进一步的，所述发光单元为红外发射器，所述第一光接收单元和第二光接收单元均为红外接收器；若检测电路接收到第二光接收单元发送的电信号，则判定锁舌为关锁到位状态；若检测电路接收到第一光接收单元发送的电信号，则判定锁舌为开锁到位状态；若检测电路未接收到第一光接收单元和第二光接收单元发送的电信号，则判定锁舌为中间状态。
[0015] 再进一步的，所述发光单元为发光二极管，所述第一光接收单元和第二光接收单元均为光敏二极管；所述第一光接收单元的阳极连接直流电源，所述第一光接收单元的阴极通过下拉电阻接地，所述第一光接收单元的阴极连接检测电路；所述第二光接收单元的阳极连接直流电源，所述第二光接收单元的阴极通过另一下拉电阻接地，所述第二光接收单元的阴极连接检测电路；若检测电路接收到第二光接收单元发送的高电平信号，则判定锁舌为关锁到位状态；若检测电路接收到第一光接收单元发送的高电平信号，则判定锁舌为开锁到位状态；若检测电路接收到第一光接收单元和第二光接收单元发送的低电平信号，则判定锁舌为中间状态。
[0016] 基于上述锁头的设计，本发明还提出了一种智能锁，包括锁身以及所述的锁头，所述锁头的锁头主体与锁身固定。
[0017] 与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的锁头及智能锁，在接收到开/关门信号后检测锁舌的状态，根据检测到的锁舌状态控制锁舌的伸缩，实现锁舌伸缩的精准控制，提高锁舌伸缩控制的精度，实现准确开锁关锁。
附图说明
[0019] 图1是本发明所提出的智能锁的一种实施例的结构示意图；图2是图1中锁头的爆炸图；
图3是图1中的智能锁处于开锁到位状态的俯视图；
图4是图3的剖面图；
图5是图1中的智能锁处于关锁到位状态的俯视图；
图6是图5的剖面图；
图7是图1中的锁头的电阻带和探针的连接示意图；
图8是图1中的锁头的检测电路的电路结构图；
图9是图1中的锁头的检测电路的执行步骤；
图10是本发明所提出的智能锁的另一种实施例的结构示意图；
图11是图10中锁头的爆炸图；
图12是图10中的智能锁处于开锁到位状态的俯视图；
图13是图12的剖面图；
图14是图10中的智能锁处于关锁到位状态的俯视图；
图15是图14的剖面图；
图16是图10中的锁头的电路原理框图；
图17是图16中第一光接收单元和第二光接收单元与控制单元的电路连接示意图。
图3是图1中的智能锁处于开锁到位状态的俯视图；
图4是图3的剖面图；
图5是图1中的智能锁处于关锁到位状态的俯视图；
图6是图5的剖面图；
图7是图1中的锁头的电阻带和探针的连接示意图；
图8是图1中的锁头的检测电路的电路结构图；
图9是图1中的锁头的检测电路的执行步骤；
图10是本发明所提出的智能锁的另一种实施例的结构示意图；
图11是图10中锁头的爆炸图；
图12是图10中的智能锁处于开锁到位状态的俯视图；
图13是图12的剖面图；
图14是图10中的智能锁处于关锁到位状态的俯视图；
图15是图14的剖面图；
图16是图10中的锁头的电路原理框图；
图17是图16中第一光接收单元和第二光接收单元与控制单元的电路连接示意图。
[0020] 附图标记：100、锁身；
200、锁头；
210、锁头主体；211、安装板；212、螺丝孔；213、探针槽；214、探针；
220、锁舌；221、电阻带槽；222、电阻带；
300、锁头；
310、锁头主体；311、安装板；312、螺丝孔；313、放置槽；314、第一光接收单元；315、第二光接收单元；316、PCB；
320、锁舌；321、凹槽；322、发光单元；323、保护罩。
200、锁头；
210、锁头主体；211、安装板；212、螺丝孔；213、探针槽；214、探针；
220、锁舌；221、电阻带槽；222、电阻带；
300、锁头；
310、锁头主体；311、安装板；312、螺丝孔；313、放置槽；314、第一光接收单元；315、第二光接收单元；316、PCB；
320、锁舌；321、凹槽；322、发光单元；323、保护罩。
具体实施方式
[0021] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细地说明。
[0022] 实施例一、本实施例的锁头200，主要包括锁头主体210、锁舌220、检测电路等，参见图1至图7所示，锁头主体210具有容纳腔，锁舌220位于容纳腔内，可以伸出和缩回，实现开锁和关锁。
[0023] 检测电路用于执行下述步骤，参见图9所示。
[0024] S1：输入开/关门信号；检测电路在接收到开/关门信号后检测锁舌的状态。
[0025] S2：检测电路检测锁舌状态。
[0026] S3：根据锁舌状态控制锁舌动作，直至锁舌处于开锁到位状态或者关锁到位状态。
[0027] 检测电路检测锁舌状态，当输入为开门信号、锁舌位于关锁到位状态或中间状态时，执行步骤S4；当输入为关门信号、锁舌位于开锁到位状态或中间状态时，执行步骤S5。
[0028] S4：进行开锁动作，控制锁舌缩回，直至锁舌处于开锁到位状态。
[0029] S5：进行关锁动作，控制锁舌伸出，直至锁舌处于关锁到位状态。
[0030] 本实施例的锁头，在接收到开/关门信号后检测锁舌的状态；若输入为开门信号、锁舌位于关锁到位状态或中间状态，则进行开锁动作，控制锁舌缩回，直至锁舌处于开锁到位状态；若输入为关门信号、锁舌位于开锁到位状态或中间状态，则进行关锁动作，控制锁舌伸出，直至锁舌处于关锁到位状态；因此，本实施例的锁头，在接收到开/关门信号后检测锁舌的状态，根据检测到的锁舌状态控制锁舌的伸缩，实现锁舌伸缩的精准控制，提高锁舌伸缩控制的精度，实现准确开锁关锁。
[0031] 锁舌220上设置有电阻带/探针，锁头主体210上设置有探针/电阻带，电阻带与探针接触，当锁舌220伸缩时，探针与电阻带滑动接触；当探针沿着电阻带滑动时，探针与电阻带始终保持接触状态；检测电路检测电阻带的一端与探针之间的电阻/电压，并根据检测到的电阻/电压检测锁舌状态，根据锁舌状态控制锁舌的伸缩。
[0032] 锁头主体210具有安装板211，安装板211上开设有螺丝孔212，通过螺钉将安装板211与另一扇门或墙体固定；锁舌220伸出，配合另一扇门或墙体上的锁孔，达到锁住房门的作用。
[0033] 本实施例的锁头，当锁舌220伸缩时，探针沿着电阻带滑动，电阻带的一端与探针之间的电阻/电压发生变化，电阻/电压的大小与锁舌的位置对应，根据电阻/电压即可获知锁舌220的具体位置；检测电路检测电阻带的一端与探针之间的电阻/电压，并根据检测到的电阻/电压获知锁舌位置，检测到锁舌的状态，根据锁舌状态控制锁舌的伸缩，实现锁舌伸缩的精准控制，提高锁舌伸缩控制的精度，实现准确开锁关锁。
[0034] 由于电阻带222要比探针214更便于跟随锁舌220移动，因此，为了保证锁舌220的伸缩顺畅，锁舌220上设置有电阻带222，锁头主体210上设置有探针214。即探针214固定锁头主体210上，位置不变；电阻带222固定在锁舌220上，当锁舌220伸缩时，电阻带222跟随锁舌220移动，电阻带222与探针214的接触位置发生变化，电阻带222的一端与探针214之间的电阻以及电压发生变化。
[0035] 为了便于保护电阻带222，在锁舌220上形成有电阻带槽221，电阻带222固定在电阻带槽221内。
[0036] 在本实施例中，电阻带222的厚度与电阻带槽221的槽深相等，即电阻带222安装在电阻带槽221内时，电阻带222的表面与锁舌220的表面平齐，以保证锁舌220顺利伸缩。
[0037] 为了便于保护探针214，在锁头主体210的容纳腔内形成有探针槽213，探针214固定在探针槽213内，且探针214的尖端伸出探针槽213与电阻带222接触。
[0038] 为了准确控制锁舌220的伸缩，锁头还包括电机，检测电路控制电机转动，电机带动锁舌伸缩。检测电路通过电机带动锁舌伸缩，实现锁舌的精准定位。
[0039] 在本实施例中，检测电路包括电压检测电路和控制单元，电压检测电路检测电阻带的一端与探针之间的电压，并将检测到的电压发送至控制单元，控制单元根据接收到的电压检测锁舌的状态，并根据锁舌状态控制锁舌的伸缩。因为检测电压比检测电阻要方便快速，因此，本实施例通过检测电阻带的一端与探针之间的电压来控制锁舌的伸缩。
[0040] 电阻带的阻值很大（阻值过小会浪费较多电能），如120KΩ。将电阻带222的一端与探针214组成的大电阻记为R，假设，当锁舌伸出，探针214与电阻带222的A处接触时，电阻带222的一端与探针214之间的电阻R=10KΩ；当锁舌缩回，探针214与电阻带222的B处接触时，电阻带222的一端与探针214之间的电阻R=100KΩ，参见图7所示。
[0041] 在本实施例中，探针214连接直流电源VCC，电阻带222的一端通过分压电阻R5接地；或者，电阻带222的一端连接直流电源VCC，探针214通过分压电阻R5接地。也就是说，电阻R的一端连接直流电源VCC，电阻R的另一端通过分压电阻R5接地，电阻R与分压电阻R5的连接节点为分压节点，分压节点处的电压（即分压电阻R5的电压）记为V5，V5= VCC*R5/（R+R5），参见图8所示。直流电源VCC的电压为5V，分压电阻R5的阻值为100KΩ。
[0042] 电压检测电路主要包括第一电压比较器U1和第二电压比较器U2。
[0043] 第一电压比较器U1的正相输入端连接分压节点，第一电压比较器U1的反相输入端连接第一参考电压Vref1；Vref1=VCC*R2/（R1+R2），第一电压比较器U1的输出端连接控制单元的引脚A1。假设VCC=5V，R1=10KΩ，R2=100KΩ。
[0044] 第二电压比较器U2的反相输入端连接分压节点，第二电压比较器U2的正相输入端连接第二参考电压Vref2；Vref2= VCC*R4/（R3+R4），第二电压比较器U2的输出端连接控制单元的引脚A2。第二参考电压Vref2小于第一参考电压Vref1。假设VCC=5V，R3=100KΩ，R4=100KΩ。
[0045] 控制单元根据两个电压比较器的输出电平检测锁舌状态，并根据锁舌状态控制锁舌的伸缩。
[0046] 开锁过程如下：（1）控制单元接收到开/关门信号后，若控制单元接收到第一电压比较器U1输出的高电平信号，说明锁舌已经伸出到位，锁舌处于关锁到位状态，参见图5、图6所示，将要进行开锁动作。
[0047] （2）在开锁动作中，控制单元控制电机反转，锁舌逐渐向内缩回，R的阻值逐渐增大，分压节点处的电压逐渐减小；当锁舌缩回、探针214与电阻带222的B处接触时，R=100KΩ，分压节点处的电压V5=5V*100/（100+100），V5＜Vref1，V5=Vref2，第一电压比较器U1输出低电平；锁舌继续缩回，R的阻值继续增大，分压节点处的电压继续减小；当电阻R＞100KΩ时，分压节点处的电压V5＜Vref1，V5＜Vref2，第一电压比较器U1输出低电平，第二电压比较器U2输出高电平，当控制单元接收到第二电压比较器U2输出的高电平信号时，说明锁舌缩回到位，锁舌处于开锁到位状态，控制锁舌停止缩回。
[0048] 关锁过程如下：（1）控制单元接收到开/关门信号后，若控制单元接收到第二电压比较器U2输出的高电平信号，说明锁舌已经缩回到位，锁舌处于开锁到位状态，参见图3、图4所示，将要进行关锁动作。特殊情况：控制单元接收到开/关门信号后，若控制单元接收到第一电压比较器输出的低电平信号和第二电压比较器输出的低电平信号，则判定锁舌为中间状态，将要进行关锁动作。
[0049] （2）在关锁动作中，控制单元控制电机正转，锁舌逐渐向外伸出，R的阻值逐渐减小，分压节点处的电压逐渐增大；当锁舌伸出、探针214与电阻带222的A处接触时，R=10KΩ，分压节点处的电压V5=5V*100/（10+100），V5=Vref1，V5＞Vref2，第二电压比较器U2输出低电平；锁舌继续伸出，R的阻值继续减小，分压节点处的电压继续增大；当电阻R＜10KΩ时，分压节点处的电压V5＞Vref1，V5＞Vref2，第一电压比较器U1输出高电平，第二电压比较器U2输出低电平；当控制单元接收到第一电压比较器U1输出的高电平时，说明锁舌伸出到位，锁舌处于关锁到位状态，控制锁舌停止伸出。
[0050] 通过设计两个电压比较器和分压电阻，控制单元可以精确获知锁舌是否开关到位，并在锁舌开关到位时，控制锁舌停止伸缩；而且电路简单实用，精确度高，可以准确确定开锁关锁位置，可以适应各类电源使用，电路稳定。由于电压比较器具有较高的精度，可以实现锁舌的精准定位。
[0051] 探针和电阻带组成一个滑动变阻器R，锁舌伸缩，带动滑动变阻器的阻值发生变化，本实施例利用电阻的微小变化和滑动变阻器的原理来实现锁舌的精确定位，以达到准确开锁关锁的目的。
[0052] 作为本实施例的另一种优选设计方案，所述检测电路还包括AD转换电路，电压检测电路检测电阻带的一端与探针之间的电压，并将检测到的电压发送至AD转换电路，经所述AD转换电路转换为数字信号，并发送至控制单元，控制单元根据接收到的数字信号控制锁舌的伸缩。控制单元根据接收到的数字信号即可获知锁舌的精准位置信息，检测到锁舌的状态，实现锁舌的精准化定位。
[0053] 在本实施例中，控制单元为MCU。
[0054] 基于上述锁头200的设计，本实施例还提出了一种智能锁，包括锁身100和所述的锁头200，锁头200的锁头主体210与锁身100固定，参见图1所示。
[0055] 通过在智能锁中设计所述的锁头，在接收到开/关门信号后检测锁舌的状态，根据检测到的锁舌状态控制锁舌的伸缩，实现锁舌伸缩的精准控制，提高锁舌伸缩控制的精度，实现准确开锁关锁。
[0056] 实施例二、本实施例的锁头300，主要包括锁头主体310、锁舌320、检测电路等，参见图10至图17所示；锁头主体310具有容纳腔，锁舌320位于容纳腔内，可以伸出和缩回，实现开锁和关锁。
[0057] 检测电路用于执行下述步骤，参见图9所示。
[0058] S1：输入开/关门信号；检测电路在接收到开/关门信号后检测锁舌的状态。
[0059] S2：检测电路检测锁舌状态。
[0060] S3：根据锁舌状态控制锁舌动作，直至锁舌处于开锁到位状态或者关锁到位状态。
[0061] 检测电路检测锁舌状态，当输入为开门信号、锁舌位于关锁到位状态或中间状态时，执行步骤S4；当输入为关门信号、锁舌位于开锁到位状态或中间状态时，执行步骤S5。
[0062] S4：进行开锁动作，控制锁舌缩回，直至锁舌处于开锁到位状态。
[0063] S5：进行关锁动作，控制锁舌伸出，直至锁舌处于关锁到位状态。
[0064] 锁舌320上固定有发光单元322，锁头主体310上固定有第一光接收单元314和第二光接收单元315；当锁舌320伸缩时，带动发光单元322移动。
[0065] 当锁舌320缩回到容纳腔内时，发光单元322正对第一光接收单元314，发光单元322发出的光射到第一光接收单元314，第一光接收单元314接收发光单元322发出的光信号，生成电信号并发送至检测电路。
[0066] 当锁舌320伸出容纳腔设定长度时，发光单元322正对第二光接收单元315，发光单元322发出的光射到第二光接收单元315，第二光接收单元315接收发光单元322发出的光信号，生成电信号并发送至检测电路。
[0067] 检测电路根据接收到的第一光接收单元314和第二光接收单元315发出的电信号检测锁舌的状态，根据锁舌状态控制锁舌320的伸缩，实现锁舌伸缩的精准控制，提高锁舌伸缩控制的精度，实现准确开锁关锁。
[0068] 锁头主体310具有安装板311，安装板311上开设有螺丝孔312，通过螺钉将安装板311与另一扇门或墙体固定；锁舌320伸出，配合另一扇门或墙上的锁孔，达到锁住房门的作用。
[0069] 开锁过程如下：（1）检测电路接收到开/关门信号后控制发光单元上电运行，发光单元发出光信号；若检测电路接收到第二光接收单元发出的电信号，说明发光单元正对第二光接收单元，说明锁舌已经伸出到位，锁舌处于关锁到位状态，参见图14、图15所示，将要进行开锁动作。
[0070] （2）在开锁动作中，检测电路控制锁舌320逐渐向内缩回，在锁舌320缩回容纳腔时，发光单元322正对第一光接收单元314，第一光接收单元314接收发光单元322发出的光信号，生成电信号并发送至检测电路；当检测电路接收到第一光接收单元314发出的电信号时，说明锁舌320缩回到位，锁舌处于开锁到位状态，检测电路控制锁舌320停止缩回。
[0071] 关锁过程如下：（1）检测电路接收到开/关门信号后控制发光单元上电运行，发光单元发出光信号；若检测电路接收到第一光接收单元发出的电信号，说明发光单元正对第一光接收单元，说明锁舌已经缩回到位，锁舌处于开锁到位状态，参见图12、图13所示，将要进行关锁动作。特殊情况：检测电路控制发光单元上电运行；若检测电路既没有接收到第一光接收单元发出的电信号（发光单元没有对着第一光接收单元），也没有接收到第二光接收单元发出的电信号（发光单元没有对着第二光接收单元），说明锁舌为中间状态，即锁舌伸出但还未伸出到位，将要进行关锁动作。
[0072] （2）在关锁动作中，检测电路控制锁舌320逐渐向外伸出，在锁舌320伸出容纳腔设定长度时，发光单元322正对第二光接收单元315，第二光接收单元315接收发光单元322发出的光信号，生成电信号并发送至检测电路，当检测电路接收到第二光接收单元315发出的电信号时，说明锁舌320伸出到位，锁舌处于关锁到位状态，检测电路控制锁舌320停止伸出。
[0073] 本实施例的锁头，通过在锁舌320上固定发光单元322，锁头主体310上固定第一光接收单元314和第二光接收单元315；当检测电路接收到第二光接收单元315发出的电信号时，说明锁舌伸出到位，锁舌处于关锁到位状态，控制锁舌320停止伸出；当检测电路接收到第一光接收单元314发出的电信号时，说明锁舌缩回到位，锁舌处于开锁到位状态，控制锁舌320停止缩回。检测电路根据接收到的第一光接收单元314和第二光接收单元315发出的电信号获知锁舌位置，检测锁舌状态，根据锁舌状态控制锁舌320的伸缩，实现锁舌伸缩的精准控制，提高锁舌伸缩控制的精度，实现准确开锁关锁。
[0074] 为了便于保护发光单元322，在锁舌320上形成有凹槽321，发光单元322固定在凹槽321内。
[0076] 为了便于保护第一光接收单元314和第二光接收单元315，在锁头主体310的容纳腔内形成有放置槽313，第一光接收单元314固定在放置槽313的一端，第二光接收单元315固定在放置槽313的另一端。
[0077] 为了便于第一光接收单元314和第二光接收单元315固定在放置槽313内，第一光接收单元314和第二光接收单元315集成在PCB板316上，第一光接收单元314位于在PCB板316的一端，第二光接收单元315位于在PCB板316的另一端，PCB板316固定在放置槽313内。
[0078] 为了准确控制锁舌的伸缩，锁头还包括电机，检测电路控制电机转动，电机带动锁舌伸缩。检测电路通过电机带动锁舌伸缩，实现锁舌的精准定位。
[0079] 作为本实施例的一种优选设计方案，发光单元322为红外发射器，第一光接收单元314和第二光接收单元315均为红外接收器。发光单元322发射红外信号，第一光接收单元
314或第二光接收单元315接收红外信号，并根据接收到的红外信号生成电信号发送至检测电路。红外发射器发射出小于1mm²的红外光柱，由小于1mm²的红外接收器进行接收。
314或第二光接收单元315接收红外信号，并根据接收到的红外信号生成电信号发送至检测电路。红外发射器发射出小于1mm²的红外光柱，由小于1mm²的红外接收器进行接收。
[0080] 若第二光接收单元315接收到红外信号，发出电信号至检测电路的引脚P2，当检测电路的引脚P2接收到第二光接收单元315发出的电信号时，说明锁舌320伸出到位，锁舌处于关锁到位状态，控制锁舌320停止伸出。
[0081] 若第一光接收单元314接收到红外信号，发送电信号至检测电路的引脚P1，当检测电路的引脚P1接收到第一光接收单元314发出的电信号时，说明锁舌320缩回到位，锁舌处于开锁到位状态，控制锁舌320停止缩回。
[0082] 若第一光接收单元314和第二光接收单元315均未收到红外信号，检测电路未接收到第一光接收单元和第二光接收单元发送的电信号，说明锁舌处于中间状态。
[0083] 红外发射器和红外接收器成本低、性能稳定，精度高，可以实现锁舌的可靠精确定位；通过一个红外发射器和两个红外接收器实现锁舌的准确定位，结构简单，成本低。保护罩323避免红外发射器发出的红外光受到干扰，保证红外接收器准确接收到红外光，保证光信号稳定传输，以达到准确定位锁舌位置的目的。
[0084] 在本实施例中，锁头还包括触发单元，触发单元发送触发信号至检测电路，检测电路根据接收到的触发信号控制发光单元上电。在本实施例中，触发单元包括蓝牙芯片、RFID芯片、触摸芯片等。用户通过触发单元发送触发信号至检测电路，检测电路接收到触发信号后控制发光单元上电运行。即发光单元只有在使用时才触发唤醒，其余时间为睡眠状态，以达到节能省电的目的。
[0085] 当发光单元打开设定时间后即关闭，需要重新触发唤醒才打开，这是为了防止电机不动或者发光单元出现故障而浪费电能。
[0086] 在本实施例中，检测电路通过开关电路控制发光单元的上电与否。在本实施例中，参见图16所示，开关电路包括NPN三极管Q1和PNP三极管Q2，Q1的基极连接检测电路，Q1的集电极连接直流电源，Q1的发射极连接发光单元，并且Q1的发射极连接Q2的发射极，Q2的集电极接地，Q2的基极连接检测电路。当检测电路发出高电平至Q1和Q2的基极时，Q1导通，Q2关断，直流电源提供的电流通过Q1的开关通路传输至发光单元，为发光单元供电，发光单元上电运行。当检测电路发出低电平至Q1和Q2的基极时，Q1关断，直流电源提供的电流无法传输至发光单元，发光单元断电。
[0087] 在日常使用中，整个工作流程如下：（假设RFID触发开锁，门初始状态为锁住的状态）（1）输入开/关门信号，RFID接收到开/关门信号后发出触发信号，检测电路接收到触发信号后控制发光单元上电运行，发光单元发出光信号。如果检测电路接收到第二光接收单元发出的电信号，获知此时锁舌已经伸出到位，锁舌处于关锁到位状态，将要进行开锁动作。
[0088] （2）进行开锁动作：检测电路控制电机反转，电机带动锁舌逐渐向内缩回。在这个过程中，发光单元一直开启，直到第一光接收单元接收到光信号，发光单元关闭。第一光接收单元接收到光信号，并产生电信号发送至检测电路。当检测电路接收到第一光接收单元发出的电信号，获知此时锁舌已经缩回到位，锁舌处于开锁到位状态，检测电路控制电机停止转动，锁舌停止缩回。
[0089] （3）再次输入开/关门信号，RFID接收到开/关门信号后发出触发信号，检测电路接收到触发信号后控制发光单元上电运行，发光单元发出光信号。如果检测电路接收到第一光接收单元发出的电信号，获知此时锁舌已经缩回到位，锁舌处于开锁到位状态，将要进行关锁动作。
[0090] （4）进行关锁动作：检测电路控制电机正转，电机带动锁舌逐渐伸出。在这个过程中，发光单元一直开启，直到第二光接收单元接收到光信号，发光单元关闭。第二光接收单元接收到光信号，并产生电信号发送至检测电路。当检测电路接收到第二光接收单元发出的电信号，获知此时锁舌已经伸出到位，锁舌处于关锁到位状态，检测电路控制电机停止转动，锁舌停止伸出。
[0091] 在本实施例中，检测电路为MCU。
[0092] 基于上述锁头300的设计，本实施例还提出了一种智能锁，包括锁身100和所述的锁头300，锁头300的锁头主体310与锁身100固定。
[0093] 通过在智能锁中设计所述的锁头，在接收到开/关门信号后检测锁舌的状态，根据检测到的锁舌状态控制锁舌的伸缩，实现锁舌伸缩的精准控制，提高锁舌伸缩控制的精度，实现准确开锁关锁。
[0095] 发光二极管发出光线，光敏二极管受光导通，将光信号转换为电信号，检测电路根据接收到的电信号即可获知第一光接收单元314和第二光接收单元315是否受光导通。发光二极管和光敏二极管性能稳定、成本低，保证光信号稳定传输，以达到准确定位锁舌位置的目的。
[0096] 若第二光接收单元315受光导通，发送高电平至检测电路的引脚P2，当检测电路的引脚P2接收到第二光接收单元315发出的高电平时，说明发光单元322正对第二光接收单元315，说明锁舌320伸出到位，锁舌处于关锁到位状态，控制锁舌320停止伸出。
[0097] 若第一光接收单元314受光导通，发送高电平至检测电路的引脚P1，当检测电路的引脚P1接收到第一光接收单元314发出的高电平时，说明发光单元322正对第一光接收单元314，说明锁舌320缩回到位，锁舌处于开锁到位状态，控制锁舌320停止缩回。
[0098] 若第一光接收单元314和第二光接收单元315均未发送高电平至检测电路，当检测电路的引脚P1接收到第一光接收单元314发出的低电平，检测电路的引脚P2接收到第二光接收单元发出的低电平，说明发光单元322既不正对第一光接收单元314也不正对第二光接收单元315，说明锁舌处于中间状态。
[0099] 参见图17所示，第一光接收单元LED1的阳极连接直流电源，第一光接收单元LED1的阴极通过下拉电阻R1接地，第一光接收单元LED1的阴极连接检测电路的引脚P1。当第一光接收单元LED1接收到发光单元发出的光信号时，第一光接收单元LED1受光导通，第一光接收单元LED1的阴极为高电平，发送高电平至检测电路的引脚P1；当第一光接收单元LED1没有接收到发光单元发出的光信号时，第一光接收单元LED1截止，第一光接收单元LED1的阴极为低电平，发送低电平至检测电路的引脚P1。检测电路根据其引脚P1接收到的高低电平即可获知第一光接收单元LED1是否接收到光信号，即获知发光单元是否正对第一光接收单元LED1。
[0100] 第二光接收单元LED2的阳极连接直流电源，第二光接收单元LED2的阴极通过另一下拉电阻R2接地，第二光接收单元LED2的阴极连接检测电路的引脚P2。当第二光接收单元LED2接收到发光单元发出的光信号时，第二光接收单元LED2受光导通，第二光接收单元LED2的阴极为高电平，发送高电平至检测电路的引脚P2；当第二光接收单元LED2没有接收到发光单元发出的光信号时，第二光接收单元LED2截止，第二光接收单元LED2的阴极为低电平，发送低电平至检测电路的引脚P2。检测电路根据其引脚P2接收到的高低电平即可获知第二光接收单元LED2是否接收到光信号，即获知发光单元是否正对第二光接收单元LED2。采用上述设计，不仅实现了检测电路根据其接收到的高低电平获知发光单元是否正对第一光接收单元和第二光接收单元，获知锁舌的位置，而且电路结构简单，便于实现，成本低。
[0101] 开锁过程如下：（1）检测电路接收到开/关门信号后控制发光单元上电运行，发光单元发出光信号；若检测电路接收到第二光接收单元发送的高电平信号，说明发光单元正对第二光接收单元，则判定锁舌为关锁到位状态，将要进行开锁动作。
[0102] （2）在开锁动作中，检测电路控制锁舌逐渐向内缩回，当检测电路接收到第一光接收单元发出的高电平信号时，说明锁舌缩回到位，锁舌处于开锁到位状态，检测电路控制锁舌停止缩回。
[0103] 关锁过程如下：（1）检测电路接收到开/关门信号后控制发光单元上电运行，发光单元发出光信号；若检测电路接收到第一光接收单元发送的高电平信号，说明发光单元正对第一光接收单元，则判定锁舌为开锁到位状态；将要进行关锁动作。特殊情况：检测电路控制发光单元上电运行，若检测电路接收到第一光接收单元发送的低电平信号、第二光接收单元发送的低电平信号，则判定锁舌为中间状态，将要进行关锁动作。
[0104] （2）在关锁动作中，检测电路控制锁舌逐渐向外伸出，当检测电路接收到第二光接收单元发出的高电平信号时，说明锁舌伸出到位，锁舌处于关锁到位状态，检测电路控制锁舌停止伸出。
[0105] 在本实施例中，检测电路为MCU。
[0106] 基于上述锁头300的设计，本实施例还提出了一种智能锁，包括锁身100和所述的锁头300，锁头300的锁头主体310与锁身100固定。
[0107] 通过在智能锁中设计所述的锁头，在接收到开/关门信号后检测锁舌的状态，根据检测到的锁舌状态控制锁舌的伸缩，实现锁舌伸缩的精准控制，提高锁舌伸缩控制的精度，实现准确开锁关锁。
[0108] 应该指出的是，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
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