电子锁及其扩展装置的制作方法

1.本说明书涉及电子锁技术领域，尤其是涉及一种电子锁及其扩展装置。

背景技术：

2.目前多数电子锁(简称电子门锁)是有源的，通常采用电池供电。因此，有源电子锁容易出现因电池电量耗尽而无法解锁的问题。再加上备用的机械钥匙通常不会随身携带，如果希望解锁可能只有机械性破坏有源电子锁，如此，这样不仅带来了一定的经济损失，还给生活带来了诸多麻烦。

技术实现要素：

3.本说明书实施例的目的在于提供一种电子锁及其扩展装置，以低成本、低风险克服有源电子锁因电池电量耗尽而无法解锁的问题。
4.为达到上述目的，一方面，本说明书实施例提供了一种电子锁的扩展装置，包括：
5.第一输入接口，与所述电子锁的主控板的第一输出接口连接，用于接收所述主控板提供的驱动信号；
6.第二输出接口，与所述电子锁的动力源的第二输入接口连接；
7.天线，与便携式无线供能设备耦合，以采集所述便携式无线供能设备提供的无线能量信号并将其转换为电能信号；
8.储能单元，与所述天线连接，用于存储所述天线输出的电能信号；
9.控制单元，分别与所述第二输出接口、所述天线、所述储能单元连接；用于根据所述电能信号生成第一驱动信号，或者基于所述第一输入接口接收所述主控板提供的第二驱动信号，将所述第一驱动信号或所述第二驱动信号经由所述第二输出接口提供给所述动力源，以使所述动力源驱动所述电子锁的加解锁机构执行解锁动作。
10.本说明书实施例的电子锁的扩展装置中，所述扩展装置包括电路板，所述第一输入接口、所述第二输出接口和所述天线中的至少部分集成于所述电路板上，使得所述扩展装置形成扩展板。
11.本说明书实施例的电子锁的扩展装置中，所述动力源包括电机。
12.本说明书实施例的电子锁的扩展装置中，所述扩展装置还包括：
13.电机信号检测单元，与所述控制单元连接，用于检测所述第一输入接口接收到的驱动信号的信号特征，并将检测结果反馈给所述控制单元，以用于实现所述电子锁的解锁动作调整控制。
14.本说明书实施例的电子锁的扩展装置中，所述天线包括nfc天线；所述控制单元还用于通过所述nfc天线与所述便携式无线供能设备进行握手通信。
15.本说明书实施例的电子锁的扩展装置中，所述扩展装置还包括：
16.第一稳压模块，与所述储能单元连接，用于将所述储能单元存储的电能信号进行稳压处理后提供给无源域的各个器件；所述无源域的各个器件为在无源模式下被激活并工
作的器件。
17.本说明书实施例的电子锁的扩展装置中，所述扩展装置还包括：
18.整流模块，与所述第一输入接口连接，用于将所述第一输入接口接收到的驱动信号进行整流处理；
19.第二稳压模块，与所述整流模块连接，用于将经所述整流模块整流处理后的驱动信号进行稳压处理，获得稳压电能信号并将所述稳压电能信号供给有源域的各个器件；所述有源域的各个器件为在有源模式下被激活并工作的器件。
20.本说明书实施例的电子锁的扩展装置中，所述扩展装置还包括：
21.安全模块，用于在所述控制单元与所述便携式无线供能设备进行握手通信期间，检测所述便携式无线供能设备是否具有解锁权限；
22.所述控制单元在所述便携式无线供能设备是具有解锁权限时，根据所述储能单元存储的电能信号生成第一驱动信号，并将所述第一驱动信号经由所述第二输出接口提供给所述动力源。
23.本说明书实施例的电子锁的扩展装置中，所述扩展装置还包括：
24.指示单元，与所述控制单元连接，用于接收所述控制单元提供的状态信号，并根据所述状态信号输出对应的状态提示。
25.另一方面，本说明书实施例还提供了一种电子锁，所述电子锁包括：主控板、动力源以及上述的扩展装置。
26.由以上本说明书实施例提供的技术方案可见，本说明书实施例在有源电子锁的主控板和动力源之间增加一个扩展装置，该扩展装置上集成有无源解锁功能，并可以与便携式无线供能设备耦合，以接收便携式无线供能设备提供的无线能量，并将该无线能量提供给有源电子锁的动力源，以使动力源驱动电子锁的加解锁机构执行解锁动作。如此，使得当有源电子锁因电池电量耗尽而无法解锁时，还可以通过扩展装置的无源解锁功能执行解锁动作。从而实现在几乎不改动有源电子锁原有结构的基础上，为有源电子锁扩展了无源解锁功能，从而大幅降低了改造电子锁的难度、风险和成本，即以低成本、低风险方式克服了有源电子锁因电池电量耗尽而无法解锁的问题。
附图说明
27.为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
28.图1示出了本说明书一些实施例中电子锁的结构框图；
29.图2示出了本说明书一些实施例电子锁与便携式无线供能设备的交互示意图；
30.图3示出了本说明书一些实施例中电子锁的组成结构示意图；
31.图4示出了本说明书另一些实施例中电子锁的组成结构框图。
32.【附图标记说明】
33.100、主控板；
34.101、原驱动输出接口；
35.102、电池接口；
36.103、扩展接口；
37.200、扩展板；
38.201、驱动输入接口；
39.202、驱动输出接口；
40.203、nfc天线；
41.204、控制单元；
42.205、储能单元；
43.206、第一稳压模块；
44.207、指示单元；
45.208、安全模块；
46.209、整流模块；
47.210、第二稳压模块；
48.211、电机信号检测单元；
49.212、nfc接口；
50.300、电机；
51.301、电机输入接口；
52.400、智能手机。
具体实施方式
53.为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。
54.电子锁(例如电子密码锁、智能锁)是一种通过密码(例如数字密码、指纹、刷卡、人脸识别等)输入来控制电路或芯片工作，从而控制机械开关的闭合，完成解锁、闭锁任务的电子产品，可以应用于任何需要使用锁具的场景(如门禁等)。在本说明书实施例中，电子锁一般是指有源电子锁(一般采用电池供电)。
55.鉴于传统的有源电子锁易出现因电池电量耗尽而无法解锁的问题，本说明书实施例对传统的有源电子锁进行了改造，在有源电子锁的主控板和动力源之间增加一个扩展装置，该扩展装置上集成有无源解锁功能，并可以与便携式无线供能设备耦合，以接收便携式无线供能设备提供的无线能量，并将该无线能量提供给有源电子锁的动力源，以使动力源驱动电子锁的加解锁机构执行解锁动作。如此，使得当有源电子锁(为便于描述以下仍称之为电子锁)因电池电量耗尽而无法解锁时，还可以通过扩展装置的无源解锁功能执行解锁动作。从而实现在几乎不改动电子锁原有结构的基础上，为电子锁扩展了无源解锁功能，从而大幅降低了改造电子锁的难度、风险和成本，即以低成本、低风险方式克服了有源电子锁因电池电量耗尽而无法解锁的问题。
56.在一些实施例中，扩展装置可以电路板的形式呈现，扩展装置的部分或全部组成
部件均可以集成在该电路板上，使得扩展装置形成扩展板(即扩展主控板)，以便于安装并提高其可靠性。
57.在一些实施例中，动力源可以为电机，也可以为任何可将电能转换为动能并适于驱动电子锁的加解锁机构的其他部件，因此，本说明书实施例对此不作唯一限定。
58.在一些实施例中，便携式无线供能设备可以为任何能对外输出无线能量信号的便携式电子设备。例如移动终端(即智能手机，例如具有nfc(near field communication)功能的智能手机等)、平板电脑、个人数字助理或智能可穿戴设备等。其中，智能可穿戴设备可以包括智能手环、智能手表、智能眼镜或智能头盔等。
59.在一些实施例中，参考图1所示，电子锁可以包括主控板100、电机300以及设置于主控板100和电机300之间的扩展板200，即只需将扩展板200串联到主控板100和电机300之间，几乎不改变任何已有设计，改动成本及风险极低。结合图2所示，扩展板200可以与作为便携式无线供能设备的智能手机400耦合，以接收智能手机400提供的无线能量，并将该无线能量提供给电机300，以使电机300驱动电子锁的加解锁机构(图2中未画出)执行解锁动作。因此，与主控板100相比，扩展板200可通过提取便携式无线供能设备短时提供的无线能量，来获得电能并完成对电机300等的控制工作，以实现解锁。
60.结合图3所示，主控板100负责对电子锁整个锁体的控制，包括实现安全及身份认证、电机驱动、传感、报警等功能。主控板100具有电池接口102，用于连接电池组。电池组负责对整个锁具供电(一般为几节aa干电池，以串联、并联、或混合的形式组成)。主控板100还具有扩展接口103，用于连接各类外设和传感器(如指纹传感器、键盘、显示模块、扬声器等等)。
61.电机300用于驱动电子锁的加解锁机构，以执行解锁、加锁动作。在一些实施例中，电机300可以为小型直流有刷电机，其具有两个输入点。通过对两个输入点施加正电压或负电压，即可控制电机300的正转和反转。为匹配电机300，电机输入接口301可具有两根导线，以连接电机300的两个输入点。当电机输入接口301输出正电压(第一根导线接vcc，第二根导线接gnd)时，电机300正转；当电机输入接口301输出负电压(第一根导线接gnd，第二根导线接vcc)时，电机300反转。
62.结合图3和图4所示，扩展板200可以包括驱动输入接口201、驱动输出接口202、nfc天线203(也可以为其它射频天线)、控制单元204和储能单元205。
63.驱动输入接口201可以与主控板100的原驱动输出接口101(即电子锁改造前传统的驱动输出接口)，以用于接收主控板100通过原驱动输出接口101输出的驱动信号；驱动输出接口202与电机300的电机输入接口301连接。如此，使得在使用电子锁传统的有源解锁功能解锁时，扩展板200可以作为中继，将主控板100通过原驱动输出接口101输出的驱动信号转发给电机300，进而使得主控板100传统的有源解锁功能得以保留。应当指出的是，本说明书实施例中的转发并非直接转发(具体转发过程将在下文中描述)。
64.nfc天线203与智能手机400耦合，以采集智能手机400提供的无线能量信号(例如nfc信号)并将其转换为电能信号。储能单元205与nfc天线203连接，以存储nfc天线203输出的电能信号。控制单元204分别与驱动输入接口201、驱动输出接口202、nfc天线203、储能单元205连接；控制单元204可用于根据所述电能信号生成驱动信号，或者根据主控板100提供的驱动信号的信号特征生成驱动信号，并将生成的驱动信号经由驱动输出接口202提供给
电机300，以使电机300驱动电子锁的加解锁机构执行解锁动作，使得当电子锁因电池电量耗尽而无法解锁时，还可以通过扩展板200的无源解锁功能执行解锁动作。当然，在电子锁的电池电量充足情况下，用户也可选择利用扩展板200的无源解锁功能进行解锁。
65.因此，本说明书实施例的电子锁具有两种工作模式：有源模式和无源模式。在有源模式下，电子锁工作所需电能由电子锁内部的电池组供电，并由主控板100发出驱动信号，扩展板200转发由主控板100的驱动信号。在无源模式下，电子锁工作所需电能由外部的智能手机400等供电，并由扩展板200发出驱动信号；在无源模式下，主控板100不发出驱动信号，扩展板200不依赖主控板100即可以完全控制电机300。总之，在无源模式下，扩展板200根据智能手机400的指令直接控制电子锁的电机300的工作；在有源模式下，扩展板200转发主控板100的控制信号，控制电子锁的工作。
66.本说明书实施例中，两种工作模式可自动切换，而无需预先手动设置，用户可以根据需要自主选择任意一种工作模式，从而提高了用户的使用体验。例如，当用户使用智能手机400靠近电子锁的nfc天线203并与之耦合时，表明用户选择了无源模式。例如，当通过操作与主控板100连接的键盘或指纹传感器等输入解锁密码时，表明用户选择了有源模式。
67.nfc天线203用于实现控制单元204与智能手机400之间基于nfc信号的通信和能量的传递。当用户手持智能手机400靠近nfc天线203，智能手机400可与nfc天线203耦合，并通过nfc天线203、nfc接口212把信号和能量传递给控制单元204；控制单元204使用接收的能量生成驱动信号，并通过驱动输出接口202输出至电机300。为了提高了无线能量传输效率，nfc天线203可以设置于电子锁的壳体上，而非集成在扩展板200(扩展板200设置于电子锁的壳体内)，并通过nfc接口212与控制单元204连接。
68.参考图4所示，在一些实施例中，控制单元204在通过nfc天线203从智能手机400获取电能之前，还可以通过nfc天线203与智能手机400进行握手通信，以确认彼此身份。因此，所述扩展板上还可集成有安全模块208。该安全模块208可以在所述控制单元204与智能手机400进行握手通信期间，检测智能手机400是否具有解锁权限；当所述智能手机400不具有解锁权限时，所述控制单元204可以终止当前操作(即终止与智能手机400的握手通信)并向所述智能手机400返回操作失败提示。当所述智能手机400具有解锁权限时，可以继续执行后续操作(例如根据所述储能单元205存储的电能信号生成驱动信号，并将所述驱动信号经由所述驱动输出接口202提供给所述电机300)。如此，可以防止非法用户解锁，有利于保证解锁安全。
69.在一些实施例中，安全模块208可以以独立于控制单元204外的硬件芯片的形式实现。例如，在一示例性实施例中，安全模块208可以为安全芯片(trusted platform module，tpm)。安全芯片是一种可独立进行密钥生成、加解密的装置，内部拥有独立的处理器和存储单元，可存储密钥和特征数据，以提供加密和安全认证服务。用安全芯片进行加密，密钥被存储在硬件中，被窃的数据无法解密，从而保护隐私和数据安全。在另一些实施例中，安全模块208也可以集成在控制单元204内部，以硬件组件或软件的形式实现。
70.安全模块208可采用对称密钥或非对称密钥认证智能手机400的身份。仅当安全模块208通过认证确认智能手机400持有正确密钥时，控制单元204才会控制电机300动作，以进行解锁。需要注意的是，电子锁的主控板100上一般也具有安全模块，但它与扩展板200上的安全模块208互为独立关系，互不影响。在有源模式下，主控板100上的安全模块负责执行
安全控制；在无源模式下，控制单元204上的安全模块208负责执行安全控制。
71.参考图4所示，在一些实施例中，扩展板200上还集成有电机信号检测单元211。电机信号检测单元211分别与驱动输入接口201、控制单元204，用于检测驱动输入接口201接收到驱动信号(即由主控板100提供的驱动信号)的信号特征，并将检测结果反馈给所述控制单元204，以用于实现所述电子锁的解锁动作调整控制。
72.即在有源工作模式下，主控板100提供的驱动信号不能直接连接驱动输出接口202，而是通过驱动输入接口201输入至扩展板200。扩展板200从主控板100提供的驱动信号中分别提取了信号(即信号特征)和能量，提取的信号用于重构出与主控板100提供的驱动信号相同或等同(误差在允许范围内)的驱动信号，提取的能量则用于为有源域各个器件供电。
73.扩展板200不直接将主控板100提供的驱动信号通过驱动输出接口202提供给电机300，而是在提取其信号特征后再重构生成一个的原因在于：若主控板100提供的驱动信号直接提供给电机300，则在有源模式下，该驱动信号会反串入无源域，容易造成能量损失甚至无源域器件损坏。同理，在无源模式下，该驱动信号也会反串入有源域，造成能量损失甚至有源域器件损坏。故无论在有源模式或是无源模式下，主控板100提供的驱动信号都不能直接提供给电机300。
74.一些实施例中，提取的信号特征可以为驱动信号的极性类型。上述驱动信号的极性类型可以为正向驱动信号、反向驱动信号和驱动停止信号。例如，驱动输入接口201的两个接线端分别为信号线a和信号线b，若信号线a的电压高于信号线b的电压，则表明驱动信号为驱动电机正转的正向驱动信号；若信号线a的电压低于信号线b的电压，则表明驱动信号为驱动电机反转的反向驱动信号；若信号线a的电压等信号线b的电压，则表明驱动信号为控制电机停止转动的驱动停止信号。
75.例如，在一示例性实施例中，主控板100本应提供正向驱动信号，若因异常错误地提供了反向驱动信号，从而导致电子锁不能正确完成加解锁状态转换，此时，控制单元204可以生成正向驱动信号并通过驱动输出接口202提供给电机300，从而实现电子锁的解锁动作调整控制，达到了加解锁状态可靠转换的目的。当然，除了驱动信号的极性类型外，提取的信号特征还可以包括信号的波形特征(例如幅值、频率、相位等)，以便于使重构出的驱动信号能够与主控板100提供的驱动信号相同或等同。
76.参考图4所示，在一些实施例中，扩展板200上还集成有第一稳压模块206。第一稳压模块206与所述储能单元205连接，用于将所述储能单元205存储的电能信号进行稳压处理后提供给所述控制单元204、所述安全模块208等，以在无源模式下为电子锁供电。
77.参考图4所示，在一些实施例中，扩展板200上还可以集成有整流模块209。整流模块209与所述驱动输入接口201连接，用于将所述驱动输入接口201接收到的驱动信号(驱动信号由主控板100提供)进行整流处理，以将该驱动信号变换为直流驱动信号。
78.参考图4所示，在一些实施例中，扩展板200上还可以集成有第二稳压模块210。第二稳压模块210与所述整流模块209连接，用于将经所述整流模块209整流处理后的驱动信号进行稳压处理，获得稳压电能信号并将其提供给所述控制单元204、所述安全模块208等。
79.参考图4所示，在一些实施例中，扩展板200上还可以集成有指示单元207。指示单元207与所述控制单元204连接，用于接收所述控制单元204提供的状态信号，并根据所述状
态信号输出对应的状态提示。即控制单元204可以通过储能单元205、安全模块208等获取电子锁的工作状态，并通过指示单元207输出状态提示。例如，当电子锁由锁止状态转换至打开状态时，控制单元204可以通过指示单元207输出锁已打开的状态提示。
80.请继续参考图4所示，基于电子锁上述的无源模式和有源模式，扩展板200的组成部分可以划分为两个域：无源域和有源域。无源域包括在无源模式下被激活并工作的器件；有源域包括在有源模式下被激活并工作的器件；两个域有部分共用组件。无源域包括：控制单元204、nfc接口212、储能单元205、第一稳压模块206、指示单元207、安全模块208、驱动输出接口202。有源域包括：控制单元204、电机信号检测单元211、驱动输入接口201、整流模块209、第二稳压模块210、驱动输出接口202。
81.无源域的nfc接口212与nfc天线203连接。nfc天线203通过nfc接口212与控制单元204连接，且具有双向数据通道，即控制单元204可通过nfc接口212和nfc天线203，与外界的智能手机400建立双向通信。nfc接口212还与储能单元205连接，将接收到的能量传送到储能单元205。储能单元205与控制单元204连接，并向其动态报告储能单元205内的电量。储能单元205还与第一稳压模块206连接，以将存储的能量释放，即经第一稳压模块206稳压后，向扩展板200的无源域各个器件供电。控制单元204可与安全模块208建立双向通信。安全模块208用于控制单元204和智能手机400进行双向通信期间，校验智能手机400是否具有解锁权限。控制单元204还连接指示单元207，并通过指示单元207向用户反馈电子锁的各种状态信号。控制单元204还连接驱动输出接口202，驱动输出接口202连接电子锁的电机300。控制单元204可通过驱动输出接口202控制电机300的转动，以实现解锁或加锁。
82.有源域的驱动输入接口201与电子锁内的主控板100的电机输出连接。驱动输入接口201与电机信号检测单元211连接，电机信号检测单元211用于探测主控板100的电机输出是正转、反转、或是停转。电机信号检测单元211与控制单元204连接，向控制单元204报告检测结果。驱动输入接口201与整流模块209连接，并向整流模块209传递主控板100输出的能量。整流模块209将能量转化为直流电能。整流模块209还连接第二稳压模块210。第二稳压模块210将整流模块209输出的直流电能稳压，向有源域各个器件供电。整流模块209还连接驱动输出接口202，向驱动输出接口202供电，以驱动电机300。
83.无源模式下的工作流程描述如下：
84.智能手机400发送nfc信号，当智能手机400靠近nfc天线203，nfc天线203通过耦合，把信号和能量传递给nfc接口212。nfc接口212具有取电功能，将nfc信号中的能量提取出来，并存入与其连接的储能单元205。随着储能单元205能量水平的升高，与其相连的第一稳压模块206开始工作，它将储能单元205存储的能量进行稳压，得到直流电能，供给无源域的组件，使它们开始工作。储能单元205向控制单元204实时报告已存储的能量的水平。nfc接口212还具有nfc通信功能。在第一稳压模块206开始供电后，控制单元204通过nfc接口212与智能手机400进行双向通信。控制单元204使用连接的安全模块208，验证智能手机400是否具有当前锁具的操作权限。如果没有，则终止当前操作，向智能手机400发送操作失败提示。智能手机400与控制单元204还可以交换其他信息，如电机转动方向、当前存储的能量等。当控制单元204感知到储能单元205存储的能量已达到指定值后，控制单元204控制驱动输出接口202，以驱动电机300进行转动，从而实现解锁。
85.有源模式下的工作流程描述如下：
86.主控板100输出驱动信号至驱动输入接口201，与驱动输入接口201连接的整流模块209将信号中的能量提取出来，变为直流电压，经第二稳压模块210稳压后，供有源域组件(即有源域的各个器件)，使它们开始工作。与驱动输入接口201连接的电机信号检测单元211探测驱动信号的信号特征(如极性类型等)，以预测电机300的转动方向，并将探测结果实时报告给控制单元204。控制单元204可以根据报告结果，控制驱动输出接口202向电机300输出与主控板100一样的驱动信号，驱动电机300工作，以达到加解锁状态可靠转换的目的。
87.在有源模式与无源模式下，控制单元204均需要启动，但其启动后工作任务完全不同。所以在启动后，控制单元204需要确认电子锁所在的工作模式。这可以通过以下几种方式实现：检测第一稳压模块206和第二稳压模块210的输出、检测nfc接口212的状态、检测储能单元205的状态、检测电机信号检测单元211的输出等。
88.例如，当第一稳压模块206的输出达到第一设定值；nfc接口处于通信状态；储能单元205的电量达到第二设定值；和/或，电机信号检测单元211的输出达到第三设定值时，可以确认电子锁处于无源模式。而当第二稳压模块210的输出达到第一设定值；nfc接口212未处于通信状态(例如便携式无线供能设备的握手通信等)；储能单元205的电量未达到第二设定值；和/或，电机信号检测单元的输出未达到第三设定值时，可以确认电子锁处于有源模式。
89.因此，在本说明书的实施例中，有源模式和无源模式不存在任何物理切换开关，在任意时刻下电子锁具同时支持无源和有源开锁模式，不需要用户做开锁动作外的任何其他动作，用户只需按照有源模式或无源模式的开锁办法(有源：指纹、刷卡、密码、刷脸等；无源：手机、手持机、专用读卡器等)进行操作，锁具会自动进行识别，实现对应的开锁流程。
90.在无源模式下，为节省能量，智能手机400可周期性地发出nfc探测信号。控制单元204接收到信号并与智能手机400交换握手信号，此后智能手机400即可持续发射无线能量信号。
91.在无源模式下，控制单元204可依照锁具结构和功能需要，通过驱动输出接口202控制电机300做多次转动。例如，控制单元204可控制电机300先正向转动500ms，停止10s，再反向转动300ms。
92.在无源模式下，电机转动的参数，如方向、时间长度、启动电压、间隔电压等均可由智能手机400经过nfc通信传递给控制单元204，并可以记录在控制单元204内部，以供以后使用。
93.当然，在无源模式下，电机转动的参数，如方向、时间长度、启动电压、间隔电压等可由控制单元204内部预设。
94.在一些实施例中，储能单元205可由一种或多种存储介质构成，包括但不限于电解电容、陶瓷电容、超级电容、可充电电池等。
95.在一些实施例中，第一稳压模块206与第二稳压模块210可以是低压差线性稳压器(ldo)或者直流变换器(dc/dc)。
96.在一些实施例中，驱动输出接口202可由专用电机驱动芯片构成，也可以使用其他器件如mosfet等搭建而成。
97.在一些实施例中，电机信号检测单元211可通过集成在控制单元204中的i/o接口
实现。通过i/o可以判断两根电机驱动信号的电势的高低对比关系，实现对于电机驱动信号极性的判断。
98.在无源模式下，控制单元204可在储能单元205存储的电能高于至少完成解锁动作或加锁动作所需的电能后，开始控制驱动输出接口202执行电机操作。这样即便在操作过程中，智能手机400移开导致不能继续取电，也有足够电能保证完成解锁动作或加锁动作。
99.在无源模式下，控制单元204向智能手机400发送各种状态信号，包括但不限于当前存储能量水平、当前取电功率、当前nfc信号强度、当前还需要存储多少能量、预计剩余时间等。这些信息经过智能手机400的组织，可以指导用户的操作，如减少智能手机400与nfc天线203的距离，或改变智能手机400与nfc天线203的相对位置，以提升接收功率。
100.在无源模式下，控制单元204对智能手机400身份验证可以使用对称密钥或非对称密钥算法。
101.在一些实施例中，nfc接口212与智能手机400的通信协议包含但不限于以下方式：nfc-a、nfc-b、nfc-f、felica及以上各协议的兼容或变体协议。其使用的频率包含但不限于：13.56mhz、6.78mhz、125khz等。
102.在一些实施例中，指示单元207可发出的信号包含但不限于：声、光、震动、射频等中任意一种或多种。
103.在一些实施例中，控制单元204可以包括微处理器(mcu)、专用集成电路(asic)、现场可编程逻辑门阵列(fpga)或复杂可编程逻辑器件(cpld)等。
104.在一些实施例中，整流模块209可具有较低的导通压降，以保证驱动输出接口202可以得到足够的电能来驱动电机300。整流模块209的实现方式包含但不限于肖特基二极管桥式整流器、金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)构成的桥式整流器等。
105.应当说明的是，在描述上述实施例中，更多地从解锁侧进行了说明；若电子锁不具有自动加锁功能(例如关门后自动加锁)，则无源模式和有源模式下的加锁，与无源模式和有源模式下的解锁原理类似，在此不再赘述。
106.为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本说明书时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
107.还应理解，在本说明书实施例中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
108.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
109.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特
征进行结合和组合。
110.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。

技术特征：

1.一种电子锁的扩展装置，其特征在于，包括：第一输入接口，与所述电子锁的主控板的第一输出接口连接，用于接收所述主控板提供的驱动信号；第二输出接口，与所述电子锁的动力源的第二输入接口连接；天线，与便携式无线供能设备耦合，以采集所述便携式无线供能设备提供的无线能量信号并将其转换为电能信号；储能单元，与所述天线连接，用于存储所述天线输出的电能信号；控制单元，分别与所述第二输出接口、所述天线、所述储能单元连接；用于根据所述电能信号生成第一驱动信号，或者根据所述主控板提供的驱动信号的信号特征生成第二驱动信号，将所述第一驱动信号或所述第二驱动信号经由所述第二输出接口提供给所述动力源，以使所述动力源驱动所述电子锁的加解锁机构执行解锁动作。2.如权利要求1所述的电子锁的扩展装置，其特征在于，所述扩展装置包括电路板，所述第一输入接口、所述第二输出接口和所述天线中的至少部分集成于所述电路板上，使得所述扩展装置形成扩展板。3.如权利要求1所述的电子锁的扩展装置，其特征在于，所述动力源包括电机。4.如权利要求3所述的电子锁的扩展装置，其特征在于，所述扩展装置还包括：电机信号检测单元，与所述控制单元连接，用于检测所述第一输入接口接收到的驱动信号的信号特征，并将检测结果反馈给所述控制单元，以用于实现所述电子锁的解锁动作调整控制。5.如权利要求1所述的电子锁的扩展装置，其特征在于，所述天线包括nfc天线；所述控制单元还用于通过所述nfc天线与所述便携式无线供能设备进行握手通信。6.如权利要求1所述的电子锁的扩展装置，其特征在于，所述扩展装置还包括：第一稳压模块，与所述储能单元连接，用于将所述储能单元存储的电能信号进行稳压处理后提供给无源域的各个器件；所述无源域的各个器件为在无源模式下被激活并工作的器件。7.如权利要求1所述的电子锁的扩展装置，其特征在于，所述扩展装置还包括：整流模块，与所述第一输入接口连接，用于将所述第一输入接口接收到的驱动信号进行整流处理；第二稳压模块，与所述整流模块连接，用于将经所述整流模块整流处理后的驱动信号进行稳压处理，获得稳压电能信号并将所述稳压电能信号供给有源域的各个器件；所述有源域的各个器件为在有源模式下被激活并工作的器件。8.如权利要求5所述的电子锁的扩展装置，其特征在于，所述扩展装置还包括：安全模块，用于在所述控制单元与所述便携式无线供能设备进行握手通信期间，检测所述便携式无线供能设备是否具有解锁权限；所述控制单元在所述便携式无线供能设备是具有解锁权限时，根据所述储能单元存储的电能信号生成第一驱动信号，并将所述第一驱动信号经由所述第二输出接口提供给所述动力源。9.如权利要求1所述的电子锁的扩展装置，其特征在于，所述扩展装置还包括：指示单元，与所述控制单元连接，用于接收所述控制单元提供的状态信号，并根据所述
状态信号输出对应的状态提示。10.一种电子锁，其特征在于，所述电子锁包括：主控板、动力源以及权利要求1-9任意一项所述的扩展装置。

技术总结

本说明书提供了一种电子锁及其扩展装置，该装置包括：第一输入接口，与电子锁的主控板的第一输出接口连接，用于接收主控板提供的驱动信号；第二输出接口，与电子锁的动力源的第二输入接口连接；天线，与便携式无线供能设备耦合，以采集其提供的无线能量信号并将其转换为电能信号；储能单元，与天线连接，用于存储天线输出的电能信号；控制单元，与第二输出接口、天线、储能单元连接；用于根据电能信号生成第一驱动信号或根据主控板提供的驱动信号的信号特征生成第二驱动信号将第一驱动信号或第二驱动信号经由第二输出接口提供给动力源，以使动力源驱动电子锁执行解锁动作。本说明书实施例可降低改造有源电子锁的难度、风险和成本。本。本。