智能门锁外置控制系统及方法技术领域
本发明涉及家庭安防领域，更具体地说，涉及一种智能门锁外置控制系统及方法。
背景技术
在人们的日常生活中，经常会出现忘带家里的门锁钥匙，或忘记是否已经将门锁
住，或主人不在家时突然来了访客，访客却不能及时进入家里等情况，这些都给人们的生活
带来不便。
目前，在家用门锁领域，电子门锁已经逐步推广，但目前价格昂贵。当前大多数家
庭都在使用传统的机械门锁，如果直接进行更换，则需要将旧式的机械门锁先拆除，再进行
更换，有些旧式门锁的拆除比较麻烦。考虑到先前的门锁安装的安装孔与新锁多数不匹配，
需要对防盗门进行改装，这就会对防盗门的整体外观或功能造成损坏。
因此，如何对现有的旧式门锁进行改造，使得旧式机械门锁能够利用互联网技术，
并在智能手机、平板等智能终端上实现对门锁的智能化管理，且改造费用较低，这些显得十
分必要。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述现有机械门锁使用不方便的
缺陷，提供一种智能门锁外置控制系统及方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种智能门锁外置控制系统，
所述系统用于控制锁体的门把手实现门锁的开合，所述系统包括：连杆、外置控制装置、无
线路由器、智能终端，其中，所述外置控制装置通过连杆连接所述门把手，所述外置控制装
置通过WIFI信号连接至所述无线路由器，所述智能终端通过无线方式连接至所述无线路由
器；
所述智能终端通过所述无线路由器发送控制命令至所述外置控制装置，所述外置
控制装置根据所述控制命令驱动所述连杆控制所述门把手；
所述外置控制装置包括：连杆驱动装置、控制电路、WIFI模块、供电模块、红外传感
器、摄像头，其中，所述连杆驱动装置连接所述连杆，所述控制电路分别连接所述连杆驱动
装置、WIFI模块、供电模块、红外传感器、摄像头；
所述WIFI模块用于连接所述无线路由器，并接收所述无线路由器发送的控制命令
或向所述无线路由器上传检测数据；所述控制电路根据所述控制命令控制所述连杆驱动装
置，进而驱动所述连杆控制所述门把手；所述供电模块用于为所述外置控制装置提供电能；
所述摄像头用于采集门外的信息；所述红外传感器用于实时监测门锁的开关状态。
优选地，本发明所述的智能门锁外置控制系统，所述连杆驱动装置为电磁式连杆
驱动器，所述电磁式连杆驱动器包括：电磁线圈、由电磁线圈带动的衔铁、以及连杆复位弹
簧，所述衔铁连接所述连杆，所述电磁线圈根据所述控制命令吸引所述衔铁运动，所述衔铁
带动所述连杆运动，进而所述连杆带动所述门把手打开门；
所述连杆复位弹簧与所述连杆连接，用于在关门后将所述衔铁和连杆复位。
优选地，本发明所述的智能门锁外置控制系统，所述连杆驱动装置为电机式连杆
驱动器，所述电机式连杆驱动器包括：驱动电机、电机驱动电路、齿轮组件，所述齿轮组件包
括安装在所述驱动电机轴承上的齿轮、以及与所述齿轮匹配的传动杆，所述传动杆连接所
述连杆；
所述电机驱动电路根据所述控制命令驱动所述驱动电机做正向转动，带动所述传
动杆运动，所述传动杆带动所述连杆运动，进而所述连杆带动所述门把手打开门；
所述电机驱动电路根据复位命令驱动所述驱动电机做反向转动，带动所述传动杆
运动，所述传动杆带动所述连杆运动，进而所述连杆带动所述门把手闭合门。
优选地，本发明所述的智能门锁外置控制系统，所述供电模块包括：市电供电电
路、电池组供电电路，在市电正常时采用所述市电供电电路为所述外置控制装置提供电能；
在没有市电时采用所述电池组供电电路为所述外置控制装置提供电能。
优选地，本发明所述的智能门锁外置控制系统，所述供电模块还包括：切换电路、
电量监测电路，所述切换电路检测市电不正常，则切换到所述电池组供电电路为所述外置
控制装置提供电能；
所述电量监测电路用于检测所述电池组的剩余电量，在剩余电量小于安全值时，
发出报警信息，所述报警信息通过所述无线路由器发送至所述智能终端。
优选地，本发明所述的智能门锁外置控制系统，所述外置控制装置还包括距离传
感器，所述距离传感器连接所述控制电路，并安装在门外侧，用于感测门前的预设距离内是
否有人；
所述距离传感器感测到门前的预设距离内有人，则启动所述摄像头采集门外的信
息，并将采集到的信息通过所述无线路由器传输至所述智能终端。
优选地，本发明所述的智能门锁外置控制系统，所述外置控制装置还包括状态检
测电路，所述红外传感器通过所述状态检测电路连接所述控制电路，所述状态检测电路根
据所述红外传感器监测门锁的开关状态判断门的状态，并将门的开关状态通过所述无线路
由器传输至所述智能终端。
优选地，本发明所述的智能门锁外置控制系统，所述无线路由器包括终端检测单
元，所述终端检测单元检测连接到所述无线路由器的智能终端的物理地址，并为合法的智
能终端分配并锁定唯一的IP地址。
优选地，本发明所述的智能门锁外置控制系统，所述外置控制装置还包括密码输
入模块，所述密码输入模块与所述控制电路连接，所述密码输入模块安装在门外；
已注册的合法智能终端发送开锁密码至未注册的非法智能终端以及所述外置控
制装置，所述非法智能终端在密码输入模块输入所述开锁密码，所述控制电路验证输入的
开锁密码与合法智能终端发送的开锁密码匹配，则驱动所述连杆驱动装置，进而带动所述
连杆打开门。
另，本发明还公开一种智能门锁外置控制方法，所述方法用于上述智能门锁外置
控制系统，所述方法包括下述步骤：
智能终端连接至无线路由器，通过安装在智能终端的APP注册为合法智能终端，外
置控制装置通过无线方式连接至所述无线路由器；
所述合法移动终端通过无线路由器发送开门的控制命令，所述控制命令通过所述
无线路由器发送至外置控制装置；
所述外置控制装置的WIFI模块接收所述控制命令，所述外置控制装置的控制电路
根据所述控制命令驱动连杆驱动装置，所述连杆驱动装置带动所述连杆运动，将与所述连
杆连接的门把手打开；
所述外置控制装置的红外传感器检测门锁的开关状态，将门锁的开关状态通过无
线路由器传输至所述智能终端，并在所述智能终端上显示；
若所述外置控制装置的距离传感器感测门前的预设距离内有人，则启动摄像头采
集门外的信息，并将采集到的信息通过无线路由器传输至所述智能终端；
用户在所述智能终端查看所述摄像头采集的信息后，编辑并发送开锁密码至未注
册的非法智能终端以及所述外置控制装置；
所述非法智能终端在密码输入模块输入所述开锁密码，所述控制电路验证输入的
开锁密码与合法智能终端发送的开锁密码匹配，则驱动所述连杆驱动装置，带动所述连杆
打开门；
电量监测电路检测电池组的剩余电量，在剩余电量小于安全值时，发出报警信息，
所述报警信息通过所述无线路由器发送至所述智能终端；
切换电路检测市电是否正常，在没有市电时切换到所述电池组为所述外置控制装
置提供电能。
实施本发明的智能门锁外置控制系统及方法，具有以下有益效果：该智能门锁外
置控制系统用于控制锁体的门把手实现门锁的开合，所述系统包括：连杆、外置控制装置、
无线路由器、智能终端，其中，所述外置控制装置通过连杆连接所述门把手，所述外置控制
装置通过WIFI信号连接至所述无线路由器，所述智能终端通过无线方式连接至所述无线路
由器；所述智能终端通过所述无线路由器发送控制命令至所述外置控制装置，所述外置控
制装置根据所述控制命令驱动所述连杆控制所述门把手。通过实施本发明，不需要对现有
机械门锁做任何改动，只需要在门锁旁加装一个外置控制装置，即可利用家里已有的互联
网和智能终端实现对门锁的智能管理。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明智能门锁外置控制系统的结构示意图；
图2是本发明智能门锁外置控制方法的流程示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明
本发明的具体实施方式。
图1是本发明智能门锁外置控制系统的结构示意图。
该智能门锁外置控制系统用于控制锁体的门把手实现门锁的开合，虽然不同品牌
不同设计的门把手的形状不同，但按开锁方式多为旋转式和抽拉式。本发明的智能门锁外
置控制系统可驱动连杆来实现旋转门把手、或抽拉门把手，将门打开。优选地，连杆可拆卸
的安装在门把手上，且采用简易安装方式，使用户方便拆卸，本发明不对连接方式做限定，
能固定连接连杆和门把手即可。
具体的，该智能门锁外置控制系统包括：连杆、外置控制装置、无线路由器、智能终
端，其中，
外置控制装置通过连杆连接门把手，外置控制装置通过WIFI信号连接至无线路由
器，智能终端通过无线方式连接至无线路由器。连杆的一端固定在门把手上，另一端固定在
外置控制装置的连杆驱动装置，连杆驱动装置通过连杆与门把手实现硬连接。本领域技术
人员应当理解，门锁需要旋转门把手开锁，因此连杆和门把手之间设置曲轴，曲轴将连杆的
直线运动转换为旋转运动；当门锁需要抽拉打开时，连杆直接和门把手(锁栓)连接，通过连
杆的抽拉门把手即可打开门锁。
智能终端通过无线路由器发送控制命令至外置控制装置，外置控制装置根据控制
命令驱动连杆控制门把手。
优选地，智能终端包括但不限于智能手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手表等。智
能终端上安装有用于控制外置控制装置的APP(应用程序)，用户通过APP注册账号和密码，
以获取控制权限。用户通过APP向外置控制装置发送控制命令、以及查看外置控制装置发送
的信息。用户还可通过APP调用摄像头，实时查看门外的访客。
进一步，外置控制装置包括：连杆驱动装置、控制电路、WIFI模块、供电模块、红外
传感器、摄像头、距离传感器、状态检测电路、密码输入模块，其中，连杆驱动装置连接连杆，
控制电路分别连接连杆驱动装置、WIFI模块、供电模块、红外传感器、摄像头。以下分别对各
部分进行说明。
WIFI模块用于连接无线路由器，并接收无线路由器发送的控制命令或向无线路由
器上传检测数据；控制电路根据控制命令控制连杆驱动装置，进而驱动连杆控制门把手。供
电模块用于为外置控制装置提供电能；摄像头用于采集门外的信息；红外传感器用于实时
监测门锁的开关状态。
优选地，连杆驱动装置为电磁式连杆驱动器或电机式连杆驱动器。
具体的，电磁式连杆驱动器包括：电磁线圈、由电磁线圈带动的衔铁、以及连杆复
位弹簧，衔铁连接连杆，电磁线圈根据控制命令吸引衔铁运动，衔铁带动连杆运动，进而连
杆带动门把手打开门；连杆复位弹簧与连杆连接，用于在关门后将衔铁和连杆复位。
具体的，电机式连杆驱动器包括：驱动电机、电机驱动电路、齿轮组件，齿轮组件包
括安装在驱动电机轴承上的齿轮、以及与齿轮匹配的传动杆，传动杆上设计有齿轮，传动杆
连接连杆。开锁和锁门状态分别为：
在开锁时：电机驱动电路根据控制命令驱动驱动电机做正向转动，带动传动杆运
动，传动杆带动连杆运动，进而连杆带动门把手打开门。
在锁门时：电机驱动电路根据复位命令驱动驱动电机做反向转动，带动传动杆运
动，传动杆带动连杆运动，进而连杆带动门把手闭合门。
优选地，连杆驱动装置与红外传感器需配合使用，连杆驱动装置控制连杆移动的
距离由红外传感器的检测结果决定。当门锁打开时，红外传感模块检测门锁的状态，连杆驱
动装置驱动连杆运动打开门锁，当红外传感模块检测门锁完全打开时，将产生反馈信息，并
将反馈信息传输至控制电路，控制电路停止驱动连杆驱动装置，门锁不再运动，保持状态。
优选地，本发明的智能门锁外置控制系统的供电模块包括：市电供电电路、电池组
供电电路，在市电正常时采用市电供电电路为外置控制装置提供电能。
在没有市电时采用电池组供电电路为外置控制装置提供电能。
进一步，供电模块还包括：切换电路、电量监测电路，切换电路检测市电不正常，则
切换到电池组供电电路为外置控制装置提供电能；
电量监测电路用于检测电池组的剩余电量，在剩余电量小于安全值时，发出报警
信息，报警信息通过无线路由器发送至智能终端，以提醒用户。
优选地，外置控制装置还包括距离传感器，距离传感器连接控制电路，并安装在门
外侧，用于感测门前的预设距离内是否有人；预设距离可根据需要进行设定，例如当预设距
离为0.5米，当有人距离门口的距离小于0.5时，判定为门前有人。
进一步，距离传感器感测到门前的预设距离内有人，则发送启动信号至控制电路，
控制电路根据启动信号，启动摄像头采集门外的信息，并将采集的信息通过无线路由器传
输至智能终端。优选地，门外采集的信息为图片或视频，用户可通过智能终端查看，确定是
否允许访客进去室内，若是，则可向访客发送开锁密码，通过门外的密码输入模块输入密
码，进入室内。优选地，用户可通过电话、短信、音响、以及即时通讯工具将开锁密码告知访
客。
优选地，外置控制装置还包括语音通话装置，语音通话装置与控制电路连接，当有
用户到访，触碰语音通话装置或距离传感器检测到有人在门口时，控制电路通过WIFI模块
连接以及无线路由器连接至智能终端，并发出访客提醒。智能终端可启用语音通话装置与
访客进行通话。优选地，用户使用语音通话装置的同时，可条用摄像头，通过摄像头查看访
客。
优选地，外置控制装置还包括人脸识别模块和存储模块，人脸识别模块通过摄像
头采集门外访客的图像信息，并与存储模块中的已存数据进行比对，判断该访客是否在访
客名单中。通过识别，若该访客在访客名单中，则人脸识别模块发送检测通过命令至控制电
路，控制电路控制连杆驱动装置运动，打开门锁。于此同时，控制电路将访客信息通过WIFI
模块发送至无线路由器，无线路由器将访客信息转发至智能终端，智能终端接收并显示访
客信息，告知用户有访客到来，以及访客的具体信息，例如，通过摄像头采集的访客的头像
信息、访客姓名。
优选地，外置控制装置还包括密码输入模块，密码输入模块与控制电路连接，密码
输入模块安装在门外。密码输入模块可采用按键式输入模块或触摸屏式输入，并有用于显
示输入开锁密码的显示屏。
优选地，上述摄像头、语音通话装置、距离传感器可集成设置，以节省空间。
已注册的合法智能终端发送开锁密码至未注册的非法智能终端以及外置控制装
置，非法智能终端在密码输入模块输入开锁密码，控制电路验证输入的开锁密码与合法智
能终端发送的开锁密码匹配，则驱动连杆驱动装置，进而带动连杆打开门。
优选地，开锁密码由用户自己编辑，并且该开锁密码为一次性密码，仅能使用一
次，开锁后便失效，以防止门锁被多次打开，提高安全性。
优选地，用户还可通过网络远程打开门锁，具体操作过程为：将外置控制装置的
WIFI模块与路由器连接，获取IP地址和端口，并将WIFI模块的IP地址、端口在无线路由器上
映射，通过无线路由器的动态域名连接到外网。用户通过智能终端，例如手机、笔记本等方
式访问外置控制装置，发送控制命令，外置控制装置的控制电路根据控制命令驱动连杆驱
动装置，打开门锁。
优选地，外置控制装置还包括状态检测电路，红外传感器通过状态检测电路连接
控制电路，状态检测电路根据红外传感器监测门锁的开关状态判断门的状态，并将门的开
关状态通过无线路由器传输至智能终端。
优选地，本发明的智能门锁外置控制系统的无线路由器包括终端检测单元，终端
检测单元检测连接到无线路由器的智能终端的物理地址，并为合法的智能终端分配并锁定
唯一的IP地址。没有注册的智能终端不能连接至无线路由器，或者，及时没有注册的智能终
端连接至无线路由器，也不能发送控制命令进行开锁。
优选地，外置控制装置还包括报警装置，报警装置与控制电路连接，当报警装置检
测到门锁在未收到用户发送的控制命令被打开，则发出报警信息，例如闪灯或发出警报声。
同时，报警装置通过WIFI模块发送报警信息至无线路由器，无线路由器经报警信息发送至
智能终端，智能终端在收到报警信息后发出响铃和震动，以提示用户进行处理。
优选地，外置控制装置还包括虹膜识别装置，虹膜识别装置与控制电路连接，用于
检测用户及访客的虹膜信息，并判断采集的虹膜信息是否与存储模块内的合法用户或访客
的虹膜信息匹配。若采集的虹膜信息与存储模块内的合法用户或访客的虹膜信息匹配，则
虹膜识别装置发送识别正确指令至控制电路，控制电路驱动连杆驱动装置运动，进而开锁。
另外，可将虹膜识别装置和其他用户身份识别装置进行联动设防，只有用户身份
信息同时满足所有身份信息时，才开锁。例如，将虹膜控制装置和智能终端进行联动设防，
只有当虹膜识别正确，且智能终端发送控制命令后，外置控制装置才进行开锁。
外置控制装置还包括壳体和固定孔，控制电路、WIFI模块、连杆驱动装置、供电模
块、存储装置等安装在底板上，底板上设置有用于固定外置控制装置的固定孔，通过固定孔
将外置控制装置安装到门上。
可以理解，当用户没有携带智能终端，或智能终端损坏时，用户依然可通过钥匙开
锁。
图2是本发明智能门锁外置控制方法的流程示意图。
具体的，该方法用于上述智能门锁外置控制系统，用于控制锁体的门把手实现门
锁的开合，虽然不同品牌不同设计的门把手的形状不同，但按开锁方式多为旋转式和抽拉
式。本发明的智能门锁外置控制系统可驱动连杆来实现旋转门把手，或抽拉门把手，将门打
开。该方法包括下述步骤：
步骤101：智能终端连接至无线路由器，通过安装在智能终端的APP注册为合法智
能终端，外置控制装置通过无线方式连接至无线路由器；
步骤102：合法移动终端通过无线路由器发送开门的控制命令，控制命令通过无线
路由器发送至外置控制装置；
步骤103：外置控制装置的WIFI模块接收控制命令，外置控制装置的控制电路根据
控制命令驱动连杆驱动装置，连杆驱动装置带动连杆运动，将与连杆连接的门把手打开；
步骤104：外置控制装置的红外传感器检测门锁的开关状态，将门锁的开关状态通
过无线路由器传输至智能终端，并在智能终端上显示；
若外置控制装置的距离传感器感测门前的预设距离内有人，则启动摄像头采集门
外的信息，并将采集到的信息通过无线路由器传输至智能终端；
用户在智能终端查看摄像头采集的信息后，编辑并发送开锁密码至未注册的非法
智能终端以及外置控制装置；
非法智能终端在密码输入模块输入开锁密码，控制电路验证输入的开锁密码与合
法智能终端发送的开锁密码匹配，则驱动连杆驱动装置，带动连杆打开门；
电量监测电路检测电池组的剩余电量，在剩余电量小于安全值时，发出报警信息，
报警信息通过无线路由器发送至智能终端；
切换电路检测市电是否正常，在没有市电时切换到电池组为外置控制装置提供电
能。
设置外置控制装置的睡眠时间，在睡眠时间内，外置控制装置不工作，此时用户需
要手动开锁。
设置外置控制装置的锁定时间，在锁定时间内，除去实施锁定的用户外，任何其他
用户都不能操作外置控制装置，并且不能通过钥匙打开门锁。
将多个身份识别装置进行联动设防，只有当所有身份信息都正确时，外置控制装
置才驱动连杆开锁。
通过实施本发明，不需要对现有机械门锁做任何改动，只需要在门锁旁加装一个
外置控制装置，即可利用家里已有的互联网和智能终端实现对门锁的智能管理。
以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人
士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要
求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。