專利名稱：一種基于身份識(shí)別的電子鎖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鎖具，尤其是涉及一種基于身份識(shí)別的電子鎖。
背景技術(shù)：
射頻識(shí)別(RFID， Radio Frequency Identificantion)技術(shù)是一種利用無線電射頻通過 外部材料進(jìn)行讀寫數(shù)據(jù)，將射頻識(shí)別技術(shù)與IC (Integrated Circuit,集成電路)卡技術(shù) 相結(jié)合并可用于遠(yuǎn)距離、動(dòng)目標(biāo)、無線識(shí)別的技術(shù)，具有無接觸、工作距離大、精度高、 信息收集處理快捷、信息存儲(chǔ)量大、全天候工作及較好的應(yīng)用環(huán)境適應(yīng)性，可用于對(duì)單 個(gè)具體的物體進(jìn)行識(shí)別，也可用于對(duì)多個(gè)物體進(jìn)行識(shí)別?；镜腞FID系統(tǒng)通常包括標(biāo) 簽(即應(yīng)答器)和讀寫器，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的身份標(biāo)識(shí)編碼(即ID號(hào))，標(biāo)簽附在物 體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象；讀寫器用于讀取或?qū)懭霕?biāo)簽的信息，標(biāo)簽與讀寫器之間通過天線發(fā) 送的電磁波相互通信。
RFID系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域中，尤其在身份識(shí)別上的應(yīng)用，是身份識(shí)別和 管理中使用方便、成本低廉的核心配件，如應(yīng)用于智能門鎖。目前，應(yīng)用了RFID系統(tǒng) 的智能門鎖通常包括由RFID標(biāo)簽構(gòu)成的鑰匙、設(shè)置在鎖頭內(nèi)的讀寫器、鎖體控制電路 和鎖體及機(jī)械聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，鎖體控制電路分別與讀寫器和鎖體及機(jī)械聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接；但作 為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的鎖體及機(jī)械聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)一般為金屬，隔離了讀寫器和RFID標(biāo)簽之間的電磁 感應(yīng)，需要專門設(shè)計(jì)一個(gè)非金屬的用于傳遞電磁波的窗口；該窗口機(jī)械強(qiáng)度低，極易被 破壞，而且該門鎖的抗干擾能力較差，讀寫器與RFID標(biāo)簽的通信極易受到電磁波傳輸 介質(zhì)的影響；讀寫器與RFID標(biāo)簽之間的通信距離較短，因此讀寫器被限制在鎖頭內(nèi)， RFID系統(tǒng)在鎖具中的應(yīng)用也因此受到了極大的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種抗干擾能力強(qiáng)，工作安全可靠，且結(jié)構(gòu)簡單 的基于身份識(shí)別的電子鎖。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為 一種基于身份識(shí)別的電子鎖，包括 金屬鎖、金屬鑰匙和控制器，所述的金屬鎖主要由鎖體和鎖芯組成，所述的金屬鑰匙主 要由鑰匙體和鑰匙手把組成，所述的控制器與外部執(zhí)行器連接，所述的鎖體與所述的鎖
4芯之間設(shè)置有一層絕緣層，所述的鎖體上設(shè)置有金屬凸，所述的鑰匙手把上設(shè)置有用于 與所述的金屬凸相接觸的金屬片，所述的鑰匙手把中設(shè)置有攜帶有身份信息的信息電 路，所述的信息電路分別與所述的鑰匙體和所述的金屬片連接，所述的控制器與所述的 鎖芯之間連接有第一金屬線，所述的控制器與所述的鎖體之間連接有第二金屬線。
所述的鑰匙體與所述的鎖芯構(gòu)成一個(gè)第一接觸開關(guān)，所述的金屬凸與所述的金屬片 構(gòu)成一個(gè)第二接觸開關(guān)，所述的第一接觸開關(guān)閉合導(dǎo)通時(shí)所述的第一金屬線、所述的鎖 芯及所述的鑰匙體構(gòu)成第一導(dǎo)線，所述的第二接觸開關(guān)閉合導(dǎo)通時(shí)所述的第二金屬線、 所述的鎖體、所述的金屬凸及所述的金屬片構(gòu)成第二導(dǎo)線。
所述的控制器包括識(shí)別器和導(dǎo)體，所述的識(shí)別器主要由第一控制電路和與所述的第 一控制電路連接的第一金屬線圈組成，所述的第一控制電路通過控制總線與外部執(zhí)行器 連接，所述的信息電路為射頻識(shí)別卡，所述的射頻識(shí)別卡主要由第二控制電路和與所述 的第二控制電路連接的第二金屬線圈組成，所述的第一金屬線圈的第一端通過所述的第 一導(dǎo)線與所述的第二金屬線圈的第一端連接，所述的導(dǎo)體通過所述的第二導(dǎo)線與所述的
第二金屬線圈的第二端連接。
所述的識(shí)別器通過所述的第一導(dǎo)線識(shí)別所述的射頻識(shí)別卡中攜帶的身份信息，并根 據(jù)識(shí)別得到的身份信息控制所述的外部執(zhí)行器的執(zhí)行狀態(tài)。
所述的導(dǎo)體為由導(dǎo)電材料制成的暴露在空間的物體。
所述的物體暴露在空間的面積大于或等于100cm2。
所述的控制器包括識(shí)別器，所述的識(shí)別器主要由第一控制電路和與所述的第一控制 電路連接的第一金屬線圈組成，所述的第一控制電路通過控制總線與外部執(zhí)行器連接， 所述的信息電路為射頻識(shí)別卡，所述的射頻識(shí)別卡主要由第二控制電路和與所述的第二 控制電路連接的第二金屬線圈組成，所述的第一金屬線圈的第一端通過所述的第一導(dǎo)線 與所述的第二金屬線圈的第一端連接，所述的第一金屬線圈的第二端通過所述的第二導(dǎo) 線與所述的第二金屬線圈的第二端連接。
所述的識(shí)別器通過所述的第一導(dǎo)線和所述的第二導(dǎo)線識(shí)別所述的射頻識(shí)別卡中攜 帶的身份信息，并根據(jù)識(shí)別得到的身份信息控制所述的外部執(zhí)行器的執(zhí)行狀態(tài)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于鎖體與鎖忠、之間通過絕緣層絕緣，鎖體上設(shè)置 有金屬凸，鑰匙手把上設(shè)置有用于與金屬凸相接觸的金屬片，鑰匙手把中設(shè)置有信息電 路，信息電路分別與鑰匙體和金屬片連接，控制器與鎖芯之間連接有第一金屬線，控制 器與鎖體之間連接有第二金屬線，鑰匙體與鎖芯構(gòu)成一個(gè)第一接觸開關(guān)，當(dāng)?shù)谝唤佑|開 關(guān)閉合導(dǎo)通時(shí)即當(dāng)鑰匙體插入鎖芯時(shí)第一金屬線、鎖芯、鑰匙體構(gòu)成第一導(dǎo)線，第一導(dǎo) 線的兩端分別連接控制器和信息電路作為一個(gè)電信號(hào)通路，金屬凸與金屬片構(gòu)成一個(gè)第 二接觸開關(guān)，當(dāng)?shù)诙佑|開關(guān)閉合導(dǎo)通時(shí)即當(dāng)鑰匙體在鎖芯中旋轉(zhuǎn)到底金屬凸和金屬片 相接觸時(shí)第二金屬線、鎖體、金屬凸、金屬片構(gòu)成第二導(dǎo)線，第二導(dǎo)線的兩端分別連接控制器和信息電路作為另一個(gè)電信號(hào)通路，兩個(gè)電信號(hào)通路實(shí)現(xiàn)了控制器與信息電路之 間的通信，在通信過程中無需借助電磁波傳輸介質(zhì)，且由于通信通過導(dǎo)線實(shí)現(xiàn)，使得兩 者之間通信不受其他電磁波的影響，從而增強(qiáng)了通信過程的抗干擾能力，使得本電子鎖 工作更為安全可靠，并增加了傳輸距離，可達(dá)到4米以上；本發(fā)明中的信息電路可直接 使用一張射頻識(shí)別卡，識(shí)別器與射頻識(shí)別卡之間通過導(dǎo)線實(shí)現(xiàn)通信，雖然該射頻識(shí)別卡 偏離了其為無線射頻識(shí)別而設(shè)計(jì)的初衷，但本發(fā)明可應(yīng)用于很多場(chǎng)合且可達(dá)到良好的識(shí) 別效果，如在很強(qiáng)的電磁波環(huán)境中、對(duì)射頻識(shí)別卡方向有限制的環(huán)境中、具有金屬隔離
層分開的環(huán)境中、距離超出射頻無線識(shí)別距離的環(huán)境中等等；此外，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、
使用方便，且這種鎖具中的識(shí)別器不再要求被限制在鎖頭內(nèi)，可大大增強(qiáng)鎖具的應(yīng)用性 能。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意框圖2為本發(fā)明的具體實(shí)施例一的控制器與信息電路的連接示意圖； 圖3為本發(fā)明的具體實(shí)施例二的控制器與信息電路的連接示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
實(shí)施例一如圖1和圖2所示， 一種基于身份識(shí)別的電子鎖，包括金屬鎖l、金屬
鑰匙2和控制器3，金屬鎖1主要由鎖體11和鎖芯12組成，金屬鑰匙2主要由鑰匙體 21和鑰匙手把22組成，鎖體11與鎖芯12之間設(shè)置有一層絕緣層13，絕緣層13的作 用主要是為了用于防止鎖芯12和金屬的鎖體11之間形成導(dǎo)電通路，鎖體11上設(shè)置有 金屬凸4，鑰匙手把22上設(shè)置有用于與金屬凸4相接觸的金屬片5，金屬凸4和金屬片 5的位置相對(duì)應(yīng)，即當(dāng)鑰匙體21插入鎖芯12中并旋轉(zhuǎn)到底時(shí)金屬片5與金屬凸4相接 觸，鑰匙手把22中設(shè)置有攜帶有身份信息的信息電路6，信息電路6分別與鑰匙體21 和金屬片5連接，控制器3與鎖芯12的末端之間連接有第一金屬線71，控制器3與鎖 體11之間連接有第二金屬線72，控制器3通過控制總線31與外部執(zhí)行器8連接。
鑰匙體21與鎖芯12構(gòu)成一個(gè)第一接觸開關(guān)Kl，金屬凸4與金屬片5構(gòu)成一個(gè)第 二接觸開關(guān)K2，如圖2所示。第一接觸開關(guān)K1閉合導(dǎo)通時(shí)即當(dāng)鑰匙體21插入鎖芯12 中時(shí)，第一金屬線71、鎖芯12及鑰匙體21構(gòu)成第一導(dǎo)線i，控制器3、第一導(dǎo)線i及 信息電路6構(gòu)成一個(gè)電信號(hào)通路。第二接觸開關(guān)K2閉合導(dǎo)通時(shí)即當(dāng)鑰匙體21在鎖芯 12中旋轉(zhuǎn)到底時(shí)金屬凸4和金屬片5相接觸時(shí)，第二金屬線72、鎖體ll、金屬凸4及 金屬片5構(gòu)成第二導(dǎo)線j，控制器3、第二導(dǎo)線j及信息電路6構(gòu)成另一個(gè)電信號(hào)通路，
6兩個(gè)電信號(hào)通路實(shí)現(xiàn)了控制器3與信息電路6之間的通信，在通信過程中無需借助電磁 波傳輸介質(zhì)，由于通信通過導(dǎo)線實(shí)現(xiàn)，使得兩者之間通信不受其他電磁波的影響，從而 增強(qiáng)了通信過程的抗干擾能力，并增加了傳輸距離。
控制器3包括識(shí)別器32和導(dǎo)體33，識(shí)別器32主要由第一控制電路a和與第一控制 電路a連接的第一金屬線圈d組成，第一控制電路a通過控制總線31與外部執(zhí)行器8 連接，信息電路6可直接使用一張^f頻識(shí)別卡，射頻識(shí)別卡主要由第二控制電路e和與 第二控制電路e連接的第二金屬線圈h組成，第一金屬線圈d的第一端c通過第一導(dǎo)線 i與第二金屬線圈h的第一端g連接，導(dǎo)體33通過第二導(dǎo)線j與第二金屬線圈h的第二 端f連接。識(shí)別器32通過第一導(dǎo)線i識(shí)別射頻識(shí)別卡中攜帶的身份信息，并根據(jù)識(shí)別得 到的身份信息控制外部執(zhí)行器8的執(zhí)行狀態(tài)。在此具體實(shí)施例中，導(dǎo)體33為由導(dǎo)電材 料制成的暴露在空間的物體，該物體暴露在空間的面積應(yīng)大于或等于100cm2，導(dǎo)體33 暴露在空間的面積越大，可使識(shí)別器32與射頻識(shí)別卡之間的射頻信號(hào)傳輸越準(zhǔn)確，識(shí) 別器32識(shí)別射頻識(shí)別卡的識(shí)別率更高，該導(dǎo)體33也可以為人體，導(dǎo)體33為人體時(shí)， 識(shí)別器32識(shí)別射頻識(shí)別卡的識(shí)別效果更佳；外部執(zhí)行器8可以是報(bào)警器、或指示器、 或另一把電子鎖等。
在實(shí)際應(yīng)用過程中，應(yīng)注意，若第一金屬線圈d的一端與電源電壓連接，則該端不 能作為第一端c使用，即該端不能與第二金屬線圈h的第一端g連接。
將本實(shí)施例給出的電子鎖應(yīng)用于電動(dòng)自行車上，僅使用一個(gè)鑰匙，第一金屬線71 的長度可以在60cm左右，外部執(zhí)行器8為電動(dòng)自行車的電機(jī)控制器，電動(dòng)自行車車架 可作為導(dǎo)體33，使用本發(fā)明的電子鎖可達(dá)到電子防盜的作用。具體工作過程如下
1. 將金屬鑰匙2的鑰匙體21插入到安裝在電動(dòng)自行車上的金屬鎖1的鎖芯12中；
2. 轉(zhuǎn)動(dòng)鑰匙手把22，帶動(dòng)鎖芯12轉(zhuǎn)動(dòng)打開電動(dòng)自行車的總電源，當(dāng)金屬鑰匙2 旋轉(zhuǎn)到底時(shí)，金屬片5和金屬凸4相接觸，此時(shí)，第二金屬線圈h的第二端f通過金屬 片5、金屬凸4、金屬的鎖體ll、第二金屬線72和電動(dòng)自行車的車架構(gòu)成一個(gè)電信號(hào)通 路；
3. 識(shí)別器32開始工作，并通過第一金屬線71、鎖芯12、鑰匙體21獲取射頻識(shí)別 卡中攜帶的身份信息；
4. 識(shí)別器32分析識(shí)別得到的身份信息，與存儲(chǔ)在識(shí)別器32內(nèi)的身份信息比較并判 斷是否合法；
5. 若身份信息合法，容許電動(dòng)車的電機(jī)工作，否則禁止電動(dòng)車的電機(jī)工作；
6. 若是身份信息合法就關(guān)閉識(shí)別器32，否則重新獲取射頻識(shí)別卡中攜帶的身份信息。
實(shí)際應(yīng)用過程中，由于鑰匙體21在鎖芯12中旋轉(zhuǎn)到底后，會(huì)稍微回彈，此時(shí)金屬 片5與金屬凸4不再接觸，需人為地再使金屬片5與金屬凸4相接觸，識(shí)別器32才重新獲取射頻識(shí)別卡中攜帶的身份信息。
實(shí)施例二如圖1和圖3所示，本實(shí)施例與實(shí)施例一基本相同，不同之處僅在于控 制器3僅包括識(shí)別器32，識(shí)別器32主要由第一控制電路a和與第一控制電路a連接的 第一金屬線圈d組成，第一控制電路a通過控制總線31與外部執(zhí)行器8連接，信息電 路6可直接使用一張射頻識(shí)別卡，射頻識(shí)別卡主要由第二控制電路e和與第二控制電路 e連接的第二金屬線圈h組成，第一金屬線圈d的第一端c通過第一導(dǎo)線i與第二金屬 線圈h的第一端g連接，第一金屬線圈d的第二端b通過第二導(dǎo)線j與第二金屬線圈h 的第二端f連接。識(shí)別器32通過第一導(dǎo)線i和第二導(dǎo)線j識(shí)別射頻識(shí)別卡中攜帶的身份 信息，并根據(jù)識(shí)別得到的身份信息控制外部執(zhí)行器8的執(zhí)行狀態(tài)。
權(quán)利要求
1、一種基于身份識(shí)別的電子鎖，包括金屬鎖、金屬鑰匙和控制器，所述的金屬鎖主要由鎖體和鎖芯組成，所述的金屬鑰匙主要由鑰匙體和鑰匙手把組成，所述的控制器與外部執(zhí)行器連接，其特征在于所述的鎖體與所述的鎖芯之間設(shè)置有一層絕緣層，所述的鎖體上設(shè)置有金屬凸，所述的鑰匙手把上設(shè)置有用于與所述的金屬凸相接觸的金屬片，所述的鑰匙手把中設(shè)置有攜帶有身份信息的信息電路，所述的信息電路分別與所述的鑰匙體和所述的金屬片連接，所述的控制器與所述的鎖芯之間連接有第一金屬線，所述的控制器與所述的鎖體之間連接有第二金屬線。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于身份識(shí)別的電子鎖，其特征在于所述的鑰匙體 與所述的鎖芯構(gòu)成一個(gè)第一接觸開關(guān)，所述的金屬凸與所述的金屬片構(gòu)成一個(gè)第二接觸 開關(guān)，所述的第一接觸開關(guān)閉合導(dǎo)通時(shí)所述的第一金屬線、所述的鎖芯及所述的鑰匙體 構(gòu)成第一導(dǎo)線，所述的第二接觸開關(guān)閉合導(dǎo)通時(shí)所述的第二金屬線、所述的鎖體、所述 的金屬凸及所述的金屬片構(gòu)成第二導(dǎo)線。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于身份識(shí)別的電子鎖，其特征在于所述的控制器包 括識(shí)別器和導(dǎo)體，所述的識(shí)別器主要由第一控制電路和與所述的第一控制電路連接的第 一金屬線圈組成，所述的第一控制電路通過控制總線與外部執(zhí)行器連接，所述的信息電 路為射頻識(shí)別卡，所述的射頻識(shí)別卡主要由第二控制電路和與所述的第二控制電路連接 的第二金屬線圈組成，所述的第一金屬線圈的第一端通過所述的第一導(dǎo)線與所述的第二 金屬線圈的第一端連接，所述的導(dǎo)體通過所述的第二導(dǎo)線與所述的第二金屬線圈的第二 端連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于身份識(shí)別的電子鎖，其特征在于所述的識(shí)別器通 過所述的第一導(dǎo)線識(shí)別所述的射頻識(shí)別卡中攜帶的身份信息，并根據(jù)識(shí)別得到的身份信 息控制所述的外部執(zhí)行器的執(zhí)行狀態(tài)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種基于身份識(shí)別的電子鎖，其特征在于所述的導(dǎo)體 為由導(dǎo)電材料制成的暴露在空間的物體。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于身份識(shí)別的電子鎖，其特征在于所述的物體暴露 在空間的面積大于或等于100cm2。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于身份識(shí)別的電子鎖，其特征在于所述的控制器包 括識(shí)別器，所述的識(shí)別器主要由第一控制電路和與所述的第一控制電路連接的第一金屬 線圈組成，所述的第一控制電路通過控制總線與外部執(zhí)行器連接，所述的信息電路為射 頻識(shí)別卡，所述的射頻識(shí)別卡主要由第二控制電路和與所述的第二控制電路連接的第二 金屬線圈組成，所述的第一金屬線圈的第一端通過所述的第一導(dǎo)線與所述的第二金屬線圈的第一端連接，所述的第一金屬線圈的第二端通過所述的第二導(dǎo)線與所述的第二金屬 線圈的第二端連接。
8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于身份識(shí)別的電子鎖，其特征在于所述的識(shí)別器通 過所述的第一導(dǎo)線和所述的第二導(dǎo)線識(shí)別所述的射頻識(shí)別卡中攜帶的身份信息，并根據(jù) 識(shí)別得到的身份信息控制所述的外部執(zhí)行器的執(zhí)行狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于身份識(shí)別的電子鎖，優(yōu)點(diǎn)在于鎖體與鎖芯之間通過絕緣層絕緣，鎖體上設(shè)置有金屬凸，鑰匙手把上設(shè)置有金屬片，鑰匙手把中設(shè)置有信息電路，信息電路分別與鑰匙體和金屬片連接，控制器與鎖芯之間連接有第一金屬線，控制器與鎖體之間連接有第二金屬線，當(dāng)鑰匙體插入鎖芯中時(shí)，第一金屬線、鎖芯、鑰匙體構(gòu)成第一導(dǎo)線，控制器、第一導(dǎo)線和信息電路作為一個(gè)電信號(hào)通路，當(dāng)金屬凸和金屬片相接觸，第二金屬線、鎖體、金屬凸、金屬片構(gòu)成第二導(dǎo)線，控制器、第二導(dǎo)線和信息電路作為另一個(gè)電信號(hào)通路，兩個(gè)電信號(hào)通路實(shí)現(xiàn)了控制器與信息電路之間的通信，由于通信通過導(dǎo)線實(shí)現(xiàn)，使得兩者間通信不受其他電磁波的影響，增強(qiáng)了抗干擾能力。
文檔編號(hào)E05B49/00GK101481966SQ200910095799
公開日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2009年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月21日
發(fā)明者張衛(wèi)強(qiáng), 徐鐵峰, 胡建平, 蔣剛毅 申請(qǐng)人:寧波大學(xué)