專利名稱：指紋識別保險柜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型專利申請技術(shù)屬于一種安全防范技術(shù)領(lǐng)域中的保險柜，尤其涉及的是以每人獨有的指紋信息為解鎖信號，并與機械鎖具機構(gòu)有機結(jié)合實現(xiàn)加密防盜的保險柜安全防范技術(shù)。
保險柜的安全性除體現(xiàn)在柜體本身的堅固和牢固性能外，更重要的一方面體現(xiàn)其鎖禁裝置技術(shù)是否完善上?，F(xiàn)有的各種保險柜鎖禁裝置基本為機械密碼鎖，通過其密碼結(jié)構(gòu)設(shè)置、再配以使用保險柜鑰匙來達到安全防范的作用。此類技術(shù)存在的主要缺陷是需要采取嚴密保管管理措施封存保險柜的密碼和鑰匙，但無論多嚴格的保管措施都沒有消除此類保險柜結(jié)構(gòu)中必然存在的安全隱患。隨著科技地發(fā)展，利用高科技手段完善保險柜的安全防范性能迫在眉睫。
本實用新型的發(fā)明目的在于提供一種以活體指紋為開啟鎖具的直接信息，其結(jié)構(gòu)組成集合化、整體化，結(jié)構(gòu)形式適合各類型保險柜的具有指紋識別功能的防盜保險柜。
實現(xiàn)本實用新型發(fā)明目的的指紋識別保險柜，保險柜中裝配有一整套識別鎖禁裝置，該鎖禁裝置的組成包括有電子控制部分和鎖具單元的機械執(zhí)行部分，其技術(shù)方案的主要技術(shù)特點是①鎖具單元為電機推動的一點或多鎖點鎖具，即電機有效動力輸出軸帶動的轉(zhuǎn)盤上至少設(shè)有一偏心的鉸接連桿，偏心連桿與門口邊緣處的滑動設(shè)于導(dǎo)向栓套中的鎖栓鉸接，其導(dǎo)向行程極限位分別設(shè)有可與鎖栓鉸接點觸動的用于切斷電機工作電路的行程開關(guān)；②電子控制部分包括指紋信息錄入單元、中央數(shù)據(jù)處理單元和驅(qū)動單元所構(gòu)成，指紋信息錄入單元為由CMOS圖像傳感器和A/D轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的采集板，中央數(shù)據(jù)處理單元包括具有浮點數(shù)字運算的CPU處理器、信息存儲器和人機交互部件，其中信息存儲器分為程序存儲器和用于存儲加載程序和圖像數(shù)據(jù)的隨機存儲器，指紋信息錄入單元通過人機交互部件中的接口與CPU處理器的總線相聯(lián)。
在上述的整體技術(shù)方案中還設(shè)有一應(yīng)急鎖裝置，即電機輸出軸上的轉(zhuǎn)盤上還至少設(shè)有一偏心連桿，應(yīng)急鎖中設(shè)有一專用不可仿制的鎖芯，該鎖芯與其內(nèi)側(cè)一端的螺桿為絲母絲杠機構(gòu)，偏心連桿的頂端為導(dǎo)向移動，螺桿位于偏心連桿的導(dǎo)向伸長線上。
本實用新型所公開的指紋識別保險柜，其所設(shè)計的鎖禁裝置是集電子控制部分的集成電路與機械鎖具機構(gòu)有機地裝配結(jié)合并協(xié)調(diào)工作的，其結(jié)構(gòu)組成集成化，可方便地組裝于各種體積大小的保險柜柜體內(nèi)，實現(xiàn)的是以每個人獨有的指紋信息來保管保險柜，而且可以很容易地根據(jù)等級管理或組合管理要求進行制約機制的強化管理，所以本實用新型技術(shù)具有針對性更強、安全性更高的安全防范性能。
以下結(jié)合附圖詳細說明本實用新型的技術(shù)內(nèi)容，因其只是從具體實施方面解釋本技術(shù)內(nèi)容，而不應(yīng)局限其保護內(nèi)容。


圖1為本指紋識別保險柜的立體結(jié)構(gòu)示意圖圖2為采集指紋信息的光束走向圖圖3、圖4分別為鎖具單元的結(jié)構(gòu)主視圖和主視圖的A-A向剖視圖圖5為本保險柜的鎖禁裝置的結(jié)構(gòu)組成框圖圖6為片選單元的電路原理圖圖7為CPU處理器部分的電路原理圖圖8為隨機存儲器部分的電路原理圖圖9為程序存儲器部分的電路原理圖圖10為人機交互部件的電路原理圖圖11為電源管理單元和驅(qū)動單元的電路原理圖。
本實用新型所公開的裝配有指紋識別鎖禁裝置的指紋識別保險柜，其指紋識別鎖禁裝置的組成包括有電子控制部分和鎖具執(zhí)行單元組成，其電子控制部分包括有指紋信息錄入單元、中央數(shù)據(jù)處理單元和驅(qū)動單元，這些組成單元完成的是通過指紋信息錄入單元接收到的指紋信息與中央數(shù)據(jù)處理單元內(nèi)部存儲的指紋信息進行對應(yīng)、比較分析，若指紋特征對應(yīng)時，則啟動驅(qū)動單元，由通過支架安裝在保險柜的門扇內(nèi)側(cè)的鎖具單元來完成鎖具開啟和封鎖動作。
其鎖具執(zhí)行單元包括有受控電機及其減速部件2，電機經(jīng)減速后的有效動力輸出軸上設(shè)有一轉(zhuǎn)盤4，在本實施例中，所述轉(zhuǎn)盤4上下左右對應(yīng)四個偏心點上均鉸接一連桿，其中的三個連桿6外端分別鉸接有用于鎖插或開啟保險柜柜門的鎖栓7，且鎖栓7的移動是沿其所滑動置于的栓套3來導(dǎo)向的；另一偏心點的連桿8端處設(shè)置的是應(yīng)急鎖裝置，該應(yīng)急鎖裝置的作用是當(dāng)鎖禁裝置發(fā)生故障，或直流電機發(fā)生故障，或指紋采集儀被人為破壞等意外情況導(dǎo)致保險柜不能正常開啟時，由鋪助的應(yīng)急鎖裝置開啟保險柜，該應(yīng)急鎖裝置為一應(yīng)急鑰匙旋動由螺栓15、螺套14構(gòu)成的絲母絲杠機構(gòu)，螺套14與一專用不可仿制的鎖芯13構(gòu)成一個整體，該偏心連桿8頂端為導(dǎo)向移動，即偏心連桿8的頂端上設(shè)有一沿導(dǎo)向部件導(dǎo)向滑動的導(dǎo)柱9，其導(dǎo)向部件可為支架1上對應(yīng)位置的導(dǎo)向槽10，或為其它的類似導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，螺栓15設(shè)于連桿導(dǎo)向槽10外側(cè)的延長線上，應(yīng)急鑰匙插入鎖芯13中并旋轉(zhuǎn)固定圈數(shù)，強制頂動偏心連桿8及轉(zhuǎn)盤4偏心轉(zhuǎn)動，使多鎖點收回，拔出鑰匙則可以開啟保險柜柜門，當(dāng)關(guān)閉保險柜門時，電機自動轉(zhuǎn)動將保險柜門上鎖；導(dǎo)向槽10中，偏心連桿8行程的極限位置處設(shè)置兩行程控制開關(guān)11，這兩個行程開關(guān)11用于電機的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)到限定位置后與導(dǎo)柱9觸動，得以斷開電機工作回路，使該鎖具單元可以從三個不同方向封鎖或開鎖。
本鎖具單元的執(zhí)行信息均來源于電子控制部分的中央數(shù)據(jù)處理單元和驅(qū)動單元電信號，中央數(shù)據(jù)處理單元的組成包括CPU處理器、信息存儲單元和人機交互部件，信息存儲單元由程序存儲器和隨機存儲器組成，CPU處理器按照程序存儲器的程序通過指紋信息錄入單元將所讀取的指紋信息與貯備的若干指紋信息進行特征比較，根據(jù)比較結(jié)果一致與否來決定是否向驅(qū)動單元發(fā)出連通電機工作電路以及正反轉(zhuǎn)指令；或者根據(jù)掃描的反饋信息執(zhí)行鍵盤指令。該電子控制部分還包括有指紋信息錄入單元，該單元構(gòu)成指紋采集板，它包括有CMOS圖像傳感器和A/D轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，CPU處理器的數(shù)據(jù)總線還包括有地址總線通過人機交互部件中的采集接口J11與A/D轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)線相連接，將采集的指紋信息輸入CPU處理器進行處理；CMOS圖像傳感器還與光源、光學(xué)棱鏡及采集開關(guān)2等共同組裝構(gòu)成指紋采集儀，集中安裝于采集面板的采集窗處，光源發(fā)出的光束從光學(xué)棱鏡的下部射入光學(xué)棱鏡的與指紋采集窗相對的光面，并反射至CMOS圖像傳感器，由其反映出指紋的電子圖像信息；采集窗處滑動設(shè)有采集窗護板12，采集窗邊緣位置設(shè)有向CPU處理器輸入接通或斷開信息并使其中斷處理的采集開關(guān)2。
在本實施例中，其CPU處理器采用的是浮點數(shù)字信號處理器DSP，選用的型號為TMS320C32，其地址總線為D0-D31，地址總線為A0-A23，芯片U2為CPU處理器外設(shè)的用于使CPU處理器處理各種中斷信號的雙四路緩沖門電路，其處理的中斷信息包括有CPU處理器通過μP電壓監(jiān)視芯片U4接納的RESET清零指令，和采集開關(guān)SP1通過人機交互部件中的定時芯片U22送入的中斷處理信號等多種中斷信號，緩沖門芯片U2是由CPU的XF1輸出的正反相信號作為每四路門電路的選通信號，與U2的選通端1G、2G相連。
其信息存儲單元包括隨機存儲器和程序存儲器，隨機存儲器可為快速靜態(tài)存儲器，是用于加載程序和存放指紋圖像信息，它由三片高速異步SRAM芯片構(gòu)成的64K×32位及128K×8位的程序空間和圖像數(shù)據(jù)空間；程序存儲器是用于存儲各種處理程序和指紋特征信息，它是由兩片F(xiàn)LASH芯片構(gòu)成的64K×32位的存儲空間。
人機交互部件都分包括傳感器、按鍵、發(fā)光管等外圍部件的輸入輸出接口和這些外圍部件的片選單元，連接器J10、鎖存器芯片U21、連接器J13和緩沖器芯片U3構(gòu)成了按鍵中斷信號和按鍵信息的輸入通道，連接器J15將CPU處理器發(fā)光顯示信息控制腳與顯示發(fā)光管聯(lián)通，用于發(fā)出各種顯示信號，連接器J11、J12連接采集板。其片選單元是由地址總線控制的譯碼芯片USA、USB構(gòu)成的，其輸出有LCD CS、KEY&LEDOUT CS、KEYIN CS、CMOS CS、SRAM CS和IMAGE CS選通信號。
在本實施結(jié)構(gòu)中，還設(shè)有電源管理單元，電源管理單元的作用在于當(dāng)市電停電或者超欠壓供電時及時啟動備用電池，或者是備用供電電池電能不足時，為備用電池充電，如圖9所示的是該電源管理單元和驅(qū)動單元的電路構(gòu)成。電源管理單元的組成包括有電池管理芯片U25、電壓監(jiān)視芯片U17、切換開關(guān)管T4、電源切換芯片U14、開關(guān)電源芯片U18和開關(guān)芯片U20及外圍門電路構(gòu)成，電源管理芯片U25檢測電源電壓，將欠電信號通過由監(jiān)視芯片U17、切換開關(guān)管T4和電源切換芯片U14構(gòu)成的電源切換電路完成切換至備用電源的任務(wù)，同時由門電路U15C向CPU處理器輸入中斷信號，芯片U18和MOS開關(guān)芯片U20完成穩(wěn)壓工作。驅(qū)動單元是由繼電器、三極管T1、T5組成，連接器J12輸出到減速電機組，三極管T1、T5的控制信號來自于CPU處理器的RELAY、MOTOR控制腳，RELAY用于控制電機轉(zhuǎn)動方向，MOTOR控制電機是還啟動，鎖具單元行程開關(guān)所產(chǎn)生的MOTOR-LEFT-LIMIT、MOTOR-RIGHT-LIMIT信號和開門狀態(tài)信號GATE-STS輸入至CPU處理器功能管腳。振蕩芯片U16、與非門U15A、U15B和水銀震動開關(guān)SW1構(gòu)成震動報警電路，由連接器J5與報警器聯(lián)接，與非門U15A、U15B的另一相與信號SHOCK ALARM DISABLE和BUZZER均來自于CPU處理器的對應(yīng)功能管腳，同時向CPU處理器發(fā)出中斷信號。
權(quán)利要求1.一種指紋識別保險柜，保險柜中裝配有一整套識別鎖禁裝置，該鎖禁裝置的組成包括有電子控制部分和鎖具單元的機械執(zhí)行部分，其特征在于①鎖具單元為電機推動的多鎖點鎖具，即電機有效動力輸出軸帶動的轉(zhuǎn)盤(4)上至少設(shè)有一偏心的鉸接連桿，偏心連桿與門口邊緣處的滑動設(shè)于導(dǎo)向的栓套(3)中的鎖栓(7)鉸接，其導(dǎo)向行程極限位分別設(shè)有可與鎖栓鉸接點觸動的用于切斷電機工作電路的行程開關(guān)(11)；②電子控制部分包括指紋信息錄入單元、中央數(shù)據(jù)處理單元和驅(qū)動單元所構(gòu)成，指紋信息錄入單元為由CMOS圖像傳感器和A/D轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的采集板，中央數(shù)據(jù)處理單元包括具有浮點數(shù)字運算的CPU處理器、信息存儲器和人機交互部件，其中信息存儲器分為程序存儲器和用于存儲加載程序和圖像數(shù)據(jù)的隨機存儲器，指紋信息錄入單元通過人機交互部件中的接口與CPU處理器的總線相聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保險柜，其特征在于CMOS圖像傳感器與光源、光學(xué)棱鏡及采集開關(guān)(2)等共同構(gòu)成指紋采集儀，集中安裝于采集面板的采集窗處，采集窗處滑動設(shè)有采集窗護板(12)，采集窗邊緣位置設(shè)有向CPU處理器輸入接通或斷開信息并使其中斷處理的采集開關(guān)(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保險柜，其特征在于信息存儲器包括隨機存儲器和程序存儲器，隨機存儲器由三片高速異步靜態(tài)SRAM芯片構(gòu)成的64K×32位及128K×8位的程序空間和圖像數(shù)據(jù)空間；程序存儲器由兩片F(xiàn)LASH芯片構(gòu)成的64K×32位的存儲空間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保險柜，其特征在于人機交互部件包括傳感器、按鍵、發(fā)光管等外圍部件I/O接口和外圍部件的片選單元，連接器J10、鎖存器芯片U21、連接器J13和緩沖器芯片U3構(gòu)成了按鍵中斷信號和按鍵信息的輸入通道，連接器J15將CPU處理器發(fā)光顯示信息控制腳與顯示發(fā)光管連通，連接器J11、J12連接采集板；其片選單元是由地址總線控制的譯碼芯片USA、USB構(gòu)成的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保險柜，其特征在于其中設(shè)有震動報警電路，該電路是由振蕩芯片U16、與非門U15A、U15B和水銀震動開關(guān)SW1構(gòu)成，由連接器J5與報警器聯(lián)接，與非門U15A、U15B的另一相與信號SHOCK ALARM DISABLE和HOZZER均來自于CPU處理器的對應(yīng)功能管腳。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保險柜，其特征在于鎖具單元還設(shè)有一應(yīng)急鎖裝置，該裝置包括螺栓(15)、螺套(14)構(gòu)成的絲母絲杠機構(gòu)，螺套(14)與一專用不可仿制的鎖芯(13)構(gòu)成一個整體，螺栓(15)設(shè)于偏心連桿(8)導(dǎo)向槽(10)外側(cè)的延長線上。
專利摘要本實用新型涉及的是將每個人獨有的指紋圖像為開鎖信息,所設(shè)計的性能更為安全的指紋識別保險柜,該保險柜的鎖禁裝置包括有鎖具執(zhí)行單元和由指紋信息錄入單元、中央數(shù)據(jù)處理單元與驅(qū)動單元構(gòu)成的電子控制部分。本技術(shù)具有集成化高、安全防范性能強的特點,可實施多種等級制度或組合制約制度的強化管理,并能與各種規(guī)格的保險柜組合、裝配,適用廣泛。
文檔編號G06K9/62GK2469133SQ01240968
公開日2002年1月2日 申請日期2001年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月29日
發(fā)明者孔慶偉, 張春暉 申請人:丹東佳金電子有限公司, 長春鴻達高技術(shù)集團有限公司