專利名稱：一種基于身份識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別的電子鎖。
背景技術(shù)：
射頻識別(RFID， Radio Frequency Identificantion)技術(shù)是一種利用無線電射頻通過 外部材料進行讀寫數(shù)據(jù)，將射頻識別技術(shù)與IC (Integrated Circuit,集成電路)卡技術(shù) 相結(jié)合并可用于遠距離、動目標、無線識別的技術(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，可用于對單 個具體的物體進行識別，也可用于對多個物體進行識別。基本的RFID系統(tǒng)通常包括標 簽(即應(yīng)答器)和讀寫器，每個標簽具有唯一的身份標識編碼(即ID號)，標簽附在物 體上標識目標對象；讀寫器用于讀取或?qū)懭霕撕灥男畔?，標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)用于各個領(lǐng)域中，尤其在身份識別上的應(yīng)用，是身份識別和 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 和鎖體及機械聯(lián)動機構(gòu)，鎖體控制電路分別與讀寫器和鎖體及機械聯(lián)動機構(gòu)連接；但作 為執(zhí)行機構(gòu)的鎖體及機械聯(lián)動機構(gòu)一般為金屬，隔離了讀寫器和RFID標簽之間的電磁 感應(yīng)，需要專門設(shè)計一個非金屬的用于傳遞電磁波的窗口；該窗口機械強度低，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，工作安全可靠，且結(jié)構(gòu)簡單 的基于身份識別的電子鎖。
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)成一個第二接觸開關(guān)，所述的第一接觸開關(guān)閉合導(dǎo)通時所述的第一金屬線、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別器和導(dǎo)體，所述的識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別卡，所述的射頻識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。
所述的識別器通過所述的第一導(dǎo)線識別所述的射頻識別卡中攜帶的身份信息，并根 據(jù)識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別器，所述的識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別卡，所述的射頻識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。
所述的識別器通過所述的第一導(dǎo)線和所述的第二導(dǎo)線識別所述的射頻識別卡中攜 帶的身份信息，并根據(jù)識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)成一個第一接觸開關(guān)，當?shù)谝唤佑|開 關(guān)閉合導(dǎo)通時即當鑰匙體插入鎖芯時第一金屬線、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電信號通路，金屬凸與金屬片構(gòu)成一個第 二接觸開關(guān)，當?shù)诙佑|開關(guān)閉合導(dǎo)通時即當鑰匙體在鎖芯中旋轉(zhuǎn)到底金屬凸和金屬片 相接觸時第二金屬線、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電信號通路，兩個電信號通路實現(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)線實現(xiàn)，使得兩 者之間通信不受其他電磁波的影響，從而增強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 使用一張射頻識別卡，識別器與射頻識別卡之間通過導(dǎo)線實現(xiàn)通信，雖然該射頻識別卡 偏離了其為無線射頻識別而設(shè)計的初衷，但本發(fā)明可應(yīng)用于很多場合且可達到良好的識 別效果，如在很強的電磁波環(huán)境中、對射頻識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，且這種鎖具中的識別器不再要求被限制在鎖頭內(nèi)，可大大增強鎖具的應(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)明的具體實施例二的控制器與信息電路的連接示意圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
實施例一如圖1和圖2所示， 一種基于身份識別的電子鎖，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的位置相對應(yīng)，即當鑰匙體21插入鎖芯12中并旋轉(zhuǎn)到底時金屬片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)成一個第一接觸開關(guān)Kl，金屬凸4與金屬片5構(gòu)成一個第 二接觸開關(guān)K2，如圖2所示。第一接觸開關(guān)K1閉合導(dǎo)通時即當鑰匙體21插入鎖芯12 中時，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)成一個電信號通路。第二接觸開關(guān)K2閉合導(dǎo)通時即當鑰匙體21在鎖芯 12中旋轉(zhuǎn)到底時金屬凸4和金屬片5相接觸時，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)成另一個電信號通路，
6兩個電信號通路實現(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)線實現(xiàn)，使得兩者之間通信不受其他電磁波的影響，從而 增強了通信過程的抗干擾能力，并增加了傳輸距離。
控制器3包括識別器32和導(dǎo)體33，識別器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頻識別卡，射頻識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。識別器32通過第一導(dǎo)線i識別射頻識別卡中攜帶的身份信息，并根據(jù)識別得 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，可使識別器32與射頻識別卡之間的射頻信號傳輸越準確，識 別器32識別射頻識別卡的識別率更高，該導(dǎo)體33也可以為人體，導(dǎo)體33為人體時， 識別器32識別射頻識別卡的識別效果更佳；外部執(zhí)行器8可以是報警器、或指示器、 或另一把電子鎖等。
在實際應(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。
將本實施例給出的電子鎖應(yīng)用于電動自行車上，僅使用一個鑰匙，第一金屬線71 的長度可以在60cm左右，外部執(zhí)行器8為電動自行車的電機控制器，電動自行車車架 可作為導(dǎo)體33，使用本發(fā)明的電子鎖可達到電子防盜的作用。具體工作過程如下
1. 將金屬鑰匙2的鑰匙體21插入到安裝在電動自行車上的金屬鎖1的鎖芯12中；
2. 轉(zhuǎn)動鑰匙手把22，帶動鎖芯12轉(zhuǎn)動打開電動自行車的總電源，當金屬鑰匙2 旋轉(zhuǎn)到底時，金屬片5和金屬凸4相接觸，此時，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和電動自行車的車架構(gòu)成一個電信號通 路；
3. 識別器32開始工作，并通過第一金屬線71、鎖芯12、鑰匙體21獲取射頻識別 卡中攜帶的身份信息；
4. 識別器32分析識別得到的身份信息，與存儲在識別器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，容許電動車的電機工作，否則禁止電動車的電機工作；
6. 若是身份信息合法就關(guān)閉識別器32，否則重新獲取射頻識別卡中攜帶的身份信息。
實際應(yīng)用過程中，由于鑰匙體21在鎖芯12中旋轉(zhuǎn)到底后，會稍微回彈，此時金屬 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，識別器32才重新獲取射頻識別卡中攜帶的身份信息。
實施例二如圖1和圖3所示，本實施例與實施例一基本相同，不同之處僅在于控 制器3僅包括識別器32，識別器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別卡，射頻識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。識別器32通過第一導(dǎo)線i和第二導(dǎo)線j識別射頻識別卡中攜帶的身份 信息，并根據(jù)識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)成一個第二接觸 開關(guān)，所述的第一接觸開關(guān)閉合導(dǎo)通時所述的第一金屬線、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別的電子鎖，其特征在于所述的控制器包 括識別器和導(dǎo)體，所述的識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 路為射頻識別卡，所述的射頻識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別的電子鎖，其特征在于所述的識別器通 過所述的第一導(dǎo)線識別所述的射頻識別卡中攜帶的身份信息，并根據(jù)識別得到的身份信 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別的電子鎖，其特征在于所述的控制器包 括識別器，所述的識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 頻識別卡，所述的射頻識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別的電子鎖，其特征在于所述的識別器通 過所述的第一導(dǎo)線和所述的第二導(dǎo)線識別所述的射頻識別卡中攜帶的身份信息，并根據(jù) 識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別的電子鎖，優(yōu)點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，當鑰匙體插入鎖芯中時，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電信號通路，當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電信號通路，兩個電信號通路實現(xiàn)了控制器與信息電路之間的通信，由于通信通過導(dǎo)線實現(xiàn)，使得兩者間通信不受其他電磁波的影響，增強了抗干擾能力。
文檔編號E05B49/00GK101481966SQ200910095799
公開日2009年7月15日 申請日期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, 徐鐵峰, 胡建平, 蔣剛毅 申請人:寧波大學(xué)