二維信息光電鎖的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種二維信息光電鎖，屬于鎖具技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]中國(guó)已成為世界最大的鎖具生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)這是個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)。目前，國(guó)內(nèi)鎖具行業(yè)的年銷售額已達(dá)400億元以上，產(chǎn)能超過(guò)20億套，年出口額超過(guò)100億元。據(jù)有關(guān)專家預(yù)測(cè)，未來(lái)我國(guó)鎖具市場(chǎng)仍將以每年20%以上的速度增長(zhǎng)。
[0003]從行業(yè)發(fā)展方面看目前全國(guó)鎖廠的產(chǎn)品質(zhì)量高低不一，特別是由于大多鎖具產(chǎn)品技術(shù)含量低，投入少，易于效仿，出現(xiàn)了大量的偽劣假冒產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)的高檔鎖具，不少是在抄襲西方，缺少民族元素和創(chuàng)新意識(shí)，在這一方面，中國(guó)鎖具設(shè)計(jì)可以借鑒國(guó)外設(shè)計(jì)理念。國(guó)外受中國(guó)文化影響不深，但近年來(lái)，國(guó)外現(xiàn)代時(shí)尚的設(shè)計(jì)理念卻逐漸對(duì)中國(guó)商業(yè)界產(chǎn)生影響。在國(guó)外，設(shè)計(jì)已成為一種巨大的產(chǎn)業(yè)，如美國(guó)的耶魯、德國(guó)霍富等除了技術(shù)，它就因個(gè)性時(shí)尚的獨(dú)到設(shè)計(jì)而風(fēng)靡全球。從設(shè)計(jì)方面來(lái)看國(guó)內(nèi)現(xiàn)在的鎖具設(shè)計(jì)中，自主設(shè)計(jì)的比較少，大多是照搬國(guó)外知名廠家的鎖具設(shè)計(jì)方案或以其為核心進(jìn)行改進(jìn)。設(shè)計(jì)存在不合理性，且實(shí)用性和視覺(jué)感都不如國(guó)外的產(chǎn)品，沒(méi)有自身特色。實(shí)踐已多次證明，只有創(chuàng)新的產(chǎn)品，才易于被消費(fèi)者所接受，才易于樹(shù)立品牌的形象，從而提高企業(yè)的知名度。
[0004]智能門鎖作為一種高科技產(chǎn)品，在酒店門鎖領(lǐng)域已成為主導(dǎo)產(chǎn)品，但怎樣選擇智能門鎖則是用戶心中的一大難題。由于聲、光、機(jī)、電、磁的發(fā)展，鎖具的設(shè)計(jì)也發(fā)生了很大的變化。90年代初，我國(guó)有九家電子鎖的廠家，但所有這些廠家所生產(chǎn)的電子鎖結(jié)構(gòu)多是沿著歐美鎖具的道路仿制或略加改制而成，鎖具依然可以用仿制鑰匙或用密碼破譯裝置打開(kāi)，梁上君子對(duì)此類鎖具很快就有了破解的辦法，仍可以破門而入。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，借助于新技術(shù)的應(yīng)用，依靠聲、光、電、磁等技術(shù)開(kāi)發(fā)研制的各種鎖具應(yīng)運(yùn)而生。這些鎖具摒棄了傳統(tǒng)鎖具對(duì)鑰匙固有形態(tài)的依賴，取而代之的是語(yǔ)音識(shí)別、二維光點(diǎn)信息識(shí)別、視網(wǎng)膜識(shí)別等更為獨(dú)立的人體特征。這些鎖具有許多突出的特點(diǎn)，比如美國(guó)生產(chǎn)的二維光點(diǎn)信息識(shí)別控制器(二維光點(diǎn)信息鎖)，是由半導(dǎo)體固態(tài)攝像機(jī)和一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)組成，利用億萬(wàn)人二維光點(diǎn)信息不重樣的特點(diǎn)，預(yù)先將二維光點(diǎn)信息存儲(chǔ)到電腦里，開(kāi)鎖時(shí)把手撅在裝飾性的小孔里，攝像機(jī)將二維光點(diǎn)信息傳送到電腦里，與預(yù)先存儲(chǔ)的二維光點(diǎn)信息比較，如果相符，則電腦發(fā)出指令信號(hào)給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使鎖打開(kāi)。但是這種鎖也有缺點(diǎn):一是攝像頭暴露在外，容易被破壞。另外，利用硅膠倒膜可以輕易地把二維光點(diǎn)信息進(jìn)行復(fù)制；二是輸入電腦的二維光點(diǎn)信息越多，安全系數(shù)越低，且識(shí)別有誤差;三是這種鎖具的價(jià)格昂貴；四是結(jié)構(gòu)復(fù)雜易出故障，安裝繁瑣。瑞土發(fā)明的視網(wǎng)圖紋控制鎖與二維光點(diǎn)信息鎖大同小異，這種鎖是用人眼球底部視網(wǎng)膜的血管排列形狀來(lái)識(shí)別的，所以當(dāng)發(fā)生眼疾或血管充血、破裂時(shí)，電腦就不予識(shí)別，比二維光點(diǎn)信息鎖的缺點(diǎn)更多，價(jià)格亦很昂貴。所有這些使用體生理結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行識(shí)別的存在一個(gè)致命的缺陷，因?yàn)槿说乃猩硇畔?二維光點(diǎn)信息、掌紋和視網(wǎng)膜等等)參數(shù)對(duì)一個(gè)人而言屬于最高隱私，這樣的信息是不能泄露的，如果鎖具普遍使用生理信息來(lái)進(jìn)行開(kāi)鎖的話，會(huì)造成個(gè)人最高隱私的泄露，隱含著極大的隱患，有可能會(huì)造成人身財(cái)廣生命的重大損失。
[0005]雖然現(xiàn)代智能鎖具都還存在著各自的缺陷，但其對(duì)傳統(tǒng)鎖具的顛覆性設(shè)計(jì)使得其具有廣闊的發(fā)展空間。未來(lái)智能隱形防盜鎖應(yīng)該是一種集機(jī)、光、電、磁一體化的電子數(shù)字化的鎖具，它除了具備普通鎖具應(yīng)有的牢固、可靠及靈便的特點(diǎn)以外，還應(yīng)具備:1.不使用人本身的生理信息。2.防止暴力破門。3.操作簡(jiǎn)單。4.保密性強(qiáng)。5.鎖的工作壽命長(zhǎng)。6.可靠性強(qiáng)。7.適用種類多。8.符合人的生活習(xí)慣8.滿足人的文化審美習(xí)慣等[參考文獻(xiàn):河北旅游職業(yè)學(xué)院，張曉琳，民用鎖具設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)研究，新視角P119]。如何解決此問(wèn)題，亟待解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種二維信息光電鎖。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案是:本發(fā)明由卡片式鑰匙(1)、鑰匙槽遮蔽擋板(2)、后光電物位傳感器(3-1)、前光電物位傳感器(3-2)、卡槽擋板(4)、鑰匙卡片信息孔(5)、數(shù)據(jù)采集觸發(fā)孔(6)、數(shù)據(jù)采集窗擋板(7)、LED光源(8)、嗯、電磁線圈(10)、控制電路板(11)、電池(12)、透光窗(13)、數(shù)據(jù)采集窗(14)、丹倍效應(yīng)二維定位器件(15)、二維信息光電鎖外殼(16)構(gòu)成。二維信息光電鎖外殼(16)外殼為非透光設(shè)置，在外殼內(nèi)部底端設(shè)置丹倍效應(yīng)二維定位器件(15)，在該二維定位器件前面設(shè)置卡槽擋板(4)，卡槽擋板(4)內(nèi)設(shè)置有透光窗(13)，透光窗尺寸限定了丹倍效應(yīng)二維定位器件工作范圍，卡槽擋板(4)左上角設(shè)置有后光電物位傳感器(3-1)，在卡槽擋板(4)的前方設(shè)置數(shù)據(jù)采集窗擋板(7)，該數(shù)據(jù)采集窗擋板(7)與卡槽擋板(4)之間的間距略大于卡片式鑰匙(I)厚度，數(shù)據(jù)采集窗擋板(7)設(shè)置有數(shù)據(jù)采集窗
(14)和前光電物位傳感器(3-2)，后光電物位傳感器(3-1)與前光電物位傳感器(3-2)位置相對(duì)應(yīng)，卡片式鑰匙(I)設(shè)置有鑰匙卡片信息孔(5)和數(shù)據(jù)采集觸發(fā)孔(6)，數(shù)據(jù)采集窗擋板
[7]前方設(shè)置LED光源(8)，在該二維信息光電鎖外殼(16)內(nèi)設(shè)置電磁線圈(10)、電磁鎖頭(9)及控制電路板(11)和電池(參見(jiàn)圖1和圖2)。
[0008]鑰匙卡片信息孔(5)和數(shù)據(jù)采集觸發(fā)孔(6)水平位置相同，單一鑰匙卡片信息孔(5)位置限制在數(shù)據(jù)采集窗(14)寬度的范圍內(nèi)，數(shù)據(jù)采集觸發(fā)孔(6)縱向排列，其縱向位置與光電物位傳感器(3)的縱向位置相同，(參見(jiàn)圖3)。
[0009]LED光源(8)平時(shí)處于熄滅狀態(tài)，只有當(dāng)光電物位傳感器(3-1)探測(cè)到鑰匙卡片信息孔(5 )時(shí)，才點(diǎn)亮LED光源(8 )。
[0010]電磁鎖頭(9 )向下設(shè)置，電池設(shè)置USB充電端口。
[0011]本發(fā)明的工作原理是利用丹倍效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)二維信息識(shí)別及存儲(chǔ)。丹倍效應(yīng)為一種光生伏特效應(yīng)。由于兩種載流子的擴(kuò)散系數(shù)不同，在有過(guò)剩載流子存在時(shí)，在樣品中將存在電場(chǎng)，該電場(chǎng)調(diào)整兩種載流子的漂移電流，從而使兩種載流子的運(yùn)動(dòng)保持同步，這個(gè)電場(chǎng)成為丹倍電場(chǎng)，該電場(chǎng)將在光照表面和背面建立電勢(shì)差，成為光擴(kuò)散電勢(shì)差，根據(jù)電位差的測(cè)定結(jié)果，可以確定光照點(diǎn)的位置，故可利用側(cè)向丹倍效應(yīng)制成二維定位器件。
[0012]本發(fā)明二維信息光電鎖外殼(16)外殼為非透光設(shè)置，避免漏光，產(chǎn)生干擾，在外殼內(nèi)部底端設(shè)置丹倍效應(yīng)二維定位器件(15)，該二維定位器件可以精確定位光點(diǎn)的X坐標(biāo)和y坐標(biāo)。在該二維定位器件前面設(shè)置卡槽擋板(4)，卡槽擋板(4)內(nèi)設(shè)置有透光窗(13)，透光窗尺寸限定了丹倍效應(yīng)二維定位器件工作范圍，用于確定識(shí)別光點(diǎn)處于丹倍效應(yīng)二維定位器件識(shí)別范圍?？ú蹞醢?4)左上角設(shè)置有后光電物位傳感器(3-1)，在卡槽擋板(4)的前方設(shè)置數(shù)據(jù)采集窗擋板(7)，該數(shù)據(jù)采集窗擋板(7)與卡槽擋板(4)之間的間距略大于卡片式鑰匙(I)厚度，數(shù)據(jù)采集窗擋板(7)設(shè)置有數(shù)據(jù)采集窗(14)和前光電物位傳感器(3-2)，后光電物位傳感器(3-1)與前光電物位傳感器(3-2)位置相對(duì)應(yīng)，卡片式鑰匙(I)設(shè)置有鑰匙卡片信息孔(5)和數(shù)據(jù)采集觸發(fā)孔(6)，數(shù)據(jù)采集窗擋板(7)前方設(shè)置LED光源(8)，在該二維信息光電鎖外殼(16)內(nèi)設(shè)置電磁線圈(10)、電磁鎖頭(9)及控制電路板(11)和電池。
[0013]鑰匙卡片信息孔(5)和數(shù)據(jù)采集觸發(fā)孔(6)水平位置相同，單一鑰匙卡片信息孔(5)位置限制在數(shù)據(jù)采集窗(14)寬度的范圍內(nèi)，數(shù)據(jù)采集觸發(fā)孔(6)縱向排列，其縱向位置與光電物位傳感器(3)的縱向位置相同。使用時(shí)，將卡片式鑰匙(I)插入鑰匙槽遮蔽擋板(2)內(nèi)的插槽內(nèi)，此時(shí)LED光源(8)處于熄滅狀態(tài)，當(dāng)光電物位傳感器(3-1)探測(cè)到鑰匙卡片信息孔(5)時(shí)，點(diǎn)亮LED光源(8)，與此同時(shí)光照射到數(shù)據(jù)采集窗擋板(7)之上，光線透過(guò)數(shù)據(jù)采集窗(14)，照射到背后的卡片式鑰匙(1)，光點(diǎn)落在丹倍效應(yīng)二維定位器件(15)的表面，輸出V⑶及VAB，該電壓信號(hào)表征了 y坐標(biāo)和X坐標(biāo)，這組電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)放大器放大之后，再經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，輸送到單片機(jī)內(nèi)。由于卡片在向下插入的過(guò)程中，每一個(gè)數(shù)據(jù)采集觸發(fā)孔(6)觸發(fā)一次LED光源，然后采集一個(gè)數(shù)據(jù)光點(diǎn)數(shù)據(jù)，所采集的光點(diǎn)數(shù)據(jù)的數(shù)量等于數(shù)據(jù)采集觸發(fā)孔(6)的數(shù)量，因此可以隨意設(shè)置數(shù)據(jù)采集觸發(fā)孔的密度，相應(yīng)的要把數(shù)據(jù)采集窗(14)變窄，這樣就可以隨意的提高識(shí)別的數(shù)據(jù)量，提高鎖的保密性。另外，在使用的過(guò)程中，如果打算改變以前所有的設(shè)置，作為一把新鎖來(lái)用，只需隨意改變數(shù)據(jù)采集窗(14)的高低位置，這以前所有的卡片式鑰匙全部作廢，需重新錄入便可以使用舊的卡片式鑰匙。
[0014]對(duì)于一個(gè)新用戶而言，首先按下采集按鍵之后，用戶在插入卡片鑰匙的同時(shí)，信息開(kāi)始錄入，插入結(jié)束后信息錄入完畢，參見(jiàn)圖4。這些信息通過(guò)授權(quán)之后，把預(yù)先采集的二維光點(diǎn)信息變?yōu)閿?shù)據(jù)量，把其最重要的坐標(biāo)參數(shù)及參數(shù)的數(shù)量這些特征編碼存入到二維特征數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，輸入信息結(jié)束。在使用的過(guò)程中，用戶在插入卡片鑰匙，提取η組二維光點(diǎn)位置數(shù)據(jù)，進(jìn)入到識(shí)別請(qǐng)求程序，把這些數(shù)據(jù)與二維信息特征數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，對(duì)特征進(jìn)行識(shí)別，如果與二維信息特征數(shù)據(jù)庫(kù)的預(yù)存數(shù)據(jù)相匹配識(shí)別結(jié)束，發(fā)出打開(kāi)鎖頭的指令。
[0015]為了節(jié)省能源，電磁鎖頭(9)向下設(shè)置，則可以利用重力把門鎖上，需要打開(kāi)的時(shí)候，電磁鎖在接收到打開(kāi)鎖頭的命令之后，電磁線圈(10)通電，將電磁鎖頭(9)向上提升，打開(kāi)電磁鎖。
[0016]該鎖頭安裝蓄電池，也可以采用市電供電。為了方便充電，該鎖頭預(yù)留了USB接口，避免沒(méi)電的情況電磁鎖打不開(kāi)。
[0017]從理論上來(lái)講，這種鎖具是無(wú)法打開(kāi)的，因?yàn)槊恳稽c(diǎn)的水平位置本身就是一個(gè)密碼，而且這種水平位置是由多組構(gòu)成，其破解的難度僅次于二維光點(diǎn)信息密碼。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:這是一種全新的鎖具，其保密性極佳，不必?fù)?dān)心會(huì)泄露自己的生理信息，例如二維光點(diǎn)信息、掌紋和眼紋，有效地保護(hù)了隱私，同時(shí)這種鎖具具有傳統(tǒng)鑰匙的感覺(jué)，為了適應(yīng)人們的審美需求，卡片式鑰匙(I)可以印制精美的圖案，具有良好的市場(chǎng)潛力。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為二維定位器件結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明俯視剖面示意圖；