專利名稱：一種鑰匙保管系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及物品保管技術(shù)，具體的講是一種鑰匙保管系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的鑰匙保管方式一般有兩種一種是采用人工管理的方式，即對(duì)被保管的鑰匙編號(hào)，并將鑰匙的資料與其用戶的資料預(yù)先進(jìn)行記錄，設(shè)置專人看守，用戶取用或歸還時(shí)均一一登記。采用這種方式，由于取用或歸還均需要人工識(shí)別，因此容易取錯(cuò)、放錯(cuò)，為防止這種情況還需定期人工盤點(diǎn)、檢查，費(fèi)時(shí)費(fèi)工。
另一種是設(shè)有一個(gè)讀卡器和多個(gè)具有電磁鎖蓋子的鑰匙保管箱，用戶在讀卡器上操作ID卡，讀出頭便讀出ID號(hào)，如果它與以前登記的ID號(hào)一致的話，相應(yīng)的鑰匙保存室的電磁鎖解除，蓋子打開，用戶就可以存/取出鑰匙。這種裝置只能解決前述人工管理所產(chǎn)生的部分問題，仍不能滿足現(xiàn)代社會(huì)高效、安全的管理鑰匙的需求一、不能實(shí)時(shí)探測(cè)鑰匙自身的信息、用戶的信息以及保存的位置及去留狀態(tài)，不利于管理；二、存/取鑰匙的權(quán)限整齊劃一，不能針對(duì)各種情況靈活安排。
如汽車銷售公司，需要妥善保管每一輛汽車的鑰匙，以及方便快捷地提供所需要的鑰匙。由于汽車銷售公司的人員流動(dòng)大，鑰匙使用頻繁，同一型號(hào)車輛的鑰匙基本一致，因此很容易造成鑰匙管理上的混亂。如果發(fā)生取錯(cuò)鑰匙、鑰匙丟失、非法復(fù)制或被員工盜走等情況，就會(huì)使公司以及用戶蒙受經(jīng)濟(jì)損失。
又如寫字樓、公寓、醫(yī)院、銀行等公共建筑，通常需要管理屬于不同的公司、個(gè)人或部門的大量鑰匙，其中有些可能還是庫(kù)房、金庫(kù)、檔案室、財(cái)務(wù)室等關(guān)鍵部門的鑰匙。由于這類建筑還多是火災(zāi)的重點(diǎn)防范單位，因此面臨著一方面要高度安全地保管好各公司、部門的鑰匙，一方面還要在發(fā)生火災(zāi)后，使到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)的消防人員能迅速取得大廈內(nèi)全部通道及房間的鑰匙，以及時(shí)實(shí)施滅火行動(dòng)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種鑰匙保管系統(tǒng)，它主要通過電子標(biāo)簽和探測(cè)鎖定裝置使得管理系統(tǒng)與鑰匙相聯(lián)系，它還通過交錯(cuò)排列的探測(cè)鎖定裝置及接收天線矩陣實(shí)現(xiàn)高密度的鑰匙保管及高精度的信號(hào)傳輸和數(shù)據(jù)讀取，它不僅可以實(shí)時(shí)檢測(cè)鑰匙的位置、去留狀態(tài)、用戶信息，以及根據(jù)不同的情況設(shè)置不同的存取鑰匙的權(quán)限，而且制作成本低，適于各行各業(yè)的鑰匙管理。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的一種鑰匙保管系統(tǒng)，包括中央控制裝置；其特征在于包括電子標(biāo)簽、n個(gè)接收天線構(gòu)成的接收天線陣列、射頻感應(yīng)接收裝置、以及n個(gè)探測(cè)鎖定裝置構(gòu)成的探測(cè)鎖定裝置陣列；其中所述的電子標(biāo)簽至少包括發(fā)射芯片和發(fā)射天線，在所述的發(fā)射芯片內(nèi)存儲(chǔ)有電子編碼，該電子標(biāo)簽與被保管鑰匙聯(lián)接；所述的探測(cè)鎖定裝置與所述的接收天線在位置上一一對(duì)應(yīng)，且分別與所述的中央控制裝置耦合；所述的中央控制裝置對(duì)所述的接收天線陣列進(jìn)行控制，使其在某一時(shí)刻僅有一個(gè)接收天線與所述射頻感應(yīng)接收裝置連接，而另外的接收天線與所述射頻感應(yīng)接收裝置保持?jǐn)嚅_狀態(tài)；所述的射頻感應(yīng)接收裝置與所述的中央控制裝置連接；所述的電子標(biāo)簽嵌入并輸出信號(hào)給某一所述的探測(cè)鎖定裝置，該探測(cè)鎖定裝置向所述的中央控制裝置發(fā)送電子標(biāo)簽位置信號(hào)，所述的中央控制裝置對(duì)該位置信號(hào)進(jìn)行處理，并向所述的接收天線陣列發(fā)送控制指令，使所述接收天線陣列中與該探測(cè)鎖定裝置位置相對(duì)應(yīng)的接收天線與所述射頻感應(yīng)接收裝置連接，所述的射頻感應(yīng)接收裝置驅(qū)動(dòng)該接收天線發(fā)射電磁能；所述電子標(biāo)簽內(nèi)的發(fā)射天線接收所述的電磁能，并將其存儲(chǔ)的電子編碼發(fā)射出去；該接收天線接收該電子編碼并傳給所述射頻感應(yīng)接收裝置進(jìn)行解碼，解碼后的數(shù)據(jù)傳送給所述的中央控制裝置；所述的中央控制裝置向該探測(cè)鎖定裝置發(fā)送鎖定/釋放信號(hào)，所述的探測(cè)鎖定裝置將被保管鑰匙鎖定/釋放。
所述的接收天線陣列是指由n個(gè)繼電器構(gòu)成接收天線陣列電路；其中每個(gè)接收天線與對(duì)應(yīng)的繼電器的公共端連接，該繼電器的常閉點(diǎn)接地，常開點(diǎn)與所述的射頻感應(yīng)接收裝置連接；所述的繼電器與所述的中央控制裝置耦合，n的取值范圍為1≤n≤400。
所述的接收天線陣列中的任意一個(gè)天線與其相鄰行中臨近的天線距離均相等；并且每行中的天線等距排列。
所述的接收天線陣列接到所述的控制命令前，每個(gè)接收天線的兩極均接地；接到所述的控制命令后，與所述的探測(cè)鎖定裝置相對(duì)應(yīng)的接收天線的兩極連接到所述的射頻感應(yīng)接收裝置上。
所述的探測(cè)鎖定裝置包括位置傳感器、自動(dòng)鎖定元件。
所述的位置傳感器是指位置開關(guān)；所述的自動(dòng)鎖定元件是指鎖定電磁鐵，該鎖定電磁鐵的銜鐵受電信號(hào)的控制而鎖定/釋放。
所述的探測(cè)鎖定裝置陣列包括由n個(gè)位置開關(guān)構(gòu)成的開關(guān)陣列電路、以及由n個(gè)鎖定電磁鐵構(gòu)成的鎖定電磁鐵陣列電路；其中n的取值范圍為1≤n≤400。
所述的探測(cè)鎖定裝置還包括指示燈，該指示燈受電信號(hào)的控制而動(dòng)作。
所述的探測(cè)鎖定裝置陣列還包括由n個(gè)LED指示燈構(gòu)成的指示燈陣列電路；其中每個(gè)LED指示燈受電信號(hào)的控制而動(dòng)作，n的取值范圍為1≤n≤400。
所述的中央控制裝置為單片機(jī)。
所述的中央控制裝置包括CPU、存儲(chǔ)器、顯示器、輸入裝置、網(wǎng)絡(luò)通信接口、輸出裝置。
所述的鑰匙保管系統(tǒng)還包括一箱體，該箱體具有防護(hù)門，該防護(hù)門的開關(guān)受所述的中央控制裝置控制；所述箱體內(nèi)包含一探測(cè)鎖定裝置固定板，所述的n個(gè)探測(cè)鎖定裝置按照陣列的形式固定在該固定板上；其中n的取值范圍為1≤n≤400。
所述的鑰匙保管系統(tǒng)還包括用戶身份識(shí)別裝置；用戶身份識(shí)別時(shí)，所述顯示器提示用戶使用所述身份識(shí)別裝置，所述中央控制裝置驗(yàn)證所述用戶身份識(shí)別裝置的有效性，有效則所述防護(hù)門打開。
所述的用戶身份識(shí)別裝置可包括密碼鍵盤、卡片讀取器、人體特征識(shí)別裝置、計(jì)算機(jī)。
所述的用戶身份識(shí)別裝置可包括在遠(yuǎn)程地點(diǎn)安裝的身份識(shí)別裝置。
所述的電子標(biāo)簽還包括電子標(biāo)簽基體，該電子標(biāo)簽基體上設(shè)有鎖定孔，該電子標(biāo)簽基體內(nèi)包含發(fā)射天線、發(fā)射芯片；被保管鑰匙通過安裝環(huán)安裝在該電子標(biāo)簽上。
所述的探測(cè)鎖定裝置包括基座、電磁鐵裝置、發(fā)光二極管、接收天線和位置開關(guān)；其中，所述電磁鐵裝置包括一個(gè)由電磁線圈和彈簧控制其伸縮的銜鐵；位于所述基座的一側(cè)；所述銜鐵位置與插入所述基座的電子標(biāo)簽的鎖定孔位置相對(duì)應(yīng)；所述銜鐵在電信號(hào)的控制下伸出時(shí)，從側(cè)面插入所述電子標(biāo)簽的鎖定孔中，電子標(biāo)簽被鎖定在探測(cè)鎖定裝置中；當(dāng)所述銜鐵在電信號(hào)的控制下縮回時(shí)，所述電子標(biāo)簽被釋放能拔出；當(dāng)所述的電子標(biāo)簽插入或拔出所述基座時(shí)，所述發(fā)光二極管由中央控制裝置控制，指示電子標(biāo)簽的位置、狀態(tài)信息；所述接收天線接收所述中央控制裝置的控制指令，給所述的電子標(biāo)簽提供電磁能量，并且接收該電子標(biāo)簽發(fā)送的電子編碼；當(dāng)所述電子標(biāo)簽插入或拔出所述基座時(shí)，觸動(dòng)所述位置開關(guān)，所述位置開關(guān)向所述中央控制裝置發(fā)送所述電子標(biāo)簽的位置信號(hào)。
所述的鑰匙保管系統(tǒng)，其特征在于，所述的射頻感應(yīng)接收裝置至少包括天線驅(qū)動(dòng)器和解碼器；所述的天線驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)天線發(fā)送電磁能量，并接收天線收到的所述電子標(biāo)簽發(fā)送的模擬信號(hào)，并將經(jīng)過分析后的數(shù)據(jù)通過TTL/CMOS接口傳送到所述的中央控制裝置；該射頻感應(yīng)接收裝置可監(jiān)測(cè)多個(gè)天線，并將讀取的數(shù)據(jù)與天線位置相聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)了電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)存取與空間位置識(shí)別的雙重功能；所述的接收天線陣列電路使接收天線在任何時(shí)候只有一個(gè)連接到射頻感應(yīng)接收裝置，在天線穩(wěn)定接入后開始讀取電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)；正確讀取數(shù)據(jù)后，中央控制裝置驅(qū)動(dòng)天線陣列電路選擇下一個(gè)接收天線；接收天線陣列的每一個(gè)讀卡數(shù)據(jù)自動(dòng)對(duì)應(yīng)相應(yīng)位置的電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)，從而系統(tǒng)將能夠探明全部的電子標(biāo)簽的電子編碼及相應(yīng)位置信息。
所述的中央控制裝置中存儲(chǔ)有n個(gè)編碼、被管鑰匙信息、及用戶信息；每個(gè)所述的編碼映射被保管鑰匙信息；用戶信息至少包括用戶密碼、用戶權(quán)限；所述的編碼與所述電子標(biāo)簽中存儲(chǔ)的電子編碼相同；當(dāng)所述的中央控制裝置讀取到所述電子標(biāo)簽中存儲(chǔ)的電子編碼后，與自身存儲(chǔ)的所述編碼相比較，從而得到相應(yīng)的被保管鑰匙信息。
所述的鑰匙保管系統(tǒng)，其特征在于，所述的防護(hù)門可為透明材質(zhì)的防護(hù)門。
本實(shí)用新型提供了一種鑰匙管理系統(tǒng)，由于它采用電子標(biāo)簽和探測(cè)鎖定裝置而實(shí)現(xiàn)了管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)自動(dòng)的檢測(cè)鑰匙位置和用戶信息的功能，尤其是由于探測(cè)鎖定裝置采用了交錯(cuò)排列的接收天線陣列，從而避免了接收天線之間的信號(hào)干擾，使數(shù)據(jù)讀取和信號(hào)傳輸安全、準(zhǔn)確；而且本實(shí)用新型采用了一個(gè)射頻感應(yīng)接收裝置監(jiān)管整個(gè)接收天線陣列，使某一時(shí)刻只有一個(gè)接收天線連接到與射頻感應(yīng)接收裝置上，其他接收天線均為接地的連接方式，從而即避免了接收天線之間的干擾，又高效的利用了射頻感應(yīng)裝置，從而低成本地實(shí)現(xiàn)了高效、安全、準(zhǔn)確的鑰匙管理。


圖1為本實(shí)用新型應(yīng)用于鑰匙保管箱的外觀示意圖；圖2為本實(shí)用新型應(yīng)用于鑰匙保管箱的工作流程圖；圖3A為本實(shí)用新型所述電子標(biāo)簽的左視圖；圖3B為本實(shí)用新型所述電子標(biāo)簽的主視圖；圖3C為本實(shí)用新型所述電子標(biāo)簽的立體圖；圖3D為本實(shí)用新型所述電子標(biāo)簽的俯視圖；圖3E為本實(shí)用新型所述的接收天線的示意圖；圖3F為本實(shí)用新型所述電磁鐵裝置的示意圖；圖3G為本實(shí)用新型所述探測(cè)鎖定裝置的基座的示意圖；圖4A為本實(shí)用新型應(yīng)用于鑰匙保管箱時(shí)，電子標(biāo)簽與探測(cè)鎖定裝置、接收天線的組合結(jié)構(gòu)示意圖；圖4B為本實(shí)用新型應(yīng)用于鑰匙保管箱時(shí)，電子標(biāo)簽與探測(cè)鎖定裝置的組合結(jié)構(gòu)示意圖；圖4C為本實(shí)用新型應(yīng)用于鑰匙保管箱時(shí)，電子標(biāo)簽與探測(cè)鎖定裝置組合結(jié)構(gòu)立體圖；圖4D為本實(shí)用新型應(yīng)用于鑰匙保管箱時(shí)，電子標(biāo)簽與探測(cè)鎖定裝置、接收天線的組合結(jié)構(gòu)俯視圖；圖5為本實(shí)用新型應(yīng)用于鑰匙保管箱的局部電路原理圖；圖6為應(yīng)用本實(shí)用新型于鑰匙保管箱的系統(tǒng)電路原理圖；圖7為本實(shí)用新型關(guān)于單片機(jī)模塊的示意圖；圖8A至圖8B為本實(shí)用新型單片機(jī)模塊的引腳圖；圖9為本實(shí)用新型地址譯碼及總線驅(qū)動(dòng)電路；圖10A至圖10B為本實(shí)用新型電磁鐵控制電路；圖11A至圖11B為本實(shí)用新型天線控制電路；圖12A至圖12B為本實(shí)用新型位置指示燈控制電路；
圖13A至圖13B為本實(shí)用新型位置開關(guān)陣列電路；圖14為本實(shí)用新型系統(tǒng)的接收天線陣列電路圖；圖15為本實(shí)用新型系統(tǒng)的電磁鐵陣列電路圖；圖16為本實(shí)用新型系統(tǒng)的位置開關(guān)陣列電路圖；圖17為本實(shí)用新型系統(tǒng)的指示燈陣列電路圖；圖18為本實(shí)用新型系統(tǒng)的接收天線陣列的天線位置關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供了一種鑰匙保管系統(tǒng)，包括中央控制裝置；其特征在于包括電子標(biāo)簽、n個(gè)接收天線構(gòu)成的接收天線陣列、射頻感應(yīng)接收裝置、以及n個(gè)探測(cè)鎖定裝置構(gòu)成的探測(cè)鎖定裝置陣列；其中所述的電子標(biāo)簽至少包括發(fā)射芯片和發(fā)射天線，在所述的發(fā)射芯片內(nèi)存儲(chǔ)有電子編碼，該電子標(biāo)簽與被保管鑰匙聯(lián)接；所述的探測(cè)鎖定裝置與所述的接收天線在位置上一一對(duì)應(yīng)，且分別與所述的中央控制裝置耦合；所述的中央控制裝置對(duì)所述的接收天線陣列進(jìn)行控制，使其在某一時(shí)刻僅有一個(gè)接收天線與所述射頻感應(yīng)接收裝置連接，而另外的接收天線與所述射頻感應(yīng)接收裝置保持?jǐn)嚅_狀態(tài)；所述的射頻感應(yīng)接收裝置與所述的中央控制裝置連接；該探測(cè)鎖定裝置向所述的中央控制裝置發(fā)送電子標(biāo)簽位置信號(hào)，該探測(cè)鎖定裝置向所述的中央控制裝置發(fā)送電子標(biāo)簽位置信號(hào)，所述的中央控制裝置對(duì)該位置信號(hào)進(jìn)行處理，并向所述的接收天線陣列發(fā)送控制指令，使所述接收天線陣列中與該探測(cè)鎖定裝置位置相對(duì)應(yīng)的接收天線與所述射頻感應(yīng)接收裝置連接，所述的射頻感應(yīng)接收裝置驅(qū)動(dòng)該接收天線發(fā)射電磁能；所述電子標(biāo)簽內(nèi)的發(fā)射天線接收所述的電磁能，并將其存儲(chǔ)的電子編碼發(fā)射出去；該接收天線接收該電子編碼并傳給所述射頻感應(yīng)接收裝置進(jìn)行解碼，解碼后的數(shù)據(jù)傳送給所述的中央控制裝置；所述的中央控制裝置向該探測(cè)鎖定裝置發(fā)送鎖定/釋放信號(hào)，所述的探測(cè)鎖定裝置將被保管鑰匙鎖定/釋放。
下面就本使用新型的實(shí)現(xiàn)方式給出詳細(xì)說明。
如圖1所示，為本實(shí)用新型鑰匙保管箱的外觀示意圖，包括箱體1；箱體1上安裝有用戶操作界面2與鑰匙保管界面3；鑰匙保管界面3上設(shè)有電子標(biāo)簽基座(探測(cè)鎖定裝置)矩陣4，用以插入電子標(biāo)簽；箱體1上還設(shè)有防護(hù)門5，其上可安裝電鎖或機(jī)械鎖，只有當(dāng)用戶通過身份驗(yàn)證后電鎖才能開啟。機(jī)械鎖用以防止在電鎖失靈而打不開防護(hù)門時(shí)使用。
箱體1和防護(hù)門5均可由金屬或其他材料制成。防護(hù)門可以是透明的，也可以不透明。箱體1上還可安裝有探測(cè)防護(hù)門開啟及關(guān)閉狀態(tài)的傳感器。用戶操作界面2可包括用戶身份識(shí)別裝置、操作鍵盤、液晶或數(shù)碼顯示裝置、打印機(jī)等。上述用戶身份識(shí)別裝置是指采用密碼鍵盤、磁卡、IC卡、韋根卡、信息鈕及其他特征標(biāo)志識(shí)別技術(shù)或人體生物特征識(shí)別技術(shù)進(jìn)行用戶身份判斷的裝置。一臺(tái)全功能的保管箱可以與其他幾臺(tái)沒有操作界面的保管箱連接在一起，組成更大容量的保管箱。全功能保管箱還可以使用串行通訊口與本地的計(jì)算機(jī)通訊，也可以使用網(wǎng)絡(luò)接口與本地或遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)通訊。
如圖2所示，為本實(shí)用新型系統(tǒng)的工作流程圖，具體步驟如下步驟一、開始，即軟件始終處于待機(jī)狀態(tài)，顯示屏提示用戶出示卡片；步驟二、IC卡進(jìn)入所述IC卡讀卡器有效范圍時(shí)，所述的單片機(jī)判斷所述IC卡讀卡器讀出的數(shù)據(jù)是否有效，有效則所述的顯示器提示輸入密碼，無效則返回步驟一；步驟三、所述的單片機(jī)判斷所述鍵盤輸入的密碼數(shù)據(jù)是否有效；有效則所述的顯示屏顯示操作功能選擇界面；無效則返回步驟二；步驟四、所述的操作功能選擇界面顯示出歸還鑰匙、取鑰匙、查詢等選擇項(xiàng)，等待用戶選擇；當(dāng)用戶選擇歸還鑰匙項(xiàng)時(shí)進(jìn)入所述的歸還鑰匙界面；所述的防護(hù)門電鎖開啟；插入電子標(biāo)簽至所述的電子標(biāo)簽基座，所述的單片機(jī)得知所插入的電子標(biāo)簽所在的位置信息以及電子標(biāo)簽內(nèi)記錄的電子編碼信息；所述的單片機(jī)將所述的電子編碼與所述的該位置上預(yù)設(shè)的鑰匙序列編碼數(shù)據(jù)比較，記錄并控制所述的顯示屏顯示結(jié)果。
當(dāng)用戶選擇取鑰匙項(xiàng)時(shí)進(jìn)入所述的取鑰匙界面，所述的顯示屏提示輸入鑰匙編號(hào)；所述的單片機(jī)對(duì)所述的鑰匙編號(hào)進(jìn)行有效判斷無效返回，有效則所述的單片機(jī)驅(qū)動(dòng)所述的指示燈矩陣點(diǎn)亮與所述的鑰匙編號(hào)對(duì)應(yīng)的位置上的指示燈，并釋放對(duì)應(yīng)位置的電磁鐵，同時(shí)不斷掃描對(duì)應(yīng)位置的位置開關(guān)；用戶拔出所述對(duì)應(yīng)位置的電子標(biāo)簽，所述的單片機(jī)得知該位置的電子標(biāo)簽已被取走。
當(dāng)用戶選擇查詢項(xiàng)時(shí)進(jìn)入查詢界面，顯示屏顯示出以往鑰匙的使用時(shí)間、次數(shù)等查詢選擇項(xiàng)。
步驟五、所述的單片機(jī)記錄、打印上一次的操作信息；步驟六、所述的顯示屏提示用戶是否繼續(xù)操作，并等待用戶輸入；如果用戶選擇繼續(xù)操作，所述的顯示屏返回到操作功能選擇界面；如果用戶選擇終止操作或直接關(guān)閉保管箱防護(hù)門，所述的顯示屏返回到開始狀態(tài)。
上述步驟四還可以包括系統(tǒng)查看構(gòu)成本地網(wǎng)絡(luò)的保管箱數(shù)量，若數(shù)量等于1則會(huì)直接進(jìn)入下一步，若本地網(wǎng)絡(luò)的保管箱數(shù)量大于1，即一個(gè)本實(shí)用新型控制多個(gè)保管箱的情況；系統(tǒng)會(huì)顯示保管箱名稱及編號(hào)列表并等待用戶選擇保管箱編號(hào)，待用戶指定正確的保管箱編號(hào)后，再進(jìn)入下一步驟。
上述步驟四還可以包括系統(tǒng)通過讀卡器讀出電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)，并通過指示燈指示位置。
如圖3所示，為本實(shí)用新型電子標(biāo)簽、接收天線、電磁鐵、探測(cè)鎖定裝置座的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中，電子標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)示意圖包括左視圖3A、主視圖3B、右側(cè)視圖3C、俯視圖3D。如圖3B所示電子標(biāo)簽10包括標(biāo)簽基體11，標(biāo)簽基體11的左側(cè)為鑰匙安裝環(huán)固定孔12，用以通過安裝環(huán)與被保管的鑰匙連接；中間設(shè)有發(fā)射芯片與發(fā)射天線，前者所存儲(chǔ)電子編碼可通過后者發(fā)射出去；右側(cè)為電磁鐵插入孔13，該孔與探測(cè)鎖定裝置的電磁鐵的銜鐵相對(duì)應(yīng)，當(dāng)電子標(biāo)簽插入探測(cè)鎖定裝置座后，電磁鐵的銜鐵就會(huì)滑入電子標(biāo)簽?？梢?，標(biāo)簽基體是發(fā)射芯片與發(fā)射天線的保護(hù)外殼，其外型設(shè)計(jì)上使安裝環(huán)能夠固定在它上面，同時(shí)也能被探測(cè)鎖定裝置固定住。
如圖3E所示，為使安裝方便，接收天線設(shè)計(jì)為方形。如圖3F所示，電磁鐵的銜鐵被設(shè)計(jì)為一面有一個(gè)斜坡，目的是當(dāng)電子標(biāo)簽插入時(shí)，電子標(biāo)簽上的滑動(dòng)斜坡正好與銜鐵形狀相吻合，銜鐵能順利的滑入電子標(biāo)簽的開孔中。如圖3G所示，探測(cè)鎖定裝置座是一個(gè)中空并且一端敞開的殼體，它能容納電子標(biāo)簽，使電子標(biāo)簽?zāi)茼樌幕?滑出。
如圖4所示，為本實(shí)用新型電子標(biāo)簽與探測(cè)鎖定裝置的組合結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4A所示，探測(cè)鎖定裝置20包括接收天線21、位置開關(guān)22、電磁鐵23。其中，接收天線21位于探測(cè)鎖定裝置座的一側(cè)，位置開關(guān)22位于探測(cè)鎖定裝置座的后部，電磁鐵23位于探測(cè)鎖定裝置座的另一側(cè)，并且電磁鐵的銜鐵在電磁線圈和彈簧的控制下能夠伸縮。當(dāng)銜鐵伸出時(shí)，銜鐵從側(cè)面插入電子標(biāo)簽的電磁鐵插入孔13中，電子標(biāo)簽10就被鎖定在探測(cè)鎖定裝置中，銜鐵縮回時(shí)電子標(biāo)簽10被釋放開，能夠被拔出。在電磁鐵沒有通電的狀態(tài)下，銜鐵處于伸出狀態(tài)。用戶插入電子標(biāo)簽時(shí)，只要用手稍微用力，銜鐵就能被頂回。電磁鐵機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)是銜鐵的斜坡面始終朝向電子標(biāo)簽方向。
上述電子標(biāo)簽10上同樣在兩個(gè)側(cè)面設(shè)計(jì)了滑動(dòng)斜坡，同時(shí)被設(shè)計(jì)成對(duì)稱方式，允許從兩個(gè)方向插入探測(cè)鎖定裝置中。電子標(biāo)簽上的電磁鐵插入孔13設(shè)計(jì)得比電磁鐵的直徑略大，使電子標(biāo)簽被鎖定后還有一定的活動(dòng)量，以保證位置開關(guān)22能夠被觸動(dòng)。
上述位置開關(guān)22是一個(gè)小型微動(dòng)開關(guān)，用手將電子標(biāo)簽插入時(shí)會(huì)觸動(dòng)該位置開關(guān)22，從而通知系統(tǒng)有一個(gè)電子標(biāo)簽已經(jīng)插入；在電子標(biāo)簽已經(jīng)被電磁鐵鎖定后，用手按動(dòng)電子標(biāo)簽，電子標(biāo)簽會(huì)向前運(yùn)動(dòng)，觸發(fā)位置開關(guān)22發(fā)出信號(hào)，通知保管箱希望取走的鑰匙的位置。
如圖5所示為本實(shí)用新型的局部電路原理圖，該圖顯示了系統(tǒng)確認(rèn)用戶的身份以及權(quán)限后，開啟防護(hù)門電鎖并取用/保管鑰匙的電路原理。其中，單片機(jī)核心模塊40分別與射頻感應(yīng)接收裝置30、指示燈50、以及探測(cè)鎖定裝置20中的接收天線21、位置開關(guān)22、電磁鐵23聯(lián)接；電子標(biāo)簽10(其上連接有鑰匙)，包括發(fā)射芯片10a、發(fā)射天線10b，本圖顯示了接收天線21已經(jīng)切換到射頻感應(yīng)接收裝置30上的狀態(tài)。
本實(shí)用新型取用鑰匙的原理如下(1)、系統(tǒng)點(diǎn)亮允許取用的鑰匙上的指示燈50，并控制探測(cè)鎖定裝置20釋放對(duì)應(yīng)位置電子標(biāo)簽10，同時(shí)不斷掃描上述位置的位置開關(guān)22；(2)、當(dāng)用戶拔出電子標(biāo)簽10時(shí)，將觸動(dòng)位置開關(guān)22從而通知單片機(jī)核心模塊40相關(guān)信息。
保管鑰匙的過程如下(1)、需保管的鑰匙通過安裝環(huán)連接到電子標(biāo)簽10上，發(fā)射芯片10a即存儲(chǔ)有被保管鑰匙的電子編碼，即鑰匙序列編碼；(2)、將電子標(biāo)簽10插入到探測(cè)鎖定裝置20觸動(dòng)位置開關(guān)22，從而通知單片機(jī)核心模塊40有電子標(biāo)簽插入；(3)、單片機(jī)核心模塊40控制接收天線矩陣60(見圖6)，將接收天線21切換到射頻感應(yīng)接收裝置30上；(4)、射頻感應(yīng)接受裝置30驅(qū)動(dòng)接收天線21發(fā)射電磁能，從而與發(fā)射天線10b發(fā)生耦合而獲得電子編碼信號(hào)并輸出到到射頻感應(yīng)接收裝置30，后者分析解碼后得到電子標(biāo)簽10的電子編碼，并將其輸出到單片機(jī)核心模塊40；(5)、單片機(jī)核心模塊40比較接收到的電子編碼與一預(yù)設(shè)的編碼，相同則控制電磁鐵23鎖住電子標(biāo)簽10、控制指示燈50閃爍表明該保管動(dòng)作有效，同時(shí)記錄該被保管鑰匙的名稱、保管時(shí)間、用戶姓名等。
上述電子標(biāo)簽10是一個(gè)小型射頻發(fā)射裝置，主要由發(fā)射芯片10a、發(fā)射天線10b及標(biāo)簽基體組成。探測(cè)鎖定裝置20，均包括電子標(biāo)簽基座及接收天線21、位置開關(guān)22與電磁鐵23。
上述射頻感應(yīng)接收裝置30是一個(gè)天線驅(qū)動(dòng)及數(shù)據(jù)解碼器。射頻感應(yīng)接收裝置是一個(gè)成熟的技術(shù)產(chǎn)品，可以從多個(gè)供應(yīng)商處采購(gòu)到。
上述指示燈50是與探測(cè)鎖定裝置一一對(duì)應(yīng)的發(fā)光管組成的陣列，發(fā)光管的亮滅、閃爍頻率可以指示電子標(biāo)簽的位置、狀態(tài)等信息。
如圖6所示為本實(shí)用新型系統(tǒng)的電路原理圖，其中射頻感應(yīng)接收裝置30、接收天線矩陣60、位置開關(guān)矩陣70、電磁鐵矩陣80以及指示燈矩陣90、顯示器101、讀卡器102、鍵盤103、打印機(jī)104、網(wǎng)絡(luò)接口105分別與單片機(jī)核心模塊40聯(lián)接，接收天線矩陣60在單片機(jī)核心模塊40的控制下將某一接收天線與射頻感應(yīng)接收裝置30聯(lián)接。
上述射頻感應(yīng)接收裝置30內(nèi)置天線控制電路、射頻信號(hào)解碼電路，并通過TTL RS232電平信號(hào)直接連接到單片機(jī)核心模塊40的串行通訊端口上。
上述接收天線矩陣60的輸出連接到射頻感應(yīng)接收裝置30，接收天線陣列為多選擇一式陣列，控制器控制陣列的列輸出正電壓，陣列的行輸出地電壓，對(duì)應(yīng)的行和列交叉點(diǎn)上切換器動(dòng)作，從而將對(duì)應(yīng)的接收天線連接到射頻感應(yīng)接收裝置30上。更具體的講，接收天線矩陣60受單片機(jī)核心模塊40控制而在某個(gè)時(shí)段將一個(gè)接收天線連接到射頻感應(yīng)接收裝置30上，同時(shí)使其與其他接收天線脫離，從而實(shí)現(xiàn)在這個(gè)時(shí)段射頻感應(yīng)接收裝置30只察看這一個(gè)接收天線的有效范圍內(nèi)的電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)。單片機(jī)核心模塊40會(huì)控制接收天線矩陣60會(huì)逐個(gè)切換天線，從而取得全部電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)。
上述保管箱面板讀卡器(連天線)102通過TTL RS232信號(hào)直接連接到單片機(jī)串行通訊端口上。
上述接收天線矩陣60的成員是如圖5所示的每一個(gè)探測(cè)鎖定裝置上的接收天線，同理，上述位置開關(guān)矩陣70、電磁鐵矩陣80以及指示燈矩陣90的成員分別是如圖5所示的每一個(gè)探測(cè)鎖定裝置上的位置開關(guān)、電磁鐵以及指示燈。
上述接收天線矩陣60與電子標(biāo)簽的天線組成完全對(duì)應(yīng)的兩個(gè)陣列。天線參數(shù)設(shè)計(jì)及天線的空間位置排列保證相鄰的天線之間產(chǎn)生的干擾不至于影響射頻感應(yīng)接收裝置順利接收經(jīng)矩陣選擇的天線對(duì)應(yīng)的電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)。
圖7為本實(shí)用新型關(guān)于單片機(jī)模塊的示意圖，有許多廠家能夠提供滿足上述技術(shù)要求的產(chǎn)品，本方案選擇的是ZWORLD公司的RABBIT2000單片機(jī)。該部分模塊的電路設(shè)計(jì)不包含在本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案中。為便于清晰理解本方案，特在此給出RABBIT2000單片機(jī)模塊的電路框圖，并給出簡(jiǎn)略的說明，詳細(xì)資料可以參照廠家提供的技術(shù)說明。
RABBIT2000單片機(jī)模塊給出5個(gè)8位通用輸入/輸出端口PA0-PA1、PB0-PB7、PC0-PC7、PD0-PD7、PE0-PE7，8位數(shù)據(jù)總線D0-D7；4位擴(kuò)展地址線A0-A3；存儲(chǔ)器讀寫信號(hào)線；外部復(fù)位輸入端；5個(gè)8位定時(shí)器；512K閃速存儲(chǔ)器，512K靜態(tài)存儲(chǔ)器；實(shí)時(shí)時(shí)鐘；Watchdog電路；10Base-T RJ-45以太網(wǎng)端口；3個(gè)CMOS兼容串行口。
圖8A，圖8B為本實(shí)用新型單片機(jī)模塊的引腳圖，圖中網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為NC的引腳是空腳。引腳說明如下J4-1和J5-26是單片機(jī)模塊電源負(fù)。J4-2和J5-25是單片機(jī)模塊電源正。J5第16至23腳(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為CD7至CD0)是單片機(jī)數(shù)據(jù)總線(8位地址總線)。J4第23至26腳(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為A3至A0)是單片機(jī)地址總線的低4位。J4-13是單片機(jī)讀信號(hào)(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為/CIORD，低有效)。J4-14是單片機(jī)寫信號(hào)(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為/CIOWR，低有效)。J5-9(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為/RES)是單片機(jī)復(fù)位輸出。J4-15(PE0)是地址線高位整合信號(hào)(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為L(zhǎng)CDCS1)，用于液晶顯示器存儲(chǔ)器1的片選信號(hào)。J4-16(PE1)是地址線高位整合信號(hào)(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為L(zhǎng)CDCS2)，用于液晶顯示器存儲(chǔ)器2的片選信號(hào)。J4-22(PE7)是地址線高位整合信號(hào)(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為BOX1&2CS)，用于本地保管箱1、2地址譯碼允許信號(hào)。J4-20(PE5)是地址線高位整合信號(hào)(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為BOX3&4CS)，用于本地保管箱3、4地址譯碼允許信號(hào)。J4-19(PE4)是地址線高位整合信號(hào)(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為PRINTERCS)，用于打印機(jī)的允許信號(hào)。J5第5至8腳(PA4至PA7)為面板鍵盤矩陣行掃描輸出也是其他信號(hào)矩陣的行掃描輸出(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為KEYROW1、KEYROW2、KEYROW3)。J5第1至4腳(PA0至PA3)為面板矩陣鍵盤列輸入(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為KEYCOL1、KEYCOL2、KEYCOL3)。J5第12、13、14腳(PB3、PB4、PB5)為其他信號(hào)矩陣列輸入(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為INPUTCOL1、INPUTCOL2、INPUTCOL3)。面板鍵盤矩陣包括操作面板上的0至9及其他功能鍵。其他信號(hào)矩陣主要包括報(bào)警信號(hào)輸入、操作板門位置開關(guān)、箱門位置開關(guān)、收容板位置開關(guān)、打印機(jī)缺紙信號(hào)、打印機(jī)異常信號(hào)、電源電壓低信號(hào)、操作/保管箱讀卡器切換信號(hào)及用戶可編程的4個(gè)輸入信號(hào)。J4-10(PC3)是報(bào)警輸出(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為ALARMOUT)。J4-11(PC4)是蜂鳴器輸出(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為BUZZER)。J4-12(PC5)是液晶背光控制輸出(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為L(zhǎng)CDLIGHT)。J4-5(PC2)是可編程輸出1(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為OPTOUT1)。J5-15(PB7)是可編程輸出2(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為OPTOUT2)。J4-3(PC0)是串行輸出腳(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為TXD)。J4-4(PC1)是串行輸入腳(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為RXD)。TXD、RXD用于與射頻接收模塊進(jìn)行串行通訊。
圖9A，圖9B為本實(shí)用新型地址譯碼及總線驅(qū)動(dòng)，U1型號(hào)為74HC245 8位雙向驅(qū)動(dòng)器。11至18腳(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為D7至D0)連接應(yīng)用板一側(cè)。9至2腳(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為CD7至CD0)連接單片機(jī)一側(cè)。1腳(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為/IOWR)是U1的驅(qū)動(dòng)方向控制腳。19腳(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為BOX1&2CS)是U1的輸出允許控制腳。U2型號(hào)為74HC138 3-8譯碼器。管腳7(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為ACoilRowCS)是電磁鐵矩陣行選擇信號(hào)。管腳9(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為ACoilCo1CS)是電磁鐵矩陣列選擇信號(hào)。管腳10(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為AAntRowCS)是天線控制矩陣行選擇信號(hào)。管腳11(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為AAntCo1CS)是天線控制矩陣列選擇信號(hào)。管腳12(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為ALedRowCS)是位置指示燈矩陣行選擇信號(hào)。管腳13(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為ALedCo1CS)是位置指示燈矩陣列選擇信號(hào)。管腳14(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為AKeyRowCs)是位置開關(guān)矩陣行選擇信號(hào)。管腳15(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為AKeyCo1Cs)是位置開關(guān)矩陣列選擇信號(hào)。管腳5(/G2B，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為BOX1&2CS)是譯碼器輸出允許腳。管腳4(/G2A)是譯碼器輸出允許，直接接地。地址線A3經(jīng)反向器連接到U1的第6腳(/G1，是譯碼器輸出允許)。
圖10A，圖10B為本實(shí)用新型電磁鐵控制電路，U3(型號(hào)為74HC374)是電磁鐵控制矩陣行信號(hào)鎖存器。U4(型號(hào)為UDN2580)是電磁鐵控制矩陣行驅(qū)動(dòng)器。U5(型號(hào)為74HC374)是電磁鐵控制矩陣列信號(hào)鎖存器。U6(型號(hào)為UDN2580)是電磁鐵控制矩陣列驅(qū)動(dòng)器。U3的3、4、7、8、13、14、17、18腳是數(shù)據(jù)輸入端，連接到總線驅(qū)動(dòng)器上(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為D0至D7)。U3的11腳是鎖存控制(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為/IOWR)。U3的1腳(/OE)是輸出允許，連接到地址譯碼器上(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為ACoilRowCS)。U3的2、5、6、9、12、15、16、19腳是數(shù)據(jù)輸出端，一一對(duì)應(yīng)連接到U4輸入腳1至8上。U4的11至18腳是電磁鐵矩陣行驅(qū)動(dòng)輸出(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為So1Row0至So1Row7)。電磁鐵矩陣列控制方式與行控制方式相同，不再贅述。
圖11A，圖11B為本實(shí)用新型天線控制電路，與電磁鐵控制方法相同，不再贅述。
圖12A，圖12B為本實(shí)用新型位置指示燈控制電路，與電磁鐵控制方法相同，不再贅述。
圖13A，圖13B為本實(shí)用新型位置開關(guān)矩陣電路，U16(型號(hào)為74HC374)是位置開關(guān)矩陣行掃描輸出，與電磁鐵控制方法相同，不再贅述。U15(型號(hào)為74HC244，8位緩沖器)是鑰匙開關(guān)矩陣列輸入。U15的3、5、7、9、12、14、16、18腳連接數(shù)據(jù)總線(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為D7至D0)。U15的17、15、13、11、8、6、4、2連接鑰匙開關(guān)矩陣列線(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為KeyCo17至KeyCo10)。U15的19、1腳是允許信號(hào)(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為/IORD和AkeyCo1Cs)。
如圖14所示，為本實(shí)用新型系統(tǒng)的接收天線陣列電路圖，接收天線陣列為多選擇一式陣列，單片機(jī)核心模塊40控制接收天線陣列的列輸出正電壓，陣列的行輸出地電壓，對(duì)應(yīng)的行和列交叉點(diǎn)上切換器動(dòng)作，從而將對(duì)應(yīng)的天線連接到射頻感應(yīng)接收裝置上。
每一個(gè)接收天線的兩極分別連接在切換繼電器觸點(diǎn)的公共端子上，繼電器的常閉觸點(diǎn)連接到地線，在沒有一個(gè)繼電器動(dòng)作時(shí)，全部天線與地線連通。矩陣的行線連接到控制矩陣的低端控制線上(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為AnteRow0至AnteRow7)。矩陣的列線連接到控制矩陣的高端控制線上(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為AnteCo10至AnteCo17)。各個(gè)繼電器的常開觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)連接起來，匯總后的繼電器常開點(diǎn)信號(hào)連接到射頻接收感應(yīng)裝置上(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為Ant+、Ant-)。
圖15為本實(shí)用新型系統(tǒng)的電磁鐵陣列電路圖，電磁鐵采用矩陣的控制方式，即在通過單片機(jī)核心模塊40在矩陣行線上給出正電壓，在矩陣列線上給出負(fù)電壓，實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)行與列的電磁鐵的控制，只要控制電流容量允許，可以存在多個(gè)電磁鐵同時(shí)動(dòng)作的情況。
因各個(gè)行與各個(gè)列的控制方式相同，圖中做了適當(dāng)?shù)氖÷浴＞仃嚨牧芯€連接到列繼電器觸點(diǎn)上，各個(gè)列繼電器觸點(diǎn)的另一端連接到+12V上。列繼電器的線圈受到列驅(qū)動(dòng)器的控制(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為So1Co10至So1Co17)。矩陣的行線連接到行繼電器觸點(diǎn)上，各個(gè)行繼電器觸點(diǎn)的另一端連接到電源地上。行繼電器的線圈受到行驅(qū)動(dòng)器的控制(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為So1Row0至So1Row7)。
圖16為本實(shí)用新型系統(tǒng)的位置開關(guān)陣列電路圖。單片機(jī)核心模塊40在矩陣行線(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為KeyRow0至KeyRow7)給出掃描電壓輸出，矩陣列線(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為KeyCo10至KeyCo17)為輸入，輸入信號(hào)受地址譯碼器控制經(jīng)過驅(qū)動(dòng)器傳送到總線上。
圖17為本實(shí)用新型系統(tǒng)的指示燈陣列電路圖，采用掃描方式，使矩陣列輸出電壓信號(hào)，矩陣的列輸出地信號(hào)，選擇將某個(gè)或某幾個(gè)指示燈點(diǎn)亮或以各種頻率閃爍。
由單片機(jī)核心模塊40為指示燈列線(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為L(zhǎng)edCo10至LedCo17)提供正電壓，為指示燈行線(網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)為L(zhǎng)edRow0至LedRow7)提供負(fù)電壓。每一個(gè)發(fā)光管通過分壓電阻與行線、列線相連。
如圖18所示，為本實(shí)用新型系統(tǒng)的接收天線矩陣的位置關(guān)系示意圖，其中，A、B、C、D、E、F、G代表接收天線。A、B、C在同一行，D、E在同一行，F(xiàn)、G在同一行。從圖中可以看出接收天線陣列各行是錯(cuò)開放置的，AB、BC分別代表接收天線A與接收天線B的距離、接收天線B與接收天線C的距離，同時(shí)BD、BE、BF、BG分別代表接收天線B與接收天線D的距離、接收天線B與接收天線E的距離、接收天線B與接收天線F的距離、接收天線B與接收天線G的距離，并且有BD＝BE＝BF＝BG及AB＝BC。即本實(shí)用新型的接收天線陣列中的任意一個(gè)天線與其相鄰行中臨近的天線距離均相等；并且每行中的天線等距排列。
以上具體實(shí)施方式
僅用來說明本實(shí)用新型，而非限定本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1.一種鑰匙保管系統(tǒng)，包括中央控制裝置；其特征在于包括電子標(biāo)簽、n個(gè)接收天線構(gòu)成的接收天線陣列、射頻感應(yīng)接收裝置、以及n個(gè)探測(cè)鎖定裝置構(gòu)成的探測(cè)鎖定裝置陣列；其中所述的電子標(biāo)簽至少包括發(fā)射芯片和發(fā)射天線，在所述的發(fā)射芯片內(nèi)存儲(chǔ)有電子編碼，該電子標(biāo)簽與被保管鑰匙聯(lián)接；所述的探測(cè)鎖定裝置與所述的接收天線在位置上一一對(duì)應(yīng)，且分別與所述的中央控制裝置耦合；所述的中央控制裝置對(duì)所述的接收天線陣列進(jìn)行控制，使其在某一時(shí)刻僅有一個(gè)接收天線與所述射頻感應(yīng)接收裝置連接，而另外的接收天線與所述射頻感應(yīng)接收裝置保持?jǐn)嚅_狀態(tài)；所述的射頻感應(yīng)接收裝置與所述的中央控制裝置連接；所述的電子標(biāo)簽嵌入并輸出信號(hào)給某一所述的探測(cè)鎖定裝置，該探測(cè)鎖定裝置向所述的中央控制裝置發(fā)送電子標(biāo)簽位置信號(hào)，所述的中央控制裝置對(duì)該位置信號(hào)進(jìn)行處理，并向所述的接收天線陣列發(fā)送控制指令，使所述接收天線陣列中與該探測(cè)鎖定裝置位置相對(duì)應(yīng)的接收天線與所述射頻感應(yīng)接收裝置連接，所述的射頻感應(yīng)接收裝置驅(qū)動(dòng)該接收天線發(fā)射電磁能；所述電子標(biāo)簽內(nèi)的發(fā)射天線接收所述的電磁能，并將其存儲(chǔ)的電子編碼發(fā)射出去；該接收天線接收該電子編碼并傳給所述射頻感應(yīng)接收裝置進(jìn)行解碼，解碼后的數(shù)據(jù)傳送給所述的中央控制裝置；所述的中央控制裝置向該探測(cè)鎖定裝置發(fā)送鎖定/釋放信號(hào)，所述的探測(cè)鎖定裝置將被保管鑰匙鎖定/釋放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鑰匙保管系統(tǒng)，其特征在于，所述的接收天線陣列是指由n個(gè)繼電器構(gòu)成接收天線陣列電路；其中每個(gè)接收天線與對(duì)應(yīng)的繼電器的公共端連接，該繼電器的常閉點(diǎn)接地，常開點(diǎn)與所述的射頻感應(yīng)接收裝置連接；所述的繼電器與所述的中央控制裝置耦合；n的取值范圍為1≤n≤400。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鑰匙保管系統(tǒng)，其特征在于，所述的接收天線陣列中的任意一個(gè)天線與其相鄰行中臨近的天線距離均相等；并且每行中的天線等距排列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鑰匙保管系統(tǒng)，其特征在于，所述的接收天線陣列接到所述的控制命令前，每個(gè)接收天線的兩極均接地；接到所述的控制命令后，與所述的探測(cè)鎖定裝置相對(duì)應(yīng)的接收天線的兩極連接到所述的射頻感應(yīng)接收裝置上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑰匙保管系統(tǒng)，其特征在于，所述的探測(cè)鎖定裝置包括位置傳感器、自動(dòng)鎖定元件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鑰匙保管系統(tǒng)，其特征在于，所述的位置傳感器是指位置開關(guān)；所述的自動(dòng)鎖定元件是指鎖定電磁鐵，該鎖定電磁鐵的銜鐵受電信號(hào)的控制而鎖定/釋放。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鑰匙保管系統(tǒng)，其特征在于，所述的探測(cè)鎖定裝置陣列包括由n個(gè)位置開關(guān)構(gòu)成的開關(guān)陣列電路、以及由n個(gè)鎖定電磁鐵構(gòu)成的鎖定電磁鐵陣列電路，n的取值范圍為1≤n≤400。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鑰匙保管系統(tǒng)，其特征在于，所述的探測(cè)鎖定裝置還包括指示燈，該指示燈受電信號(hào)的控制而動(dòng)作。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鑰匙保管系統(tǒng)，其特征在于，所述的探測(cè)鎖定裝置陣列還包括由n個(gè)LED指示燈構(gòu)成的指示燈陣列電路；其中每個(gè)LED指示燈受電信號(hào)的控制而動(dòng)作，n的取值范圍為1≤n≤400。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑰匙保管系統(tǒng)，其特征在于所述的中央控制裝置為單片機(jī)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至9任意一項(xiàng)所述的鑰匙保管系統(tǒng)，其特征在于所述的中央控制裝置包括CPU、存儲(chǔ)器、顯示器、輸入裝置、網(wǎng)絡(luò)通信接口、輸出裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的鑰匙保管系統(tǒng)，其特征在于還包括一箱體，該箱體具有防護(hù)門，該防護(hù)門的開關(guān)受所述的中央控制裝置控制；所述箱體內(nèi)包含一探測(cè)鎖定裝置固定板，所述的n個(gè)探測(cè)鎖定裝置按照陣列的形式固定在該固定板上，n的取值范圍為1≤n≤400。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的鑰匙保管系統(tǒng)，其特征在于還包括用戶身份識(shí)別裝置；用戶身份識(shí)別時(shí)，所述顯示器提示用戶使用所述身份識(shí)別裝置，所述中央控制裝置驗(yàn)證所述用戶身份識(shí)別裝置的有效性，有效則所述防護(hù)門打開。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的鑰匙保管系統(tǒng)，其特征在于，所述的用戶身份識(shí)別裝置可包括密碼鍵盤、卡片讀取器、人體特征識(shí)別裝置、計(jì)算機(jī)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的鑰匙保管系統(tǒng)，其特征在于，所述的用戶身份識(shí)別裝置可包括在遠(yuǎn)程地點(diǎn)安裝的身份識(shí)別裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的鑰匙保管系統(tǒng)，其特征在于，所述的電子標(biāo)簽還包括電子標(biāo)簽基體，該電子標(biāo)簽基體上設(shè)有鎖定孔，該電子標(biāo)簽基體內(nèi)包含發(fā)射天線、發(fā)射芯片；被保管鑰匙通過安裝環(huán)安裝在該電子標(biāo)簽上。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的鑰匙保管系統(tǒng)，其特征在于，所述的探測(cè)鎖定裝置包括基座、電磁鐵裝置、發(fā)光二極管、接收天線和位置開關(guān)；其中，所述電磁鐵裝置包括一個(gè)由電磁線圈和彈簧控制其伸縮的銜鐵；位于所述基座的一側(cè)；所述銜鐵位置與插入所述基座的電子標(biāo)簽的鎖定孔位置相對(duì)應(yīng)；所述銜鐵在電信號(hào)的控制下伸出時(shí)，從側(cè)面插入所述電子標(biāo)簽的鎖定孔中，電子標(biāo)簽被鎖定在探測(cè)鎖定裝置中；當(dāng)所述銜鐵在電信號(hào)的控制下縮回時(shí)，所述電子標(biāo)簽被釋放能拔出；當(dāng)所述的電子標(biāo)簽插入或拔出所述基座時(shí)，所述發(fā)光二極管由中央控制裝置控制，指示電子標(biāo)簽的位置、狀態(tài)信息；所述接收天線接收所述中央控制裝置的控制指令，給所述的電子標(biāo)簽提供電磁能量，并且接收該電子標(biāo)簽發(fā)送的電子編碼；當(dāng)所述電子標(biāo)簽插入或拔出所述基座時(shí)，觸動(dòng)所述位置開關(guān)，所述位置開關(guān)向所述中央控制裝置發(fā)送所述電子標(biāo)簽的位置信號(hào)。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的鑰匙保管系統(tǒng)，其特征在于，所述的射頻感應(yīng)接收裝置至少包括天線驅(qū)動(dòng)器和解碼器；所述的天線驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)天線發(fā)送電磁能量，并接收天線收到的所述電子標(biāo)簽發(fā)送的模擬信號(hào)，并將經(jīng)過分析后的數(shù)據(jù)通過TTL/CMOS接口傳送到所述的中央控制裝置；該射頻感應(yīng)接收裝置可監(jiān)測(cè)多個(gè)天線，并將讀取的數(shù)據(jù)與天線位置相聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)了電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)存取與空間位置識(shí)別的雙重功能；所述的接收天線陣列電路使接收天線在任何時(shí)候只有一個(gè)連接到射頻感應(yīng)接收裝置，在天線穩(wěn)定接入后開始讀取電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)；正確讀取數(shù)據(jù)后，中央控制裝置驅(qū)動(dòng)天線陣列電路選擇下一個(gè)接收天線；接收天線陣列的每一個(gè)讀卡數(shù)據(jù)自動(dòng)對(duì)應(yīng)相應(yīng)位置的電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)，從而系統(tǒng)將能夠探明全部的電子標(biāo)簽的電子編碼及相應(yīng)位置信息。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的鑰匙保管系統(tǒng)，其特征在于，所述的中央控制裝置中存儲(chǔ)有n個(gè)編碼、被管鑰匙信息、及用戶信息；每個(gè)所述的編碼映射被保管鑰匙信息；用戶信息至少包括用戶密碼、用戶權(quán)限；每個(gè)所述的編碼與所述電子標(biāo)簽中存儲(chǔ)的電子編碼相同；當(dāng)所述的中央控制裝置讀取到所述電子標(biāo)簽中存儲(chǔ)的電子編碼后，與自身存儲(chǔ)的所述編碼相比較，從而得到相應(yīng)的被保管鑰匙信息。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的鑰匙保管系統(tǒng)，其特征在于，所述的防護(hù)門可為透明材質(zhì)的防護(hù)門。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種鑰匙保管系統(tǒng)，包括中央控制裝置；電子標(biāo)簽、n個(gè)接收天線構(gòu)成的接收天線陣列、射頻感應(yīng)接收裝置、以及n個(gè)探測(cè)鎖定裝置構(gòu)成的探測(cè)鎖定裝置陣列；它主要通過電子標(biāo)簽和探測(cè)鎖定裝置使得管理系統(tǒng)與鑰匙相聯(lián)系，它還通過交錯(cuò)排列的探測(cè)鎖定裝置及接收天線矩陣實(shí)現(xiàn)高密度的鑰匙保管及高精度的信號(hào)傳輸和數(shù)據(jù)讀取，它不僅可以實(shí)時(shí)檢測(cè)鑰匙的位置、去留狀態(tài)、用戶信息，以及根據(jù)不同的情況設(shè)置不同的存取鑰匙的權(quán)限，而且制作成本低，適于各行各業(yè)的鑰匙管理。
文檔編號(hào)G06K7/00GK2681241SQ0320660
公開日2005年2月23日 申請(qǐng)日期2003年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月29日
發(fā)明者李天哲 申請(qǐng)人:李天哲