一種基于可見光通信技術(shù)的遙控鎖的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于可見光通信技術(shù)的遙控鎖，包括可見光鑰匙和可見光鎖具：所述可見光鑰匙包括配置接口、鑰匙控制器、可見光發(fā)射模塊、鑰匙電源模塊和鑰匙開關(guān)/復(fù)位按鈕等主要部分；可見光鎖具包括可見光接收模塊、鎖具控制器、電磁鎖、鎖具電源模塊和鎖具開關(guān)/復(fù)位按鈕等主要部分。本發(fā)明具有方便實(shí)用、工作穩(wěn)定和安全性高等優(yōu)點(diǎn)；與機(jī)械鎖相比，在同一個(gè)電子鑰匙上能夠存儲(chǔ)大量不同鑰匙編碼，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同鎖具的開鎖，并且編碼可以方便地設(shè)置并加密，開鎖過程也相對(duì)快捷；與無線電遙控鎖相比，安全性高，鑰匙編碼難以被截取、干擾或者復(fù)制。
【專利說明】—種基于可見光通信技術(shù)的遙控鎖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及可見光通信、信息安全及隱私保護(hù)等技術(shù)，尤其涉及一種基于可見光通信技術(shù)的遙控鎖。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場(chǎng)上的大部分鎖都采用機(jī)械式的鑰匙開鎖方式:一方面，須攜帶不同的鑰匙以開不同的鎖；另一方面，普通鑰匙容易復(fù)制，當(dāng)鑰匙遺失時(shí)，鎖的安全性大大降低。隨著現(xiàn)代鎖具的發(fā)展，人們逐漸開發(fā)出了利用密碼鍵盤來解鎖的密碼鎖、利用無線通信技術(shù)的遙控鎖、以及應(yīng)用生物識(shí)別技術(shù)的生物鎖等新型開鎖方式，以增強(qiáng)鎖具的安全性。但現(xiàn)代鎖具仍然存在相應(yīng)的弊端，以日趨普及的無線電遙控鎖為例，無線電遙控鎖的遙控鑰匙發(fā)射無線電信號(hào)，傳輸密鑰信息；鎖具接收到正確的密鑰信息后打開。無線電遙控鎖操作方便，已在汽車車門鎖上廣泛應(yīng)用，使用無線電遙控的普通門鎖也日益多見。但無線電遙控鎖發(fā)射的無線電信號(hào)容易被截取、干擾和復(fù)制，因此其安全性不高。
[0003]近年來，可見光通信技術(shù)發(fā)展迅速。可見光通信，使用可見光源，可在照明的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)信息傳輸和室內(nèi)定位等功能?？梢姽馔ㄐ畔到y(tǒng)，一般使用發(fā)光二極管(LED)等光源，通過改變LED的驅(qū)動(dòng)電流大小，使光源的發(fā)光強(qiáng)度產(chǎn)生變化，從而攜帶信息；在接收端，通過使用光電二極管(PD)等器件，將接收光功率的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏鞔笮〉淖兓?，然后在電域?jīng)過進(jìn)一步處理，恢復(fù)出發(fā)送信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種基于可見光通信技術(shù)的遙控鎖，消除機(jī)械和無線電遙控等開鎖方式存在的不安全隱患，在安全防護(hù)方面提供一種更好并實(shí)用的解決方案。
[0005]技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0006]一種基于可見光通信技術(shù)的遙控鎖，包括可見光鑰匙和可見光鎖具兩部分；
[0007]所述可見光鑰匙包括配置接口、鑰匙控制器、可見光發(fā)射模塊、鑰匙電源模塊和鑰匙開關(guān)/復(fù)位按鈕，配置接口、鑰匙控制器和可見光發(fā)射模塊依次連接，鑰匙電源模塊與配置接口、鑰匙控制器、可見光發(fā)射模塊和鑰匙開關(guān)/復(fù)位按鈕連接，鑰匙開關(guān)/復(fù)位按鈕與鑰匙控制器連接；
[0008]所述配置接口用于輸入配置信息，并輸出給鑰匙控制器；
[0009]所述鑰匙控制器根據(jù)配置信息產(chǎn)生鑰匙編碼序列，并輸出給可見光發(fā)射模塊；
[0010]所述可見光發(fā)射模塊將鑰匙編碼序列轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電流信號(hào)，驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管芯片發(fā)出可見光，發(fā)出的可見光信號(hào)強(qiáng)度隨電流信號(hào)幅度變化而變化；
[0011]所述鑰匙電源模塊為配置接口、鑰匙控制器、可見光發(fā)射模塊和鑰匙開關(guān)/復(fù)位按鈕供電；
[0012]所述鑰匙開關(guān)/復(fù)位按鈕為可見光鑰匙提供開啟、關(guān)閉或復(fù)位信號(hào)；[0013]所述可見光鎖具包括可見光接收模塊、鎖具控制器、電磁鎖、鎖具電源模塊和鎖具開關(guān)/復(fù)位按鈕，可見光接收模塊、鎖具控制器和電磁鎖依次連接，鎖具電源模塊與可見光接收模塊、鎖具控制器、電磁鎖和鎖具開關(guān)/復(fù)位按鈕連接，鎖具開關(guān)/復(fù)位按鈕與鎖具控制器連接；
[0014]所述可見光接收模塊將可見光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流或電壓信號(hào)，電流或電壓信號(hào)幅度隨可見光信號(hào)強(qiáng)度變化而變化，同時(shí)對(duì)電流或電壓信號(hào)進(jìn)行濾波、放大和整形操作，恢復(fù)出鑰匙編碼序列，并發(fā)送給鎖具控制器；
[0015]所述鎖具控制器將接收到的鑰匙編碼序列與自身存儲(chǔ)的鑰匙編碼序列進(jìn)行對(duì)比，若對(duì)比結(jié)果一致，則輸出開鎖信號(hào)控制繼電器打開電磁鎖；
[0016]所述鎖具電源模塊為可見光接收模塊、鎖具控制器、電磁鎖和鎖具開關(guān)/復(fù)位按鈕供電；
[0017]所述鎖具開關(guān)/復(fù)位按鈕為可見光鎖具提供開啟、關(guān)閉或復(fù)位信號(hào)。
[0018]所述鑰匙控制器根據(jù)配置信息產(chǎn)生的鑰匙編碼序列，為加密信息或非加密信息；若為加密信息，所述鎖具控制器首先對(duì)接收到的鑰匙編碼序列進(jìn)行解密操作，然后將解密后的鑰匙編碼序列與自身存儲(chǔ)的鑰匙編碼序列進(jìn)行對(duì)比，若對(duì)比結(jié)果一致，則輸出開鎖信號(hào)控制繼電器打開電磁鎖。
[0019]所述配置接口為觸摸屏、顯示屏、按鍵、指示燈、聲控或無線通信中等接口形式中的一種或兩種以上接口。
[0020]所述可見光鑰匙集成在智能手機(jī)上，以智能手機(jī)的人機(jī)界面、處理器、LED閃光燈和電源模塊分別作為配置接口、鑰匙控制器、可見光發(fā)射模塊、鑰匙電源模塊，在應(yīng)用程序中配置鑰匙開關(guān)/復(fù)位按鈕。
[0021]開啟應(yīng)用程序后，采用開關(guān)鍵控的方式調(diào)制鑰匙編碼序列，驅(qū)動(dòng)LED閃光燈發(fā)光，將鑰匙編碼序列循環(huán)發(fā)送，通過鑰匙開關(guān)/復(fù)位按鈕隨時(shí)停止發(fā)送。
[0022]有益效果:本發(fā)明提供的基于可見光通信技術(shù)的遙控鎖，具有方便實(shí)用、工作穩(wěn)定和安全性高等優(yōu)點(diǎn)；與機(jī)械鎖相比，在同一個(gè)電子鑰匙上能夠存儲(chǔ)大量不同鑰匙編碼，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同鎖具的開鎖，并且編碼可以方便地設(shè)置并加密，開鎖過程也相對(duì)快捷；與無線電遙控鎖相比，安全性高，鑰匙編碼難以被截取、干擾或者復(fù)制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明的可見光鑰匙結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖2是本發(fā)明的可見光鎖具結(jié)構(gòu)圖；
[0025]圖3是本發(fā)明一種【具體實(shí)施方式】原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。
[0027]一種基于可見光通信技術(shù)的遙控鎖，包括圖1所示的可見光鑰匙I和圖2所示的可見光鎖具2兩部分。
[0028]如圖1所示，所述可見光鑰匙I包括配置接口 1-1、鑰匙控制器1-2、可見光發(fā)射模塊1-3、鑰匙電源模塊1-4和鑰匙開關(guān)/復(fù)位按鈕1-5，配置接口 1-1、鑰匙控制器1-2和可見光發(fā)射模塊1-3依次連接，鑰匙電源模塊1-4與配置接口 1-1、鑰匙控制器1-2、可見光發(fā)射模塊1-3和鑰匙開關(guān)/復(fù)位按鈕1-5連接，鑰匙開關(guān)/復(fù)位按鈕1-5與鑰匙控制器1-2連接。
[0029]所述配置接口 1-1用于輸入配置信息，并輸出給鑰匙控制器1-2 ;所述鑰匙控制器1-2根據(jù)配置信息產(chǎn)生鑰匙編碼序列，并輸出給可見光發(fā)射模塊1-3 ;所述可見光發(fā)射模塊
1-3將鑰匙編碼序列轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電流信號(hào)，驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管芯片發(fā)出可見光，發(fā)出的可見光信號(hào)強(qiáng)度隨電流信號(hào)幅度變化而變化；所述鑰匙電源模塊1-4為配置接口 1-1、鑰匙控制器1-2、可見光發(fā)射模塊1-3和鑰匙開關(guān)/復(fù)位按鈕1-5供電；所述鑰匙開關(guān)/復(fù)位按鈕1-5為可見光鑰匙I提供開啟、關(guān)閉或復(fù)位信號(hào)。
[0030]如圖2所示，所述可見光鎖具2包括可見光接收模塊2-1、鎖具控制器2-2、電磁鎖
2-3、鎖具電源模塊2-4和鎖具開關(guān)/復(fù)位按鈕2-5，可見光接收模塊2-1、鎖具控制器2_2和電磁鎖2-3依次連接，鎖具電源模塊2-4與可見光接收模塊2-1、鎖具控制器2-2、電磁鎖2-3和鎖具開關(guān)/復(fù)位按鈕2-5連接，鎖具開關(guān)/復(fù)位按鈕2-5與鎖具控制器2-2連接。
[0031]所述可見光接收模塊2-1將可見光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流或電壓信號(hào)，電流或電壓信號(hào)幅度隨可見光信號(hào)強(qiáng)度變化而變化，同時(shí)對(duì)電流或電壓信號(hào)進(jìn)行濾波、放大和整形操作，恢復(fù)出鑰匙編碼序列，并發(fā)送給鎖具控制器2-2 ;所述鎖具控制器2-2將接收到的鑰匙編碼序列與自身存儲(chǔ)的鑰匙編碼序列進(jìn)行對(duì)比，若對(duì)比結(jié)果一致，則輸出開鎖信號(hào)控制繼電器打開電磁鎖2-3 ;所述鎖具電源模塊2-4為可見光接收模塊2-1、鎖具控制器2-2、電磁鎖2_3和鎖具開關(guān)/復(fù)位按鈕2-5供電；所述鎖具開關(guān)/復(fù)位按鈕2-5為可見光鎖具2提供開啟、關(guān)閉或復(fù)位信號(hào)。
[0032]所述鑰匙控制器1-2根據(jù)配置信息產(chǎn)生的鑰匙編碼序列，為加密信息或非加密信息；若為加密信息，所述鎖具控制器2-2首先對(duì)接收到的鑰匙編碼序列進(jìn)行解密操作，然后將解密后的鑰匙編碼序列與自身存儲(chǔ)的鑰匙編碼序列進(jìn)行對(duì)比，若對(duì)比結(jié)果一致，則輸出開鎖信號(hào)控制繼電器打開電磁鎖2-3。
[0033]所述配置接口 1-1為觸摸屏、顯示屏、按鍵、指示燈、聲控或無線通信中的一種或兩種以上接口形式。
[0034]如圖3所示，為本發(fā)明的一種【具體實(shí)施方式】，可見光鑰匙I集成在智能手機(jī)上，通過編寫應(yīng)用程序，以智能手機(jī)的人機(jī)界面、處理器、LED閃光燈和電源模塊分別作為配置接口 1-1、鑰匙控制器1-2、可見光發(fā)射模塊1-3、鑰匙電源模塊1-4，在應(yīng)用程序中配置鑰匙開關(guān)/復(fù)位按鈕1-5。應(yīng)用程序開啟后，采用開關(guān)鍵控(OOK)的方式調(diào)制鑰匙編碼序列，驅(qū)動(dòng)LED閃光燈發(fā)光，將鑰匙編碼序列循環(huán)發(fā)送，通過鑰匙開關(guān)/復(fù)位按鈕1-5隨時(shí)停止發(fā)送。
[0035]在可見光鎖具2中，可見光接收模塊2-1采用光電池2DU10，將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，電壓信號(hào)強(qiáng)度與接收到的可見光信號(hào)功率呈近似線性關(guān)系。鎖具控制器2-2采用單片機(jī)MSP430F149實(shí)現(xiàn)。單片機(jī)對(duì)接收到的電壓信號(hào)進(jìn)行采樣和譯碼，將得到的鑰匙編碼序列與單片機(jī)內(nèi)部設(shè)定的鑰匙編碼序列進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)比對(duì)結(jié)果輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。控制信號(hào)電平通過電阻Rl連接至三極管Ql的基極，三極管Ql的集電極通過電阻R2連接至電源VCC，三極管Ql的射極接地。繼電器的驅(qū)動(dòng)電路端連接至三極管Ql的集電極，控制電路端則與電磁鎖2-3連接。電路工作時(shí)，若鑰匙編碼序列匹配成功，則單片機(jī)輸出開鎖信號(hào)，驅(qū)動(dòng)繼電器，控制電磁鎖開啟；延時(shí)預(yù)設(shè)的一段時(shí)間后，電磁鎖關(guān)閉，單片機(jī)打開中斷，等候新的接收信號(hào)；若鑰匙編碼序列匹配不成功，則單片機(jī)打開中斷，等候新的接收信號(hào)。
[0036]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于可見光通信技術(shù)的遙控鎖，其特征在于:包括可見光鑰匙(I)和可見光鎖具(2)兩部分； 所述可見光鑰匙(I)包括配置接口(1-1)、鑰匙控制器(1-2)、可見光發(fā)射模塊(1-3)、鑰匙電源模塊(1-4)和鑰匙開關(guān)/復(fù)位按鈕(1-5)，配置接口(1-1)、鑰匙控制器(1-2)和可見光發(fā)射模塊(1-3)依次連接，鑰匙電源模塊(1-4)與配置接口(1-1)、鑰匙控制器(1-2)、可見光發(fā)射模塊(1-3)和鑰匙開關(guān)/復(fù)位按鈕(1-5)連接，鑰匙開關(guān)/復(fù)位按鈕(1-5)與鑰匙控制器(1-2)連接； 所述配置接口( 1-1)用于輸入配置信息，并輸出給鑰匙控制器(1-2); 所述鑰匙控制器(1-2)根據(jù)配置信息產(chǎn)生鑰匙編碼序列，并輸出給可見光發(fā)射模塊(1_3)； 所述可見光發(fā)射模塊(1-3)將鑰匙編碼序列轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電流信號(hào)，驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管芯片發(fā)出可見光，發(fā)出的可見光信號(hào)強(qiáng)度隨電流信號(hào)幅度變化而變化； 所述鑰匙電源模塊(1-4)為配置接口( 1-1 )、鑰匙控制器(1-2)、可見光發(fā)射模塊(1-3)和鑰匙開關(guān)/復(fù)位按鈕(1-5)供電； 所述鑰匙開關(guān)/復(fù)位按鈕(1-5)為可見光鑰匙(I)提供開啟、關(guān)閉或復(fù)位信號(hào)； 所述可見光鎖具(2)包括可見光接收模塊(2-1)、鎖具控制器(2-2)、電磁鎖(2-3)、鎖具電源模塊(2-4)和鎖具開關(guān)/復(fù)位按鈕(2-5)，可見光接收模塊(2-1)、鎖具控制器(2-2 )和電磁鎖(2-3 )依次連接，鎖具電源模塊(2-4 )與可見光接收模塊(2-1)、鎖具控制器(2-2)、電磁鎖(2-3)和 鎖具開關(guān)/復(fù)位按鈕(2-5)連接，鎖具開關(guān)/復(fù)位按鈕(2-5)與鎖具控制器(2-2)連接； 所述可見光接收模塊(2-1)將可見光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流或電壓信號(hào)，電流或電壓信號(hào)幅度隨可見光信號(hào)強(qiáng)度變化而變化，同時(shí)對(duì)電流或電壓信號(hào)進(jìn)行濾波、放大和整形操作，恢復(fù)出鑰匙編碼序列，并發(fā)送給鎖具控制器(2-2)； 所述鎖具控制器(2-2)將接收到的鑰匙編碼序列與自身存儲(chǔ)的鑰匙編碼序列進(jìn)行對(duì)比，若對(duì)比結(jié)果一致，則輸出開鎖信號(hào)控制繼電器打開電磁鎖(2-3 ); 所述鎖具電源模塊(2-4 )為可見光接收模塊(2-1)、鎖具控制器(2-2 )、電磁鎖(2-3 )和鎖具開關(guān)/復(fù)位按鈕(2-5)供電； 所述鎖具開關(guān)/復(fù)位按鈕(2-5 )為可見光鎖具(2 )提供開啟、關(guān)閉或復(fù)位信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于可見光通信技術(shù)的遙控鎖，其特征在于:所述鑰匙控制器(1-2)根據(jù)配置信息產(chǎn)生的鑰匙編碼序列，為加密信息或非加密信息；若為加密信息，所述鎖具控制器(2-2)首先對(duì)接收到的鑰匙編碼序列進(jìn)行解密操作，然后將解密后的鑰匙編碼序列與自身存儲(chǔ)的鑰匙編碼序列進(jìn)行對(duì)比，若對(duì)比結(jié)果一致，則輸出開鎖信號(hào)控制繼電器打開電磁鎖(2-3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于可見光通信技術(shù)的遙控鎖，其特征在于:所述配置接口(1-1)為觸摸屏、顯示屏、按鍵、指示燈、聲控或無線通信中的一種或兩種以上接口形式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于可見光通信技術(shù)的遙控鎖，其特征在于:所述可見光鑰匙(I)集成在智能手機(jī)上，以智能手機(jī)的人機(jī)界面、處理器、LED閃光燈和電源模塊分別作為配置接口(1-1)、鑰匙控制器(1-2)、可見光發(fā)射模塊(1-3)、鑰匙電源模塊(1-4)，在應(yīng)用程序中配置鑰匙開關(guān)/復(fù)位按鈕(1-5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于可見光通信技術(shù)的遙控鎖，其特征在于:開啟應(yīng)用程序后，采用開關(guān)鍵控的方式調(diào)制鑰匙編碼序列，驅(qū)動(dòng)LED閃光燈發(fā)光，將鑰匙編碼序列循環(huán)發(fā)送，通過鑰匙開關(guān)/復(fù)位按鈕(1-5)隨時(shí)停止發(fā)送。
【文檔編號(hào)】G07C9/00GK103793987SQ201410067176
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2014年2月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月26日
【發(fā)明者】張?jiān)阼? 王益健, 陳聲健, 黨建, 吳亮, 余旭濤 申請(qǐng)人:東南大學(xué)