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CN108242091A - 基于数字信号传输的电子锁及开锁方法 - Google Patents

基于数字信号传输的电子锁及开锁方法 Download PDF

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CN108242091A
CN108242091A CN201611205700.XA CN201611205700A CN108242091A CN 108242091 A CN108242091 A CN 108242091A CN 201611205700 A CN201611205700 A CN 201611205700A CN 108242091 A CN108242091 A CN 108242091A
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CN
China
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controller
electronic lock
lock
data transmission
digital data
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CN201611205700.XA
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English (en)
Inventor
王乃冬
李宏
彭铁刚
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Shanghai Industrial Utechnology Research Institute
Original Assignee
Shanghai Industrial Utechnology Research Institute
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    • G07C9/00—Individual registration on entry or exit
    • G07C9/00174—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys
    • G07C9/00563—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys using personal physical data of the operator, e.g. finger prints, retinal images, voicepatterns
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B49/00—Electric permutation locks; Circuits therefor ; Mechanical aspects of electronic locks; Mechanical keys therefor

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

本发明提供一种基于数字信号传输的电子锁及开锁方法，包括：电子钥匙端，包括用户识别模块及第一控制器，用户识别模块与第一控制器相连接；电子锁端，包括第二控制器、驱动马达及机械锁，第二控制器及机械锁均与驱动马达连接；用户识别模块适于对用户身份特征信息进行采集，第一控制器适于依据采集的用户身份特征信息生成数字信号；第二控制器适于接收所述数字信号，并将接收的数字信号与目标数字信号进行对验证，在比对验证通过时控制驱动马达对机械锁进行开锁。本发明数字信号控制驱动马达对机械锁进行开锁，由于数字信号依据位数及排列顺序可以有无数种排列组合，被破解的几率大大降低，具有较高的安全性。

Description

基于数字信号传输的电子锁及开锁方法
技术领域
本发明属于安保装置技术领域，特别是涉及一种基于数字信号传输的电子锁及开锁方法。
背景技术
当今社会随着经济的飞速发展，各种企业用户、家庭用户对安全的需求也越来越高，因此各种电子锁系统应运而生。
电子锁是一种用电子控制电路和电磁执行机构相结合组成的新式锁具，开锁方式多样、保密性强，既可以用卡片或插头等特定物作钥匙，也可以不用钥匙，按照一组密码同时或顺序地按下按钮或拨动开关，控制电磁执行结构打开锁。在密码中还可以安排一些破坏键和报警键，误按它们不但不能在一定时间内打开锁，而且可以进行报警；使用电子锁，一旦钥匙丢失或密码泄露，更改钥匙和密码是很容易的。鉴于电子锁的以上多个优点，电子锁正受到越来越多的重视，在写字楼、宾馆、仓库等各个领域得到越来越广泛的应用。
现有的一种电子锁如图1所示，所述电子锁包括：电子钥匙端11，所述电子钥匙端11包括用户识别模块111及控制器112，所述用户识别模块111与所述控制器112相连接；电子锁端12，所述电子锁端12包括驱动马达121及机械锁122，所述驱动马达121与所述控制器112及所述机械锁122相连接，其中，所述驱动马达121与所述控制器112通过模拟信号线相连接；所述用户识别模块111适于对用户身份特征信息进行采集，所述控制器112适于将采集的所述用户身份特征信息与目标用户身份特征信息进行比对验证，在比对验证通过时控制所述驱动马达121对所述机械锁122进行开锁。
当上述电子锁用于家庭用户房门时，所述电子钥匙端11一般置于房门外侧，即所述控制器112位于所述房门外侧，又由于所述控制器112与所述驱动马达121通过模拟信号线相连接，只要所述控制器112为所述驱动马达121上电成功，所述驱动马达121就会控制所述机械锁122打开，安全性能较低，不能满足用户对电子锁安全性能日益提升的需求。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于数字信号传输的电子锁及开锁方法，用于解决现有技术中由于控制器与驱动马达通过模拟信号线相连接而导致的安全性能较低的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于数字信号传输的电子锁，所述基于数字信号传输的电子锁包括：
电子钥匙端，包括用户识别模块及第一控制器，所述用户识别模块与所述第一控制器相连接；
电子锁端，包括第二控制器、驱动马达及机械锁，所述第二控制器与所述第一控制器相连接，且所述第二控制器及所述机械锁均与所述驱动马达连接；
所述用户识别模块适于对用户身份特征信息进行采集，所述第一控制器适于依据采集的所述用户身份特征信息生成数字信号；所述第二控制器适于接收所述数字信号，并将接收的所述数字信号与目标数字信号进行比对验证，在比对验证通过时控制所述驱动马达对所述机械锁进行开锁。
优选地，所述第一控制器与所述第二控制器经由数字信号线相连接。
优选地，所述用户识别模块包括用户密码采集模块、人脸识别模块、指纹识别模块、语音识别模块或智能卡读取模块中的任意一种或一种以上的组合。
优选地，所述用户密码采集模块采集的用户密码包括数字密码、手势密码中的至少一种。
优选地，所述电子锁端还包括重置模块，所述重置模块与所述第二控制器相连接，适于重置目标数字信号，并将重置后的所述目标数字信号发送至所述第二控制器保存。
优选地，所述电子钥匙端还包括重置模块，与所述第二控制器相连接，适于在所述电子锁打开后重置目标数字信号，并将重置后的所述目标数字信号发送至所述第二控制器保存。
优选地，所述电子锁端还包括电源板，所述电源板与所述电子钥匙端、所述第二控制器及所述驱动马达相连接，适于为所述电子钥匙端各模块、所述第二控制器及所述驱动马达供电。
优选地，所述电子锁包括门锁、车锁或箱包锁。
本发明还提供一种基于数字信号传输的电子锁开锁方法，所述开锁方法包括以下步骤：
采集用户身份特征信息；
依据采集的所述用户身份特征信息生成数字信号；
将所述数字信号与目标数字信号进行比对验证，在比对验证通过时打开所述电子锁。
优选地，所述用户身份特征信息包括用户密码、用户人脸信息、用户指纹、用户语音或用户智能卡信息中的一种或一种以上的组合。
优选地，所述用户密码包括数字密码、手势密码中的至少一种。
如上所述，本发明的基于数字信号传输的电子锁及开锁方法，具有以下有益效果：本发明的基于数字信号传输的电子锁通过在电子锁端设置第二控制器，电子钥匙端与电子锁端通过数字信号线相连接，并由所述第二控制器依据数字信号控制驱动马达对机械锁进行开锁；由于数字信号依据位数及排列顺序可以有无数种排列组合，被破解的几率大大降低，使得所述电子锁具有较高的安全性。
附图说明
图1显示为现有技术中的的电子锁的结构框图。
图2显示为本发明实施例一中提供的基于数字信号传输的电子锁的结构框图。
图3显示为本发明实施例二中提供的基于数字信号传输的电子锁的结构框图。
图4显示为本发明实施例三中提供的基于数字信号传输的电子锁的结构框图。
图5显示为本发明实施例四中提供的基于数字信号传输的电子锁开锁方法的流程图。
元件标号说明
11 电子钥匙端
111 用户识别模块
112 控制器
12 电子锁端
121 驱动马达
122 机械锁
21 电子钥匙端
211 用户识别模块
212 第一控制器
22 电子锁端
221 第二控制器
222 驱动马达
223 机械锁
224 电源板
3 数字信号线
4 重置模块
S1～S3 步骤
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图2至图5需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，虽图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。
实施例一
请参阅图2，本发明提供一种基于数字信号传输的电子锁，所述基于数字信号传输的电子锁包括：电子钥匙端21，所述电子钥匙端21包括用户识别模块211及第一控制器212，所述用户识别模块211与所述第一控制器212相连接；电子锁端22，所述电子锁端22包括第二控制器221、驱动马达222及机械锁223，所述第二控制器221与所述第一控制器212相连接，且所述第二控制器221及所述机械锁223均与所述驱动马达222连接；所述用户识别模块211适于对用户身份特征信息进行采集，所述第一控制器212适于依据采集的所述用户身份特征信息生成数字信号；所述第二控制器221适于接收所述数字信号，并将接收的所述数字信号与目标数字信号进行比对验证，在比对验证通过时控制所述驱动马达222对所述机械锁223进行开锁。通过在所述电子锁端22增设所述第二控制器221，所述第二控制器221依据数字信号控制所述驱动马达222对所述机械锁223进行开锁；由于数字信号依据位数及排列顺序可以有无数种排列组合，被破解的几率大大降低，所述电子锁的安全性得到大大提升。
作为示例，所述目标数字信号可以通过预先设定的方式存储于所述第二控制器221内。
作为示例，所述第一控制器212生成的数字信号及所述目标数字信号均可以为包括“0”和“1”的数字组合；所述第一控制器212生成的数字信号及所述目标数字信号的位数(即包括的“0”和“1”数字的个数)及“0”和“1”的排列组合顺序可以根据实际需要进行设定。
作为示例，所述第一控制器212与所述第二控制器221经由数字信号线3相连接。所述数字信号线3用于所述第一控制器212与所述第二控制器221之间的数字信号传输。
在一示例中，所述用户识别模块211可以为密码采集模块，用于通过触摸屏或按键对用户设定的用户密码进行采集。所述用户密码可以为数字密码或手势密码中的一种或两种的组合，优选地，本实施例中，所述用户密码为数字密码。
在另一示例中，所述用户识别模块211可以为人脸识别模块，用于通过摄像头等装置对用户的脸部特征进行采集。
在又一示例中，所述用户识别模块211可以为指纹识别模块，用于通过指纹传感器对用户的指纹进行采集。
在又一示例中，所述用户识别模块211还可以为语音识别模块，用于通过麦克风等装置对用户的声音进行采集。
在又一示例中，所述用户识别模块211还可以为智能卡读取模块，用于通过读卡器等装置对智能卡中的用户信息进行采集。
在又一示例中，所述用户识别模块211还可以为用户密码采集模块、人脸识别模块、指纹识别模块、语音识别模块或智能卡读取模块中的任意两种或两种以上的组合。
作为示例，所述电子锁端22还包括电源板224，所述电源板224与所述电子钥匙端21、所述第二控制器221及所述驱动马达222相连接，适于为所述电子钥匙端21各模块、所述第二控制器221及所述驱动马达222供电。
作为示例，所述电源板224可以包括主电源板及辅助电源板。
作为示例，所述第一控制器212及所述第二控制器221均可以为MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)。
作为示例，所述电子锁可以为门锁、车锁或箱包锁，优选地，本实施例中，所述电子锁为门锁。
本发明所述的基于数字信号传输的电子锁的工作原理为：首先，采集目标用户身份特征信息并存储于所述第一控制器212内，并将目标数字信号存储于所述第二控制器221内；其次，当需要进行用户身份特征验证时，所述用户识别模块211采集用户的用户身份特征信息；再次，所述第一控制器212将采集的用户身份特征信息与目标用户身份信息进行比对，并依据比对结果生成相应的数字信号；具体的，可以为当采集的用户身份特征信息与目标用户身份信息匹配时，所述第一控制器212生成与所述目标数字信号相同的数字信号，否则，生成与所述目标数字信号不同的数字信号；然后，所述第二控制器221将所述第一控制器212生成的数字信号进行比对验证，在比对验证通过时控制所述驱动马达222对所述机械锁223进行开锁。
实施例二
请参阅图3，本实施例还提供一种基于数字信号传输的电子锁，本实施例中所述的基于数字信号传输的电子锁的结构与实施例一中所述的基于数字信号传输的电子锁的结构大致相同，二者的区别在于：本实施例中所述的基于数字信号传输的电子锁中的所述电子锁端22相较于实施例一中所述的基于数字信号传输的电子锁增设了重置模块4，所述重置模块4与所述第二控制器221相连接，适于在更换所述电子钥匙端11时或需要重新设定目标用户身份特征信息时重置目标数字信号，并将重置后的所述目标数字信号发送至所述第二控制器221保存。
需要说明的是，在通过所述重置模块4重置所述目标数字信号时，所述重置模块4将重置的目标数字信号发送至所述第二控制器221时，所述第二控制器221在保存重置的所述目标数字信号的同时将原先设定保存的目标数字信号擦除。
具体的，所述重置模块4可以为触屏或按键，用户可以通过触屏或按键方式重新设定所述目标数字信号。
实施例三
请参阅图4，本实施例还提供一种基于数字信号传输的电子锁，本实施例中所述的基于数字信号传输的电子锁的结构与实施例二中所述的基于数字信号传输的电子锁的结构大致相同，二者的区别在于：实施例二中，所述重置模块4位于所述电子锁端22，而本实施例中，所述重置模块4位于所述电子钥匙端21。
当然，当所述基于数字信号传输的电子锁为门锁时，由于所述电子钥匙端21一般位于门的外侧，当所述重置模块4置于所述电子钥匙端21时，为了确保所述基于数字信号传输的电子锁的安全性，在本实施例中，当需要使用所述重置模块4重置目标数字信号时，可以先使用所述重置模块4输入预定的指令(譬如，当前所述第二控制器221内存储的目标数字信号等)，所述第二控制器221将所述重置模块4输入的指令与目标指令进行比对验证，当比对验证通过时才允许所述重置模块4进行目标数字信号的重置。
实施例四
请参阅图5，本发明还提供一种基于数字信号传输的电子锁开锁方法，所述基于数字信号传输的电子锁开锁方法基于实施例一至实施例三中任一所述的基于数字信号传输的电子锁，所述开锁方法包括以下步骤：
S1：采集用户身份特征信息；
S2：依据采集的所述用户身份特征信息生成数字信号；
S3：将所述数字信号与目标数字信号进行比对验证，在比对验证通过时打开所述电子锁。
在步骤S1中，请参阅图5中的S1步骤，采集用户身份特征信息。
作为示例，使用如实施例一至实施例三中所述任一所述的基于数字信号传输的电子锁的所述用户识别模块211采集用户身份特征信息。
作为示例，采集的所述用户身份特征信息包括用户密码、用户人脸信息、用户指纹、用户语音或用户智能卡信息中的一种或一种以上的组合。
作为示例，所述用户密码包括数字密码、手势密码中的至少一种。
需要说明的是，在使用所述开锁方法之前，还需要先执行采集目标用户身份特征信息并存储，且设定目标数字信号并存储的步骤。
需要说明的是，如实施例二及实施例三中所述的基于数字信号传输的电子锁，譬如在更换了所述电子钥匙端21等情况下需要对目标数字信号进行重置时，在执行步骤1)之前，还需要执行重置所述目标数字信号并保存的步骤。
在一示例中，可以直接使用如实施例二中所述的基于数字信号传输的电子锁的所述重置模块4重置所述目标数字信号并将重置的所述目标数字信号保存于所述第二控制器221中。
在另一示例中，还可以使用如实施例二或实施例三中所述的基于数字信号传输的电子锁的所述重置模块4先输入预定的指令(譬如，当前所述第二控制器221内存储的目标数字信号等)，将输入的指令与目标指令进行比对验证，只有在比对验证通过时才能进行目标数字信号的重置。
在步骤S2中，请参阅图5中的S2步骤，依据采集的所述用户身份特征信息生成数字信号。
作为示例，使用如实施例一至实施例三中所述任一所述的基于数字信号传输的电子锁的所述第一控制器212将采集的用户身份特征信息与目标用户身份信息进行比对，并依据比对结果生成相应的数字信号；具体的，可以为当采集的用户身份特征信息与目标用户身份信息匹配时，所述第一控制器212生成与所述目标数字信号相同的数字信号，否则，生成与所述目标数字信号不同的数字信号。
在步骤S3中，请参阅图5中的S3步骤，将所述数字信号与目标数字信号进行比对验证，在比对验证通过时打开所述电子锁。
作为示例，使用如实施例一至实施例三中所述任一所述的基于数字信号传输的电子锁的所述第二控制器221将所述第一控制器212生成的数字信号进行比对验证，在比对验证通过时控制所述驱动马达222对所述机械锁223进行开锁。
综上所述，本发明提供一种基于数字信号传输的电子锁及开锁方法，所述基于数字信号传输的电子锁包括：电子钥匙端，包括用户识别模块及第一控制器，所述用户识别模块与所述第一控制器相连接；电子锁端，包括第二控制器、驱动马达及机械锁，所述第二控制器及所述机械锁均与所述驱动马达连接；所述用户识别模块适于对用户身份特征信息进行采集，所述第一控制器适于依据采集的所述用户身份特征信息生成数字信号；所述第二控制器适于接收所述数字信号，并将接收的所述数字信号与目标数字信号进行对验证，在比对验证通过时控制所述驱动马达对所述机械锁进行开锁。本发明的基于数字信号传输的电子锁通过在电子锁端设置第二控制器，电子钥匙端与电子锁端通过数字信号线相连接，并由所述第二控制器依据数字信号控制驱动马达对机械锁进行开锁；由于数字信号依据位数及排列顺序可以有无数种排列组合，被破解的几率大大降低，使得所述电子锁具有较高的安全性。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (11)

1.一种基于数字信号传输的电子锁，其特征在于，所述基于数字信号传输的电子锁包括：
电子钥匙端，包括用户识别模块及第一控制器，所述用户识别模块与所述第一控制器相连接；
电子锁端，包括第二控制器、驱动马达及机械锁，所述第二控制器与所述第一控制器相连接，且所述第二控制器及所述机械锁均与所述驱动马达连接；
所述用户识别模块适于对用户身份特征信息进行采集，所述第一控制器适于依据采集的所述用户身份特征信息生成数字信号；所述第二控制器适于接收所述数字信号，并将接收的所述数字信号与目标数字信号进行比对验证，在比对验证通过时控制所述驱动马达对所述机械锁进行开锁。
2.根据权利要求1所述的基于数字信号传输的电子锁，其特征在于：所述第一控制器与所述第二控制器经由数字信号线相连接。
3.根据权利要求1所述的基于数字信号传输的电子锁，其特征在于：所述用户识别模块包括用户密码采集模块、人脸识别模块、指纹识别模块、语音识别模块或智能卡读取模块中的任意一种或一种以上的组合。
4.根据权利要求3所述的基于数字信号传输的电子锁，其特征在于：所述用户密码采集模块采集的用户密码包括数字密码、手势密码中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的基于数字信号传输的电子锁，其特征在于：所述电子锁端还包括重置模块，所述重置模块与所述第二控制器相连接，适于重置目标数字信号，并将重置后的所述目标数字信号发送至所述第二控制器保存。
6.根据权利要求1所述的基于数字信号传输的电子锁，其特征在于：所述电子钥匙端还包括重置模块，与所述第二控制器相连接，适于在所述电子锁打开后重置目标数字信号，并将重置后的所述目标数字信号发送至所述第二控制器保存。
7.根据权利要求1所述的基于数字信号传输的电子锁，其特征在于：所述电子锁端还包括电源板，所述电源板与所述电子钥匙端、所述第二控制器及所述驱动马达相连接，适于为所述电子钥匙端各模块、所述第二控制器及所述驱动马达供电。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的基于数字信号传输的电子锁，其特征在于：所述电子锁包括门锁、车锁或箱包锁。
9.一种基于数字信号传输的电子锁开锁方法，其特征在于，所述开锁方法包括以下步骤：
采集用户身份特征信息；
依据采集的所述用户身份特征信息生成数字信号；
将所述数字信号与目标数字信号进行比对验证，在比对验证通过时打开所述电子锁。
10.根据权利要求9所述的基于数字信号传输的电子锁开锁方法，其特征在于：所述用户身份特征信息包括用户密码、用户人脸信息、用户指纹、用户语音或用户智能卡信息中的一种或一种以上的组合。
11.根据权利要求10所述的基于数字信号传输的电子锁开锁方法，其特征在于：所述用户密码包括数字密码、手势密码中的至少一种。
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