签名授权及机械开锁一体式防盗锁的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种签名授权及机械开锁一体式防盗锁。将机械锁和电子锁相结合，采用双保险模式。将电子锁加密识别部件嵌在钥匙上，将电子钥匙和机械钥匙做成一体。采用签名加密的方式，用户可在签名板上标记符号进行加密。识别系统采用光束透射签名板后在识别点阵上产生投影，然后通过控制芯片对识别点阵中的点是否被光照射的方式进行识别。本实用新型将图像识别技术和传统防盗门机械锁相结合，利用授权签名来控制开关电子锁栓，手动签名几乎不可能复制；使用电子锁栓锁定机械锁，防止机械锁被开锁工具开启；而且成本低，适用于家庭防盗门。
【专利说明】签名授权及机械开锁一体式防盗锁
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及锁具，具体涉及一种结合签名授权开锁方式以及传统的机械开锁方式为一体的具有双重防盗功能的锁具。
【背景技术】
[0002]现有的防盗锁，机械式防盗锁的锁体与钥匙的识别主要是利用钥匙有规律的突起触碰锁体内部机械结构，易被人利用外部工具触碰锁体内部开锁；指纹识别锁造价高，不适于家庭使用；磁卡感应锁，磁卡易复制，存在安全隐患，而且由于其结构和功能的特殊性多用于宾馆房门，不适于家庭使用。
实用新型内容
[0003]针对现有防盗锁的上述问题， 申请人:经过研究改进，提供一种具有更低的成本、更好的防盗效果以及更广泛的适用性的签名授权及机械开锁一体式防盗锁。
[0004]本实用新型的技术方案如下:
[0005]一种签名授权及机械开锁一体式防盗锁，包括钥匙以及锁体；所述钥匙上安装有签名板，所述签名板上书写有签名或图案；所述锁体包括可联动的机械锁芯和机械锁栓，所述机械锁芯中间设有钥匙孔，所述钥匙孔包括机械钥匙区和签名识别区，当钥匙插入所述钥匙孔至极限位置时，钥匙上的签名板与所述签名识别区位置对应；所述签名识别区内设有位置及大小对应的发光装置和点阵识别装置，所述点阵识别装置与控制电路板连接，所述控制电路板上具有控制芯片，所述控制芯片连接由电磁铁或电机构成的执行机构，所述执行机构连接并驱动电子锁栓。
[0006]签名板可采用以下四种不同的设计:第一种，所述签名板由透光材质制成，所述签名板上具有由不透光笔迹书写的签名或图案；第二种，所述签名板为表面抹有可擦除涂料的透明板，所述签名板上具有由擦除所述涂料形成的签名或图案；第三种，所述签名板为可反射光线的镜面，所述签名板上具有由不能反射光线的笔迹书写的签名或图案；第四种，所述签名板为可吸收光线的黑色面板，所述签名板上具有由银色反光笔迹书写的签名或图案。
[0007]当采用上述第一、第二种签名板时，所述签名板为透明塑料板或透明玻璃板，插接或镶嵌在钥匙上，在钥匙插入钥匙孔后所述签名板两面均不被钥匙所遮挡；当钥匙插入钥匙孔至极限位置时，所述签名板位于发光装置和点阵识别装置之间。
[0008]当采用上述第三、第四种签名板时，所述签名板插接或镶嵌在钥匙上，在钥匙插入钥匙孔后所述签名板可反射光线的一面不被钥匙所遮挡；当钥匙插入钥匙孔至极限位置时，所述签名板位于发光装置和点阵识别装置同侧。
[0009]电子锁栓与机械锁的互锁关系可采用以下三种不同的设计:第一种，所述电子锁栓与机械锁芯或机械锁栓相互独立，所述电子锁栓和机械锁栓均用来锁门；第二种，所述机械锁芯或机械锁栓上设有锁销孔，所述电子锁栓在未开锁时插入所述锁销孔中锁定机械锁芯或机械锁栓；第三种，所述电子锁栓上设有锁销孔，所述机械锁栓在未开锁时插入所述锁销孔中锁定电子锁栓。
[0010]本实用新型的有益技术效果是:
[0011]本实用新型将机械锁和电子锁相结合，采用双保险模式。将电子锁加密识别部件嵌在钥匙上，将电子钥匙和机械钥匙做成一体。采用签名加密的方式，用户可在签名板上标记符号进行加密。识别系统采用光束透射签名板后在识别点阵上产生投影，然后通过控制芯片对识别点阵中的点是否被光照射的方式进行识别。
[0012]本实用新型将图像识别技术和传统防盗门机械锁相结合，利用授权签名来控制开关电子锁栓，手动签名几乎不可能复制；使用电子锁栓锁定机械锁，防止机械锁被开锁工具开启；而且成本低，适用于家庭防盗门。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的电子锁栓第一种实施例的位置图。
[0014]图2是本实用新型的电子锁栓第二种实施例的位置图。
[0015]图3是本实用新型的钥匙的结构示意图。
[0016]图4是本实用新型的签名识别过程第一种实施例的示意图。
[0017]图5是本实用新型的签名识别过程第二种实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】做进一步说明。
[0019]本实用新型包括钥匙以及锁体两部分。锁体又包括机械锁芯和机械锁栓，以及本实用新型新增的电子锁栓以及电子装置。
[0020]图1为钥匙的示意图。如图1所示，钥匙3的外形与传统钥匙相似，特别之处在于其上安装有一个签名板7，为增加方便性及节省体积签名板7可嵌在钥匙3上，或者采用插接等其它方式安装，示意图并不限定签名板7在钥匙3上的具体位置。签名板7上书写有签名，签名板7上的签名也可用画图替代。
[0021]图2为机械锁芯的示意图。如图2所示，机械锁芯I是锁具的心脏，是跟钥匙配套转动并能够带动机械锁栓运动的核心部分，其机械联动结构部分的设计与现有技术并无不同。圆柱形的机械锁芯I中间设有钥匙孔4，钥匙孔4可分为机械钥匙区4-1和签名识别区4-2两部分，当钥匙3插入钥匙孔4至极限位置时，钥匙3上的签名板7与签名识别区4-2位置将对应，示意图并不限定签名识别区4-2在钥匙孔4内的具体位置，签名识别区4-2的位置根据签名板7在钥匙3上的位置而调节。
[0022]图3为机械锁栓的示意图。虽然图3中的机械锁栓2与图2中的机械锁芯I分别位于不同的视图中，但两者是相互联动的。
[0023]图2、图3中未示出的结构还有，签名识别区4-2内设有位置及大小对应的发光装置8和点阵识别装置9，点阵识别装置9与控制电路板连接，控制电路板上具有控制芯片，控制芯片连接由电磁铁或电机构成的执行机构，执行机构连接电子锁栓5。
[0024]电子锁栓5的安装有多种实施方式。例如，可以如图2所示，在机械锁芯I上开设锁销孔6,电子锁栓5上端固定在外壳上，由电磁铁或电机控制其插入和拔出锁销孔6。当插入锁销孔6后可锁定机械锁芯1，可防止机械锁芯I转动，无法用钥匙开启。锁销孔6的形状、结构和位置视具体情况而定，例如，也可以做成如图3所示的结构和位置，在机械锁栓2上开设锁销孔6，当电子锁栓5插入锁销孔6后可锁定机械锁栓2。上述两种方案可以概括为，都是采用电子锁栓来锁定机械锁。此外，还有如下两种替代方案:机械锁栓和电子锁栓均用来锁门，则这种方案下无需开设锁销孔6，电子锁栓5与机械锁芯I或机械锁栓2均独立设置；或者，用机械锁来锁定电子锁栓，在电子锁栓5上开设锁销孔6，机械锁栓2插入述锁销孔6后可锁定电子锁栓5，当用钥匙开启机械锁栓2并识别签名后才能开启电子锁栓5。
[0025]以下说明签名识别及授权的原理及过程。
[0026]本实用新型钥匙3上的签名板7可采用以下四种设计:第一种，签名板7由透光材质制成，例如透明的塑料板、玻璃板或其他透光固体材料替代，签名笔可用黑色笔或者其他颜色笔，在签名板7上书写形成一层不透明的笔迹，类似粉笔在黑板上形成的一层石膏笔迹，保证不透光就好，笔迹的具体颜色和材料不限定；第二种，签名板7同样为由透光材质制成的透明板，不同之处是在透明板表面抹上一层可擦除涂料，形成不透明板，再利用功能类似橡皮擦的签名笔，通过擦除签名板7表面的涂料从而在签名板7上形成签名或图案；第三种，将签名板7加工为可反射光线的镜面，通过反射达到投影效果，在签名板7的镜面上用记号笔标记出签名或图案，则被标记的部分不能反射光线。第四种，将签名板7加工为不反射光线(即吸收光线)的黑色板(或透射板，但保证光线透射后不会因照射在锁内其它器件上产生反射而影响投影效果)，通过书写可反射光线的银色笔迹达到投影效果，在签名板7的镜面上用记号笔标记出签名或图案，则被标记的部分能反射光线。
[0027]当采用上述第一、第二种签名板时，在钥匙插入钥匙孔后签名板7的两面必须均不被钥匙3所遮挡；在实施过程中为保护签名板7上的字迹，可以采取保护措施将签名板7进行保护，因此在钥匙插入钥匙孔前签名板7是可以被遮挡保护的。当钥匙3插入钥匙孔4至极限位置时，签名板7位于发光装置8和点阵识别装置9之间，且三者平行(如图4)。而当采用上述第三、第四种签名板时，在钥匙插入钥匙孔后签名板7可反射光线的一面必须不被钥匙所遮挡；同样在实施过程中为保护签名板7上的字迹，可以采取保护措施将签名板7进行保护，因此在钥匙插入钥匙孔前签名板7是可以被遮挡保护的。当钥匙3插入钥匙孔4至极限位置时，签名板7位于发光装置8和点阵识别装置9的同侧，且发光装置8和点阵识别装置9的位置应设置成当发光装置8发出的入射光线经过签名板7后的反射光线正好被点阵识别装置9收到(如图5)。
[0028]当钥匙3插入钥匙孔4，会触发内部发光装置8，光束照在签名板7上，打下签名投影，控制芯片会对投影进行识别。
[0029]例如在图4 (A)所示的实施方式中，发光装置8可由若干发光二极管构成，用干电池供电。签名板7采用上述第一、第二种签名板，上面签名或标记有符号“好Q”。点阵识别装置9上有一个m*n的识别点阵，m、n的值和间距的大小视具体情况而定，识别点阵所在模块和签名板大小相同，识别点阵上每个点均为一个光敏元件(或其中部分点为光敏元件)，若识别点阵的点与点之间间距太小，可用光纤的一端连接点阵，另一端靠近光敏元件，保证光纤传导的光可以照射到光敏元件。发光装置8发出的光束透过签名板7照射在点阵识别装置9的识别点阵上，签名板7上被签名覆盖的区域不能透光，在识别点阵上形成阴影，如图4 (B)所示，在此要将点阵上的点做到足够小并且分布合理，签名板7上符号的笔画够粗，保证能完全覆盖点阵上的点，避免出现点阵上存在点被覆盖了一半造成识别系统出现错误。由于签名笔在签名板上形成一层不透明的笔迹，则光束从照明装置发出，透过签名板照射在点阵上，会根据签名的不同在识别点阵上形成不同的阴影，不被阴影覆盖的区域点阵上的点对应的光敏元件被光束激活，而阴影部分的点连接的光敏元件则不被激活，光敏元件在此起到类似开关的作用，实现在被光照射和不被照射时分别使控制芯片检测到高电平和低电平(或低电平和高电平)。即，识别点阵中被阴影覆盖的点在单片机引脚会显示低(或高)电平，没有被阴影覆盖的点在单片机引脚会显示高(或低)电平。光敏元件两端分别连接高(或低)电平和控制芯片引脚，从而通过控制芯片检测高低电平实现签名图像的识别。
[0030]授权识别过程如下:控制芯片通过检测光敏元件输入的高低电平，得到一组光信号编码，将该光信号编码与控制芯片内存储的每个记忆签名分别进行对比，判断是否相同(或相似度大于某个设定值)，若相同(或相似度大于某个设定值)，即符合开启条件，则发出控制信号控制执行机构将电子锁栓拔出锁销孔，解除对门或者机械锁的锁定，此时当钥匙的突起也同时匹配时，可开启防盗锁。
[0031]值得注意的是，在本实用新型使用前，可以被授权的签名需要预先被控制芯片记忆并存储。因此，本实用新型的控制电路以及相应的锁体上还设置有签名记忆开关(通过程序在控制芯片上设置外部开关)，这个开关是对签名进行记忆存储用的，因为只有在控制芯片存储过的签名才能进行识别。预先记忆的过程是，通过打开签名记忆开关使本实用新型进入记忆工作状态，将已经写好签名的钥匙插入锁体，通过控制芯片检测高低电平对签名图像进行识别并存储，然后关闭签名记忆开关完成记忆。可以记忆的授权数据的组数由控制电路中存储器的容量决定，各组数据均有独立的存储空间。此外，为确保安全，上述签名记忆开关应该设置在位于房间内一侧的锁体上，并由壳盖隐藏。
[0032]以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种签名授权及机械开锁一体式防盗锁，其特征在于:包括钥匙以及锁体；所述钥匙上安装有签名板，所述签名板上书写有签名或图案；所述锁体包括可联动的机械锁芯和机械锁栓，所述机械锁芯中间设有钥匙孔，所述钥匙孔包括机械钥匙区和签名识别区，当钥匙插入所述钥匙孔至极限位置时，钥匙上的签名板与所述签名识别区位置对应；所述签名识别区内设有位置及大小对应的发光装置和点阵识别装置，所述点阵识别装置与控制电路板连接，所述控制电路板上具有控制芯片，所述控制芯片连接由电磁铁或电机构成的执行机构，所述执行机构连接并驱动电子锁栓。
2.根据权利要求1所述签名授权及机械开锁一体式防盗锁，其特征在于:所述签名板由透光材质制成，所述签名板上具有由不透光笔迹书写的签名或图案。
3.根据权利要求1所述签名授权及机械开锁一体式防盗锁，其特征在于:所述签名板为表面抹有可擦除涂料的透明板，所述签名板上具有由擦除所述涂料形成的签名或图案。
4.根据权利要求1所述签名授权及机械开锁一体式防盗锁，其特征在于:所述签名板为可反射光线的镜面，所述签名板上具有由不能反射光线的笔迹书写的签名或图案。
5.根据权利要求1所述签名授权及机械开锁一体式防盗锁，其特征在于:所述签名板为可吸收光线的黑色面板，所述签名板上具有由银色反光笔迹书写的签名或图案。
6.根据权利要求2或3所述签名授权及机械开锁一体式防盗锁，其特征在于:所述签名板为透明塑料板或透明玻璃板，插接或镶嵌在钥匙上，在钥匙插入钥匙孔后所述签名板两面均不被钥匙所遮挡；当钥匙插入钥匙孔至极限位置时，所述签名板位于发光装置和点阵识别装置之间。
7.根据权利要求4或5所述签名授权及机械开锁一体式防盗锁，其特征在于:所述签名板插接或镶嵌在钥匙上，在钥匙插入钥匙孔后所述签名板可反射光线的一面不被钥匙所遮挡；当钥匙插入钥匙孔至极限位置时，所述签名板位于发光装置和点阵识别装置同侧。
8.根据权利要求1所述签名授权及机械开锁一体式防盗锁，其特征在于:所述电子锁栓与机械锁芯或机械锁栓相互独立，所述电子锁栓和机械锁栓均用来锁门。
9.根据权利要求1所述签名授权及机械开锁一体式防盗锁，其特征在于:所述机械锁芯或机械锁栓上设有锁销孔，所述电子锁栓在未开锁时插入所述锁销孔中锁定机械锁芯或机械锁栓。
10.根据权利要求1所述签名授权及机械开锁一体式防盗锁，其特征在于:所述电子锁栓上设有锁销孔，所述机械锁栓在未开锁时插入所述锁销孔中锁定电子锁栓。
【文档编号】E05B19/02GK203701748SQ201420073735
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年2月20日 优先权日:2014年2月20日
【发明者】李坦, 李一强, 巩志国, 高俊杰, 李勇, 李磊, 王山云 申请人:李坦