人机交互智能钥匙管理系统及其管理方法

专利名称：人机交互智能钥匙管理系统及其管理方法
技术领域：
本发明属钥匙集中管理技术领域，尤其涉及一种可实现集群管理的人机交互智能 钥匙管理系统及其管理方法。
背景技术：
通常，钥匙的集中管理采用的方法是用一个大的钥匙盘将所有的钥匙放在一起。 钥匙使用者将钥匙盘带走或从钥匙盘上取下钥匙。这种方式的缺点是不知道钥匙的使用 情况、不知道钥匙的使用者、不知道钥匙是否归还。钥匙的存放很不安全。随着钥匙集中管理方法的演进，通过钥匙柜对钥匙进行集中管理成为主流。根据 钥匙柜的管理是否能够实现智能化，目前公知的钥匙柜划分为两类，一类是传统管理钥匙 的钥匙柜；一类是通过指纹或磁卡来识别登录人员，通过钥匙锁识别钥匙插板插入或者拔 出信号，来实现钥匙管理的智能钥匙柜。传统的钥匙柜一方面无法跟踪记忆钥匙所处的使用状态，也无法对使用钥匙人员 进行管理和约束，仅可实现大量钥匙的集中管理和排序功能。智能化管理的钥匙柜内设置指纹或磁卡识别登录人员，通过元器件开关检测钥匙 插板的插入和取出状态来实现钥匙的智能化管理。但是，目前的智能钥匙柜缺少人性化的 人机交互管理平台，钥匙插板相同且不存在唯一性和归属性(属于某个钥匙柜)，无法识别 是否属于本钥匙柜内的钥匙插板还是其他物体插入钥匙锁孔，无法实现钥匙插板插入任意 一个钥匙锁后的搜索定位管理。

发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种安全，可靠，易于操作，能对钥匙 的使用及使用者进行自动而有效的跟踪记录，实现钥匙的集中保存与管理，并具有搜索定 位及报警功能的人机交互智能钥匙管理系统。本发明还提供一种与上述人机交互智能钥匙管理系统相配套的管理方法。为达到上述目的，本发明是这样实现的人机交互智能钥匙管理系统，它包括计算机、钥匙卡、钥匙锁定盒、系统控制部分 及固定设于所述钥匙锁定盒内的钥匙锁；所述系统控制部分包括读卡模块及驱动模块；所 述钥匙卡上固定设有芯片及钥匙锁定孔；所述钥匙锁定盒上设有与钥匙卡对应的钥匙锁 孔；所述钥匙卡可沿钥匙锁孔直线滑入钥匙锁定盒内，其上的钥匙锁定孔与所述钥匙锁的 工作端相对应；所述读卡模块的端口分别接计算机及驱动模块的端口 ；所述驱动模块的信号传输 端口接钥匙锁的信号传输端口；所述读卡模块接收来自计算机的指令，并与钥匙卡经射频场进行相关的数据交 换，完成对钥匙卡的操作与管理；所述钥匙卡为系统的应用终端，其接收所述读卡模块的指令并返回指令执行结果；所述驱动模块依据计算机的指令控制钥匙锁的开启或关闭。作为一种优选方案，本发明还设有状态采集模块；所述状态采集模块的端口接驱 动模块的端口 ；状态采集模块接收钥匙存/取状态信息后，将其传输至计算机。作为另一种优选方案，本发明还设有柜体及与其配装的钥匙抽屉；所述钥匙锁定 盒固定置于钥匙抽屉内；在所述钥匙抽屉上固定设有抽屉锁；所述驱动模块的信号传输端 口接抽屉锁的信号传输端口。进一步地，本发明还设有信号采集模块；所述信号采集模块的传输端口接计算机 的传输端口。本发明所述信号采集模块可包括指纹识别模块、触摸屏模块或图像采集模块。一种人机交互智能钥匙管理系统的管理方法，可按如下步骤执行A、初始化钥匙卡；(A101)插入全部钥匙卡；(A102)点击读卡；(A103)所有钥匙卡物理号码存入数据 库；B、钥匙入库；(B101)登录系统；(B102)打开抽屉；(B103)插入空钥匙卡；(B104)点击入库功 能；(B105)输入数据；(B106)将与钥匙卡绑定的钥匙信息导入数据库；C、钥匙出库；(C101)登录系统；(C102)选择出库的钥匙编号；(C103)点击钥匙出库功能； (C104)取出钥匙，并确认；D、借钥匙；(D101)登录系统；(D102)点击抽屉图标查找钥匙所在抽屉或输入钥匙编号； (D103)点击抽屉界面钥匙图标或点击输入编号借钥匙；(D104)抽屉打开，系统摄像，钥匙 盒指示灯提示；(D105)取出钥匙；E、还钥匙；(E101)系统登录；(E102)点击抽屉图标查找空钥匙位；(E103)点击打开抽屉； (E104)抽屉打开，系统摄像；(E104)还钥匙。在实际设计时，本发明还执行下列步骤H、系统开机扫描(H101)系统启动；(H102)若原位置有钥匙而现在无，则做出下面两种状态判断a、钥匙在锁定盒内但开关分离，此时读出卡号，提示用户该位置钥匙未插紧或开 关坏；b、开关分离且读不到卡号，提示用户钥匙被非法取出；若原来位置无钥匙而现在有，则做出下面两种状态判断c、插入无芯片钥匙，提示取出非法卡；d、插入有芯片钥匙，但非属本系统，提示取 出该钥匙卡；若抽屉状态为开，暂停扫描，提示关闭抽屉；抽屉关闭继续扫描；(H103)出具系统扫描报告。本发明安全，可靠，易于操作，能对钥匙的使用及使用者进行自动而有效的跟踪记录，实现了钥匙的集中保存与管理，并具有搜索定位及报警功能，其减少了相关人员、简化 了程序和相关手续。首先，本发明在设计上囊括了人体力学的重要内容，符合正常身高极其比例关系， 简易，方便。柜体采用优质钢板Q235焊接而成，表面经过各种处理后喷塑而成，美观实用； 其次，柜子在设计上充分利用了电气智能化产品的完美结合，比如在柜子总开关及主机开 关的安装设计上采用了卧式内沉小窗，重要的是安装了电磁锁，使得用手一按，即可进行开 和锁，方便地进行电气控制。在大抽屉上安装了电气控制锁，使得当抽屉锁好后通过电气控 制开锁，大抽屉则自动弹出部分行程，使用者则可以用早已捶于此处的手轻轻一拉，即可打 开抽屉，完成借钥匙操作。本发明顶部可存放键盘小抽屉，同时也可安装电磁锁，方便开关。 再次，钥匙盒采用ABS材质，具有良好的机械性能，且美观实用，其中钥匙采用透明材质，能 够将盒内电气信号灯发出的信号通过导光束传到盒外。最后，本发明美观实用，方便快捷， 智能化管理无疑成为本发明的优点。本发明具有独立的IP地址，可扩展成通过控制中心或网络进行远程控制管理，可 以实现远程设置，远程日志查询，远程用户管理，远程查询录像资料等功能，可扩展为钥匙 柜的集群管理。本发明可设置不同钥匙容量来满足不同的管理需求，在停电情况下可使用UPS供 电。在电源坏掉或电控锁破损的情况下，可采用机械钥匙的方式打开钥匙柜后柜门和抽屉 取出钥匙，为钥匙柜在出现故障时提供了可靠的保障。钥匙柜后设置温控风扇，避免钥匙柜 内温度过高产生故障。当开启本发明系统后，触摸式操作平台自动运行，系统自检后，操作界面呈现在使 用者面前。操作界面标识清晰，易操作，使用者不仅可以通过用户名和密码登录，还可以使 用钥匙柜内录入过的指纹进行登录。登录方式可以由使用者在登录时自行选择，指纹识别 设备准确、精度高，使本发明更加安全，可靠。本发明使用者根据钥匙柜的软件系统分配的权限在钥匙柜平台上操作，钥匙柜的 触摸设备由声波式触摸屏与17寸高亮度液晶显示器构成，触摸感应灵敏、准确。使用者登 录钥匙柜的软件系统后，可点击打开抽屉功能，软件系统对每个抽屉进行24小时监控，同 时保存监控图像和相关信息到软件系统的数据库中，有权限的使用者可以进行查询。钥匙 柜的所有相关信息均有日志文件记录并设置有统计查询功能，并可通过报表打印，为管理 者提供更好的管理参考。操作状态的信息记录和提示，非法状态报警，触摸式交互操作等， 使本发明更具有人性化和高性能的特点。


下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明。本发明的保护范围不仅局 限于下列内容的表述。图1为本发明系统控制部分整体架构图；图2为本发明系统控制部分电路原理框图；图3为本发明系统控制部分一种实施方式电路原理框图；图4为本发明整体结构示意图；图5为本发明钥匙锁锁定状态结构示意6
图6为本发明初始化流程框图；图7为本发明钥匙入库流程框图；图8为本发明钥匙出库流程框图；图9为本发明借钥匙流程框图；图10为本发明还钥匙流程框图；图11为本发明人员添加流程框图；图12为本发明查询流程框图；图13为本发明读卡部分电路原理图；图14-1为本发明接收发送部分电路原理图；图14-2为本发明接收发送部分电路原理图；图15-1为本发明钥匙盒底板电路原理图；图15-2为本发明钥匙盒底板电路原理图；图16为本发明钥匙柜开机扫描功能逻辑框图。图中1为柜体；2为触摸屏；3为监控摄像设备；4为键盘；5为小抽屉；6为指纹识 别设备；7为关闭的钥匙抽屉；8为钥匙锁孔；9为钥匙卡；10为打开的钥匙抽屉；11钥匙抽 屉锁孔压板；12为钥匙插板系孔；13为钥匙插板芯片槽；14为钥匙插板芯片；15为钥匙锁 定孔；16为钥匙锁定盒；17为电磁线圈；18为电磁弹簧锁；19为信号开关；20为提示灯；21 为阅读器；22为带有钥匙的钥匙插板；24为钥匙插板。
具体实施例方式参见图1 2及图4 5所示，人机交互智能钥匙管理系统，它包括计算机、钥匙卡 9、钥匙锁定盒16、系统控制部分及固定设于所述钥匙锁定盒16内的钥匙锁18;所述系统控 制部分包括读卡模块及驱动模块；所述钥匙卡9上固定设有芯片14及钥匙锁定孔15 ；所述 钥匙锁定盒16上设有与钥匙卡9对应的钥匙锁孔8 ；所述钥匙卡9可沿钥匙锁孔8直线滑 入钥匙锁定盒16内，其上的钥匙锁定孔15与所述钥匙锁18的工作端相对应；所述读卡模 块的端口分别接计算机及驱动模块的端口 ；所述驱动模块的信号传输端口接钥匙锁18的 信号传输端口 ；所述读卡模块接收来自计算机的指令，并与钥匙卡9经射频场进行相关的 数据交换，完成对钥匙卡9的操作与管理；所述钥匙卡9为系统的应用终端，其接收所述读 卡模块的指令并返回指令执行结果；所述驱动模块依据计算机的指令控制钥匙锁18的开 启或关闭。本发明还可设有状态采集模块；所述状态采集模块的端口接驱动模块的端口 ； 状态采集模块接收钥匙存/取状态信息后，将其传输至计算机。本发明还可设有柜体1及 与其配装的钥匙抽屉7、钥匙抽屉10 ；所述钥匙锁定盒16固定置于钥匙抽屉7及钥匙抽屉 10内；在所述钥匙抽屉7及钥匙抽屉10上固定设有抽屉锁；所述驱动模块的信号传输端口 接抽屉锁的信号传输端口。另外，本发明还可设有信号采集模块；所述信号采集模块的传输 端口接计算机的传输端口 ；所述信号采集模块包括指纹识别模块、触摸屏模块或图像采集 模块。为改善系统的温度环境，本发明所述柜体1的后侧可固定设有温控风扇。为增加使 用功能，本发明在所述柜体1的后侧固定设有UPS电源。参见图6 12所示，一种人机交互智能钥匙管理系统的管理方法，可按如下步骤 执行
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A、初始化钥匙卡；(A101)插入全部钥匙卡；(A102)点击读卡；(A103)所有钥匙卡物理号码存入数据 库；B、钥匙入库；(B101)登录系统；(B102)打开抽屉；(B103)插入空钥匙卡；(B104)点击入库功能；(B105)输入数据；(B106)将与钥匙卡绑定的钥匙信息导入 数据库；C、钥匙出库；(C101)登录系统(C102)选择出库的钥匙编号；(C103)点击钥匙出库功能； (C104)取出钥匙，并确认；D、借钥匙；(D101)登录系统；(D102)点击抽屉图标查找钥匙所在抽屉或输入钥匙编号； (D103)点击抽屉界面钥匙图标或点击输入编号借钥匙(D104)抽屉打开，系统摄像，钥匙盒 指示灯提示；(D105)取出钥匙；E、还钥匙；(E101)系统登录；(E102)点击抽屉图标查找空钥匙位；(E103)点击打开抽屉；(E104)抽屉打开，系统摄像；(E104)还钥匙；F、人员添加；(F101)登录系统；(F102)点击人员设置；(F103)为用户分配用户名密码、设置系 统权限、录入指纹；G、系统查询；(G101)系统登录；(G102)根据权限显示可查信息功能(G103)点击按钮进行分类查询。参见图16，在实际设计时，本发明还执行下列步骤H、系统开机扫描(H101)系统启动(11102)若原位置有钥匙而现在无，则做出下面两种状态判断 a、钥匙在锁定盒内但开关分离，此时读出卡号，提示用户该位置钥匙未插紧或开关坏；b、开 关分离且读不到卡号，提示用户钥匙被非法取出；若原来位置无钥匙而现在有，则做出下面 两种状态判断c、插入无芯片钥匙，提示取出非法卡；d、插入有芯片钥匙，但非属本系统， 提示取出该钥匙卡；若抽屉状态为开，暂停扫描，提示关闭抽屉；抽屉关闭继续扫描(H103) 出具系统扫描报告。参见图5所示，本发明的电控设备部分可由抽屉后侧的电控锁具和抽屉内的钥匙 锁组成，该电控锁由控制电路控制，保证抽屉内的钥匙安全。钥匙锁定盒上设置可插入钥匙 插板的插孔，钥匙插板下端设置区分不同钥匙插板的芯片，并设置方形锁孔。锁定盒内设置 有电磁线圈，电磁弹簧锁等。本发明的控制电路部分由抽屉中的控制电路及锁定盒底部的控制电路构成。锁定 盒底部的控制电路作为读卡模块的组成部分可以读取钥匙插板的芯片数据，控制弹簧电磁 锁，识别钥匙插板插入锁定盒或从锁定盒内拔出，提示钥匙插板可以拔出状态。每个抽屉中的控制电路可以接收钥匙柜的软件系统发送的抽屉选择命令，开抽屉命令，返回抽屉的 关闭信号。接收打开抽屉中的钥匙锁的命令并发送给锁定盒底部的控制电路，接收锁定盒 底部的控制线路返回的钥匙插板的插入信号，拔出信号和芯片数据并返回到计算机控制部 分。接收计算机控制部分的钥匙柜报警信号和停止钥匙柜报警信号。本发明软件系统的技术方案参见图8所示，本系统主要功能模块有钥匙管理，系统维护，钥匙使用人员管理。 开关抽屉界面的存取操作管理。钥匙管理分为钥匙入库，钥匙出售，钥匙查询。系统维护 分为系统设置，售出查询，日志查询。钥匙使用人员管理分为人员查询，人员管理。系统 外设有摄像设备，指纹识别系统，触摸屏设备等，指纹和摄像系统均由软件进行监控和登录 控制。智能钥匙柜工作原理将要保管的钥匙入库系统，并将钥匙卡和钥匙所属的相关 属性绑定。用户资料也要事先存储于系统中。用户要从系统中提取某把钥匙，必须要事先 得到系统的授权并登录系统方能取出这把钥匙，同时系统对取出这把钥匙的人员信息和时 间进行记录。用户对钥匙的使用权限可以分为多个不同的级别，即不同用户对于使用系统内钥 匙的数量和级别和时间进行不同的限制。即不同权限的用户能提取与他工作相关的钥匙， 并且要求按时归还。同时用户也享有系统的不同授权，可分为管理员和普通用户等。1、初始化钥匙插板每个钥匙插板内设置一个芯片，芯片内存储了不同的物理号(也称芯片数据)从 而实现了钥匙插板的区分。初始化钥匙插板，首先把所有钥匙插板插入抽屉中的钥匙锁孔， 使用者通过软件系统把连续读取芯片命令发送到控制电路，之后控制电路读取钥匙插板内 的芯片数据并返回物理号(例如00AE405D)，软件系统通过计算机控制部分的串口接收芯 片数据后为其分配逻辑编号存储在数据库中。钥匙插板的初始化可以对大量钥匙插板初始 化，也可以对单一钥匙插板初始化。2、钥匙插板入库、出库钥匙插板初始化后，其物理号和逻辑号存放在数据库中，钥匙插板具有不同的物 理编号和逻辑编号，可以区分不同的钥匙插板，识别插入锁定孔内的钥匙插板是否属于该 钥匙柜，可以利用物理号和逻辑编号实现钥匙的搜索定位。入库是把钥匙本身的属性信息与钥匙插板的物理号和逻辑编号绑定并存储在数 据库中，同时把钥匙和钥匙插板连接。相反钥匙出库是解除钥匙本身属性信息与钥匙插板 的物理号和逻辑编号绑定，解除钥匙和钥匙插板的连接，入库后的钥匙插板称作钥匙卡。3、钥匙卡借、还管理钥匙的管理通过对钥匙柜中的钥匙卡的管理来实现的。钥匙柜的软件系统界面设 置抽屉图标，并可显示抽屉中钥匙卡插满或未插满的状态，点击任意未满的抽屉图标进入 钥匙图标界面，钥匙图标一一对应抽屉内的钥匙。钥匙图标有颜色显示和钥匙的单一或者 组合属性信息的显示。点击打开抽屉命令，控制电路接收命令后发送相应信号给抽屉上的 电控锁，设置在抽屉上的电控锁和抽屉两侧的滑道使抽屉自动弹出，此时可把钥匙卡还到 任意空闲的钥匙锁孔内。钥匙卡插入钥匙锁孔后，钥匙对应的钥匙图标改变颜色并瞬时提 示还钥匙成功。点击要借的钥匙的图标，该钥匙所在的抽屉自动打开，钥匙锁定盒内的电磁
9锁打开，抽屉内对应的锁孔内发出蓝色指示光，此时使用者可以取出钥匙卡，钥匙图标改变 并取消属性显示。若未取出钥匙卡，试图取消借钥匙操作，则再次点击要借的钥匙对应的钥 匙图标，蓝色提示光消失，钥匙图标恢复原状。非法钥匙卡插入钥匙锁孔则出现钥匙图标闪 烁和自动非法提示并报警。4、钥匙的搜索定位借钥匙或出库某个钥匙可根据钥匙卡的逻辑编号或钥匙的其他属性信息点击钥 匙搜索定位功能上设置的面板，此时存放该钥匙的抽屉自动打开，抽屉中钥匙位置上出现 相应的提示。5、指纹识别登录或用户名密码登录钥匙柜的登录方式有两种，一种为指纹识别登录，一种为用户名、密码登录。在登 录时使用者可以选择登录方式。使用者通过指纹或用户名、密码验证后才可以登录钥匙柜的软件系统，操作其权 限内的功能。由于指纹的唯一性，可使钥匙的使用更加安全可靠。避免了非法人员非法使 用钥匙柜的情况。6、权限定义分配根据钥匙本身的属性和钥匙柜的软件系统具有的功能，系统可以定义钥匙柜的使 用者的功能权限或可以使用的钥匙种类、数量、时限等，即定义使用者的不同级别。7、钥匙柜异常报警钥匙柜异常处理可使钥匙柜的使用者在操作错误或者非法情况下发出报警提示。 报警形式有图标闪烁报警、报警灯闪烁和蜂鸣器发出声音报警。8、信息跟踪钥匙柜的所有信息都可以日志文件形式存储并提供检索、查询、统计功能，管理的 信息包括(钥匙相关信息、非法操作信息、钥匙柜检测异常信息、报警信息、使用人员信息、 入库信息等)。如图4所示，本发明柜体内设置抽屉的数量为M (0 < M < 6)，每个抽屉中可存放的 钥匙锁的数量为N(3 < N < 51)，M、N均为整数。以下技术方案说明以M为4，N为30为例 (4个抽屉每个抽屉中设置30个钥匙锁)，即以可管理120把钥匙的钥匙柜为例进行技术方 案说明。本发明也可采用抽屉保存钥匙或立式面板保存钥匙相结合的方式进行钥匙柜的设 计。如图4所示，本发明设置四个抽屉，每个抽屉中三十个可插入钥匙插板的钥匙锁 孔8。钥匙和入库的钥匙插板绑定后被称为钥匙卡9，入库的钥匙插板和钥匙锁定盒构成钥 匙锁定装置，抽屉内的所有钥匙锁定盒由抽屉压板固定并露出钥匙锁孔。电磁弹簧锁的提 示灯光通过白色透明的钥匙卡9从钥匙锁定盒底部反射上来，使用者只需看钥匙卡9反射 的蓝色提示光即可识别钥匙卡9是否可以拔出。管理人员首先可通过指纹终端6或通过键盘4输入个人用户名和密码登录钥匙柜 的软件系统，呈现在用户面前的触摸屏界面2显示抽屉内的三十个钥匙对应的钥匙图标和 相关功能按键，此时使用者可手动触摸进行各种需求操作。点击第四个抽屉图标，柜体上的 第四个抽屉10自动弹出，监控摄像设备3启动进行监控拍照，同时软件界面进入抽屉10的 钥匙图标显示界面。抽屉10关闭后可以开启其它抽屉。关闭抽屉10后钥匙图标界面自动
10退出。进入钥匙图标界面后可以进行借钥匙操作，使用者点击界面上显示钥匙卡编号或 其他属性的钥匙图标或点击钥匙搜索定位功能设置的面板上的要借的钥匙卡编号，存放该 钥匙卡的抽屉自动打开，此时该钥匙图标改变颜色，抽屉中该钥匙卡的存放位置出现蓝色 光提示，提示可以取出要借的钥匙卡。取出钥匙卡后钥匙图标自动变为无钥匙标志并瞬时 提示“借钥匙成功”连续点击界面上的钥匙图标，可实现连续借钥匙。若想取消借钥匙操作 状态，则再次点击已经改变颜色的钥匙图标，取消借钥匙操作，蓝色提示光消灭，借钥匙操 作取消。点击任意钥匙卡未满的抽屉图标，使用者可以还钥匙卡，使用者点击打开抽屉功 能按钮，抽屉自动弹出，抽屉内任意钥匙锁孔均可还入钥匙卡，钥匙卡插入锁孔后，若钥匙 卡物理号被钥匙柜的软件系统识别，则对应的钥匙图标变成有钥匙图标标志并瞬时提示 “还钥匙成功”。若物理号未被识别，则系统自动提示“不是本系统的卡请取出”并屏蔽除还 操作以外的任何使用者权限内的操作。取出非法卡后系统自动恢复使用者权限内的操作。如图5所示，钥匙插板22插入钥匙锁定盒，电磁弹簧锁(钥匙锁)18被下行钥匙 卡挤压缩回之后进入钥匙插板22底端的方形锁孔15，电磁弹簧锁(钥匙锁)18锁住钥匙 插板22。钥匙插板22被锁住后，信号识别开关19被压下，同时把信号返回给控制电路，控 制电路通过串口返回给钥匙柜的软件系统。软件系统接收到信号后发送读取钥匙插板芯片 14命令给控制电路后获取返回的钥匙卡的物理号，通过数据库中的物理号来识别该钥匙卡 是否属于该钥匙柜。钥匙锁的锁定状态如图7所示。钥匙卡的物理号读取采用射频识别技术，如图5所示，芯片14进入电磁线圈17产 生的磁场后，电磁线圈17如果接收到读卡模块中阅读器21发出的特殊射频信号，芯片14 就能凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的信息或者主动发送某一频率的信 号，阅读器21读取信息并解码后，送至的控制电路的信息处理系统进行有关的数据处理。 钥匙柜中的钥匙插板的初始化过程即为连续读卡并存储到钥匙柜的软件系统数据库中的 过程。控制电路根据接收的命令控制打开钥匙锁。如图5所示，钥匙锁定盒16内电磁弹 簧锁18自动缩回，提示灯20发出蓝色提示光，此时钥匙卡22可以由使用人员拔出，拔出后 钥匙锁定盒内的信号开关19弹起并返回钥匙卡拔出信号，提示灯20取消蓝色光提示。当钥匙在保存状态，压下开关；当钥匙在借出状态，释放开关。利用射频识别技术 来识别钥匙当钥匙插入保存位置时，通过射频识别出钥匙所携带的唯一识别码，从而辨别 出钥匙的属性。读卡模块利用单片微处理器处理以上工作，并通过485接口发送给计算机。 计算机通过集成管理软件管理钥匙的状态、属性及操作者的身份等。参见图3所示，信息接收及控制板通过485接口收到计算机的各种命令，通过接收 发送板中的驱动电路，控制各种电控设备。如借钥匙。单片机通过驱动芯片_>光耦-> 继电器先打开抽屉锁，然后，通过驱动芯片->达林顿管->驱动电磁铁，打开钥匙盒的锁。 如果状态采集电路收到钥匙取出的信号，则单片机再通过485接口通知计算机。报警板接 收报警命令，相应的接通或断开光耦控制灯光和鸣笛。当钥匙插入保存位置10时，按下开 关图15-1中的开关S1，开关闭合的信号通过电缆和图14-1及图14-2中的电阻R22送到光 耦D32的第4脚，使光耦第2路导通，光耦的输出再输入到驱动器D5的3脚。最后，通过图
1113中的微处理器D2读入。D2将信息处理成8位编码，通过485接口，发送给计算机。计算 机通过485接口发出识别命令，图13中的微处理器D2通过射频方式将钥匙上的编码读入， 再通过485接口发送给计算机。以上是一次还钥匙的过程。 借钥匙的过程正相反，计算机发出命令，图13中的微处理器D2分别使图14-1及 图14-2中的D11的18脚和D13的12脚输出低电平分别使光耦D24和D29导通来驱动D40 和D42，D42使继电器K2闭合来使抽屉锁打开，D40驱动图15_1中的LOCK，即卡钥匙的锁， 使锁打开，从而借出钥匙。本发明与计算机通信采用485接口，读卡电路采用U2270B标准 电路。125KHZ的频率。信号采集电路，利用按钮的开关量表示钥匙的有无。用光耦采集，通 过74hc245输入到单片机。驱动电路，集成达林顿管驱动电磁铁；光耦驱动接通天线的继电 器；继电器驱动抽屉上的锁。
权利要求
人机交互智能钥匙管理系统，包括计算机、钥匙卡(9)、钥匙锁定盒(16)及固定设于所述钥匙锁定盒(16)内的钥匙锁(18)；其特征在于还设有系统控制部分；所述系统控制部分包括读卡模块及驱动模块；所述钥匙卡(9)上固定设有芯片(14)及钥匙锁定孔(15)；所述钥匙锁定盒(16)上设有与钥匙卡(9)对应的钥匙锁孔(8)；所述钥匙卡(9)可沿钥匙锁孔(8)直线滑入钥匙锁定盒(16)内，其上的钥匙锁定孔(15)与所述钥匙锁(18)的工作端相对应；所述读卡模块的端口分别接计算机及驱动模块的端口；所述驱动模块的信号传输端口接钥匙锁(18)的信号传输端口；所述读卡模块接收来自计算机的指令，并与钥匙卡(9)经射频场进行相关的数据交换，完成对钥匙卡(9)的操作与管理；所述钥匙卡(9)为系统的应用终端，其接收所述读卡模块的指令并返回指令执行结果；所述驱动模块依据计算机的指令控制钥匙锁(18)的开启或关闭。
2.根据权利要求1所述的人机交互智能钥匙管理系统，其特征在于还设有状态采集 模块；所述状态采集模块的端口接驱动模块的端口 ；状态采集模块接收钥匙存/取状态信 息后，将其传输至计算机。
3.根据权利要求2所述的人机交互智能钥匙管理系统，其特征在于还设有柜体(1) 及与其配装的钥匙抽屉(7、10)；所述钥匙锁定盒(16)固定置于钥匙抽屉(7、10)内；在所 述钥匙抽屉(7、10)上固定设有抽屉锁；所述驱动模块的信号传输端口接抽屉锁的信号传 输端口。
4.根据权利要求3所述的人机交互智能钥匙管理系统，其特征在于还设有信号采集 模块；所述信号采集模块的传输端口接计算机的传输端口 ；
5.根据权利要求4所述的人机交互智能钥匙管理系统，其特征在于所述信号采集模 块包括指纹识别模块、触摸屏模块或图像采集模块。
6.根据权利要求5所述的人机交互智能钥匙管理系统，其特征在于所述柜体(1)的 后侧固定设有温控风扇。
7.根据权利要求3 6之任一所述人机交互智能钥匙管理系统的管理方法，其特征在 于，按如下步骤执行A、初始化钥匙卡；(A101)插入全部钥匙卡；(A102)点击读卡；(A103)所有钥匙卡物理号码存入数据库；B、钥匙入库；(B101)登录系统；(B102)打开抽屉；(B103)插入空钥匙卡；(B104)点击入库功能； (B105)输入数据；(B106)将与钥匙卡绑定的钥匙信息导入数据库；C、钥匙出库；(C101)登录系统；(C102)选择出库的钥匙编号；(C103)点击钥匙出库功能；(C104)取 出钥匙，并确认；D、借钥匙；(D101)登录系统；(D102)点击抽屉图标查找钥匙所在抽屉或输入钥匙编 号；(D103)点击抽屉界面钥匙图标或点击输入编号借钥匙；(D104)抽屉打开，系统摄像，钥 匙盒指示灯提示；(D105)取出钥匙；E、还钥匙；(E101)系统登录；(E102)点击抽屉图标查找空钥匙位；(E103)点击打开抽屉；(E104) 抽屉打开，系统摄像；(E104)还钥匙。
8.根据权利要求7所述人机交互智能钥匙管理系统的管理方法，其特征在于，还执行 下列步骤H、系统开机扫描；(H101)系统启动；(H102)若原位置有钥匙而现在无，则做出下面两种状态判断a、钥匙在锁定盒内但开关分离，此时读出卡号，提示用户该位置钥匙未插紧或开关坏；b、开关分离且读不到卡号，提示用户钥匙被非法取出； 若原来位置无钥匙而现在有，则做出下面两种状态判断c、插入无芯片钥匙，提示取出非法卡；d、插入有芯片钥匙，但非属本系统，提示取出该钥匙卡；若抽屉状态为开，暂停扫描，提示关闭抽屉；抽屉关闭继续扫描； (H103)出具系统扫描报告。
全文摘要
本发明属钥匙集中管理技术领域，尤其涉及一种可实现集群管理的人机交互智能钥匙管理系统及其管理方法，包括计算机、钥匙卡(9)、钥匙锁定盒(16)、系统控制部分及固定设于所述钥匙锁定盒(16)内的钥匙锁(18)；系统控制部分包括读卡模块及驱动模块；钥匙卡(9)上固定设有芯片(14)及钥匙锁定孔(15)；钥匙锁定盒(16)上设有与钥匙卡(9)对应的钥匙锁孔(8)；读卡模块的端口分别接计算机及驱动模块的端口；驱动模块的端口接钥匙锁(18)的端口；管理方法可分为操作控制部分及人员与钥匙的初始化设置部分。本发明能对钥匙的使用及使用者进行自动而有效的跟踪记录，实现了钥匙的集中保存与管理，并具有搜索定位功能。
文档编号G06Q10/00GK101859415SQ20101021150
公开日2010年10月13日 申请日期2010年6月29日 优先权日2010年6月29日
发明者高鹏 申请人:高鹏