信号发射装置、信号接收装置和门禁系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种信号发射装置、信号接收装置和门禁系统，本实用新型提供的信号发射装置，包括依次连接的触发器、控制器和光信号发射器，以及与控制器连接的发射端辅助匹配通信模块。本实用新型还提供信号接收装置，包括依次连接的信号接收装置、光电转换器、处理器和电控锁，以及与处理器连接的接收端辅助匹配通信模块。本实用新型还提供门禁系统，包括上述信号发射装置和上述信号接收装置；光信号发射器与信号接收装置匹配，发射端辅助匹配通信模块与接收端辅助匹配通信模块匹配。本实用新型在信号发射装置和信号接收装置中增加辅助匹配通信模块，信号发射装置通过其与信号接收装置绑定，增加了信号发射装置和信号接收装置两者之间的一次认证过程，提高了门禁系统的安全性。
【专利说明】信号发射装置、信号接收装置和门禁系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光授权【技术领域】，具体涉及一种信号发射装置、信号接收装置信号接收装置及主要由两者组成的门禁系统。
【背景技术】
[0002]可见光通信是一种在LED技术上发展起来的新兴的、短距离高速无线光通信技术。可见光通信的基本原理就是利用LED比荧光灯和白炽灯切换速度快的特点，通过LED光源的高频率闪烁来进行通信，有光代表1，无光代表0，发出高速的光信号，再经过光电转换而获得信息。
[0003]无线光通信技术因为其数据不易被干扰和捕获，光通信设备制作简单且不易损坏或消磁，可以用来制作光加密钥匙。与微波技术相比，无线光通信有相当丰富的频谱资源，这是一般微波通信和无线通信无法比拟的；同时可见光通信可以适用任何通信协议；在安全性方面，相比传统的磁性材料，无须担心消磁问题，更不必担心通信内容被窃取；无线光通信的设备架设灵活便捷，且成本低廉，适合大规模普及应用。
[0004]门禁系统利用可见光开锁，信号发射装置和手机信号发射装置是光信号发射端，接收器是光信号的接收端，信号发射装置和手机信号发射装置通过光传递信息，可见光不易截获的特性是光通信的先天优势，但为了确保万无一失，仍然需要对光信息进行各种加
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[0005]现有的门禁系统已经对发送的光信号采用了先进的加密和加扰技术。信号发射装置和手机信号发射装置每次发送的光信号都不相同，即使有他人成功复制到光信号也不能在相应的门禁系统开门，因为发过一次的光信号已经作废了。但“道高一尺，魔高一丈”，如果任由他人采集和分析信号发射装置和指纹信号发射装置的光信号还是有风险的。因此，首先，针对现有门禁系统的安全性不足，对具备更高安全性的解决方案提出了要求。
[0006]并且，现有技术中，可见光通信系统包括发射端和接收器，发射端以可见光信号的形式发送用户ID，接收器接收用户ID信息后解锁。但是如果发射端被用户之间误换，由于接收器均能识别，所以不能及时发现，可能会造成用户ID信息泄露，从而降低了用户体验。
[0007]另外，现有技术中，门禁系统所用的光接收器只能接收并处理光信号，并无显示功倉泛。
实用新型内容
[0008]为解决现有门禁系统安全性不足的技术问题，本实用新型提供一种信号发射装置，包括依次连接的触发器、控制器和光信号发射器；其还包括与所述控制器连接的发射端辅助匹配通信模块。
[0009]进一步的，所述发射端辅助匹配通信模块为短距离无线通信模块。
[0010]进一步的，所述的信号发射装置还包括接于所述控制器和所述光信号发射器之间的驱动器。[0011]本实用新型还提供一种信号接收装置，包括依次连接的光信号接收器、光电转换器、处理器和电控锁；其还包括与所述处理器连接的接收端辅助匹配通信模块。
[0012]进一步的，所述接收端辅助匹配通信模块为短距离无线通信模块。
[0013]进一步的，所述的信号接收装置还包括与所述处理器连接的提示装置和/或与所述处理器连接的显示器。
[0014]更进一步的，所述提示装置与所述处理器通过通信网络连接。
[0015]再进一步的，所述提示装置为语音播放器或警报器。
[0016]进一步的，在所述光电转换器与所述处理器之间依次接有电压转换器和放大器。
[0017]本实用新型还提供一种门禁系统，包括上述信号发射装置和上述信号接收装置；所述光信号发射器与所述光信号接收器匹配，所述发射端辅助匹配通信模块与所述接收端辅助匹配通信模块匹配。
[0018]本实用新型具有如下有益效果。
[0019]本实用新型在信号发射装置和信号接收装置中增加辅助匹配通信模块，信号发射装置通过辅助匹配通信模块和信号接收装置绑定，增加了信号发射装置和信号接收装置两者之间的一次认证过程，利用增加的辅助匹配通信模块的通信距离较短这一特性，在辅助匹配通信模块通信距离内时，信号发射装置能被信号接收装置识别，在辅助匹配通信距离外时，信号发射装置则无法被信号发射装置系统识别，提高了门禁系统的安全性。
[0020]本实用新型提供的信号发射装置的控制器具备根据触发器的触发信号和发射端辅助匹配通信模块反馈的不同情况控制光信号发射器发射不同的光信号的功能，发射端辅助匹配通信模块根据其搜索的通信信号情况向控制器反馈，控制器根据发射端辅助匹配通信模块的反馈情况来决定如何响应触发器的操作，从而根据不同的反馈情况发出不同的光信号，信号接收装置中的处理器具备根据信号接收装置接收的信号控制电控锁解锁与否。如果非授权用户拾到信号发射装置后对信号发射装置的光信号进行采集、复制，几乎所有情况下，非授权用户与信号接收装置之前的距离远超出配对的辅助匹配通信模块之间的通信距离，此时信号发射装置失去了和信号接收装置的绑定，采集、复制信号发射装置的光信号，信号发射装置只会发送包含无效信息的光信号甚至是包含报警信息的光信号，当非授权用户欲利用复制后的光信号进行解锁时，由于发出的是包含非正常解锁信息的信号，信号接收装置会保持电控锁的锁定状态，甚至会发出报警，进一步增强了系统的安全性，有效防止他人拾到信号发射装置后试图采集光信号来破解门禁系统的隐忧。
[0021]本实用新型的信号接收装置中还具有语音播放器，能够发出包括报警声在内的提示信息，还能够在收到用户信息时，通过语音播放器播报用户的开锁权限和身份信息，从而提闻用户体验。
[0022]本实用新型的信号接收装置中还具备显示器，可以作为提示装置来使用，还可将用户权限通过显示器实时显示出来，更加直观。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型实施例门禁系统的结构示意框图。
【具体实施方式】[0024]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步说明。
[0025]如图1所示，本实用新型实施例的门禁系统，包括信号发射装置I和信号接收装置
2;信号发射装置I包括控制器11和分别与控制器11连接的光信号发射器12、发射端辅助匹配通信模块13和触发器14 ;信号接收装置2包括依次连接的光信号接收器22、光电转换器25、处理器21和电控锁24，以及与处理器21连接的接收端辅助匹配通信模块23 ;光信号发射器12与光信号接收器22匹配，发射端辅助匹配通信模块13与接收端辅助匹配通信模块23匹配。根据需要，在控制器11与光信号发射器12之间可接入驱动器15。
[0026]发射端辅助匹配通信模块13和接收端辅助匹配通信模块23为均短距离无线通信模块，例如蓝牙模块、RFID-SIM模块、NFC模块、语音模块或红外模块中的一个，当然发射端辅助匹配通信模块13与接收端辅助匹配通信模块23是同类型的通信模块，譬如两者均采用蓝牙模块。辅助匹配通信模块的特点就是通信距离较短。
[0027]下面以辅助匹配通信模块采用蓝牙模块为例来具体说明本实用新型的技术方案。利用蓝牙通信距离一般在IOm以内这一特性，相互匹配的发射端蓝牙模块和接收端蓝牙模块之间传递的认证信息可以在10米以内有效的将信号发射装置I和信号接收装置2进行绑定，超过10米，信号发射装置I与信号接收装置2失去绑定，就不发出正常的解锁信号。具体原理及工作过程介绍如下。
[0028]信号发射装置I的控制器11根据触发器14的触发信号和发射端蓝牙模块的不同反馈情况控制光信号发射器12发射不同的光信号。
[0029]信号接收装置2的接收端蓝牙模块一直处于打开状态，持续向外发射蓝牙信号。信号发射装置I在触发器14的触发下(譬如按压触发用的按键)打开发射端蓝牙模块，发射端蓝牙模块检测是否有接收端蓝牙模块发送的蓝牙信号，如果检测到，信号发射装置I的控制器11据此就控制光信号发射器12发送包含正常门禁信息的光信号，如果检测不到，控制器11据此就会发送包含非正常门禁信息的光信号。
[0030]非正常门禁信息可以是信号接收装置2中的处理器21不能识别的信息，此时非正常门禁信息可称为“无效信息”)；也可以是指示信号接收装置2发出报警的信息(此时非正常门禁信息可称为“报警信息”)。
[0031]信号接收装置2的光信号接收器22接收到来自信号发射装置I的光信号后，经过光电转换器25将其转换为电信号再传递给处理器21，处理器21判断信号发射装置I发送而来的信号是包含正常门禁信息还是包含非正常门禁信息，若包含正常门禁信息，处理器21向电控锁24发出指令，电控锁24解锁；若包含非正常门禁信息，当非正常门禁信息为无效信息时，信号接收装置2依然会保持电控锁24处于锁定状态；当非正常门禁信息为报警信息时，信号接收装置2在保持电控锁24处于锁定状态的同时，发出报警信息。
[0032]如果有人拾到信号发射装置，试图采集、复制光信号，此时几乎所有的情况下，他与信号接收装置之间的距离已远超出蓝牙通信的距离，信号发射装置I的发射端蓝牙模块和信号接收装置2的接收端蓝牙模块失去了绑定，他复制到的将是包含非正常信息的光信号。若他尝试用复制的信号去开启门禁，信号接收装置2接到光信号后识别到该信号包含的是非正常信息，譬如是报警信息，信号接收装置2不仅会维持电控锁24处于锁定状态，而且会联网报警，这样有效增加门禁系统的安全性。对于使用者来说，信号发射装置I不论是发射包含正常门禁信息的光信号还是包含非正常门禁信息的光信号，他都会看到信号发射装置发出一束光，并不会感觉到两种情况的差异，因此，盗用者难以发现或意识到他已被识别出是非法用户。
[0033]优选的，信号接收装置2还包括与处理器21连接的提示装置26，更优选的，提示装置26与处理器21通过通信网络连接，这样，用户可以远程了解门禁系统的状况。提示装置26可选用普通的警报器，或者是选用语音播放器。信号接收装置2的光信号接收器22接收光信号后，处理器21从中解析出其中表征的用户身份信息，并控制语音播放器以语音形式播报用户身份信息和开锁权限，同时将用户身份信息与预设的校验信息进行比对，当比对结果为匹配时，处理器21控制电控锁24解锁，当用户身份信息与预设的校验信息不匹配时，发出报警信息。用户身份信息与预设的校验信息匹配指用户身份信息与预设的校验信息相同或者存在对应关系。
[0034]优选的，信号接收装置2还包括与处理器21连接的显示器27。信号接收装置2在从接收到的光信号中解析出用户身份信息时，在显示器27上显示用户的身份信息和开锁权限，从而提高用户体验。
[0035]当然，信号接收装置2可以既包括语音播放器又包括显示器27。
[0036]优选的，本实施例中的信号接收装置2还包括与光电转换器25连接的电压转换器28和与电压转换器28连接的放大器29，放大器29又与处理器21连接，电压转换器28用于将光电转换器25输出的电流信号转换为电压信号,放大器29用于将电压转换器28输出的电压进行放大，以使该电压信号容易被判别，进而使处理器21准确地识别。
[0037]如上所云是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思和内涵的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种信号发射装置，包括依次连接的触发器(14)、控制器(11)和光信号发射器(12)，其特征在于:还包括与所述控制器(11)连接的发射端辅助匹配通信模块(13)。
2.根据权利要求1所述的信号发射装置，其特征在于:所述发射端辅助匹配通信模块(13)为短距离无线通信模块。
3.根据权利要求1或2所述的信号发射装置，其特征在于，还包括接于所述控制器(11)和所述光信号发射器(12 )之间的驱动器(15)。
4.一种信号接收装置，包括依次连接的光信号接收器(22)、光电转换器(25)、处理器(21)和电控锁(24)，其特征在于:还包括与所述处理器(21)连接的接收端辅助匹配通信模块(23)。
5.根据权利要求4所述的信号接收装置，其特征在于:所述接收端辅助匹配通信模块(23)为短距离无线通信模块。
6.根据权利要求4所述的信号接收装置，其特征在于:还包括与所述处理器(21)连接的提示装置(26)和/或与所述处理器(21)连接的显示器(27)。
7.根据权利要求6所述的信号接收装置，其特征在于:所述提示装置(26)与所述处理器(21)通过通信网络连接。
8.根据权利要求6所述的信号接收装置，其特征在于:所述提示装置(26)为语音播放器或警报器。
9.根据权利要求4所述的信号接收装置，其特征在于:在所述光电转换器(25)与所述处理器(21)之间依次接有电压转换器(28 )和放大器(29 )。
10.一种门禁系统，包括上述权利要求1、2或3所述的信号发射装置(I)和上述权利要求4-9中任一项所述的信号接收装置(2);所述光信号发射器(12)与所述光信号接收器(22)匹配，所述发射端辅助匹配通信模块(13)与所述接收端辅助匹配通信模块(23)匹配。
【文档编号】G07C9/00GK203377887SQ201320453752
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年7月29日 优先权日:2013年7月29日
【发明者】不公告发明人 申请人:深圳光启创新技术有限公司