一种光学密码锁的制作方法

本实用新型涉及密码锁领域，具体而言，涉及一种光学密码锁。

背景技术：

目前主流锁具以传统机械锁、机械密码锁、磁卡锁、指纹锁为主，但这些锁均存在一些不足。比如传统机械锁易被破坏，防盗性能低，钥匙易复制的特点；一般机械密码锁加密位数低，甚至密码能通过有限次尝试即可破解，安全性能得不到保障；磁卡锁通过电磁技术传递加密信息，也存在极大的安全风险，甚至网上有专门的磁卡锁破解工具售卖；指纹锁基于生物特征，使用起来十分方便，但是人每天都会到处留下自己的指纹，因此容易被不法分子复制的风险，也有很大的安全隐患，安全性能较差。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供了一种光学密码锁，其能够采用光线方式实现开锁提供了整个光学密码锁的安全性能。

本实用新型的实施例可以这样实现：

第一方面，实施例提供一种光学密码锁，包括：控制单元、发射组件、接收组件、光路组件、钥匙组件及锁栓组件，所述发射组件设置在所述光路组件的一端，所述接收组件设置在所述光路组件的另一端，所述光路组件上设置有钥匙孔，所述接收组件与所述控制单元电连接；

所述发射组件用于当所述钥匙组件设置在所述钥匙孔内时，发射光线，其中所述光线经过所述钥匙组件以及所述光路组件照射至所述接收组件上；

所述接收组件用于接收所述光线并根据所述光线的光信号生成密钥信息；

所述控制单元用于将所述密钥信息与预设密钥进行比对，并用于当所述密钥信息与所述预设密钥匹配时，控制所述锁栓组件开锁。

在可选的实施方式中，所述接收组件包括接收板，所述接收板上设置有多个光敏电阻，多个所述光敏电阻阵列在所述接收板上，所述光敏电阻朝向所述发射组件设置，多个所述光敏电阻均与所述控制单元电连接；

当所述发射组件发射的所述光线照射至所述光敏电阻上时，所述控制单元依次检测多个所述光敏电阻的阻值，以获取所述密钥信息。

在可选的实施方式中，所述控制单元用于依次获取多个所述光敏电阻的阻值，当检测到所述光敏电阻的阻值大于阻值预设值时，所述控制单元用于标记所述光敏电阻为第一信息并将所述第一信息记录至所述光敏电阻对应的位置处，当所述光敏电阻的阻值小于阻值预设值时，所述控制单元用于标记所述光敏电阻为第二信息并将所述第二信息记录至所述光敏电阻对应的位置处，多个所述光敏电阻的所述第一信息或所述第二信息形成所述密钥信息。

在可选的实施方式中，所述控制单元用于依次获取多个所述光敏电阻的阻值，当检测到所述光敏电阻的阻值在多个预设区间内的某一预设区间内时，所述控制单元用于标记所述光敏电阻的为与该预设区间对应的预设信息，并将所述预设信息对应在所述光敏电阻的位置处，多个所述光敏电阻的预设信息形成所述密钥信息，其中，多个所述预设区间依次连续。在可选的实施方式中，所述光学密码锁还包括第一导通芯片及第二导通芯片，所述第一导通芯片与所述第二导通芯片与所述控制单元电连接，所述控制单元具有读取端，多个所述光敏电阻阵列后形成多行多列，所述第一导通芯片具有多个第一导通端，一个所述第一导通端与同一行的多个所述光敏电阻电连接，所述第一导通芯片连接一电源，所述第二导通芯片具有多个第二导通端，一个所述第二导通端与同一列的多个所述光敏电阻电连接，所述第二导通芯片接地，所述读取端依次读取多个所述光敏电阻的阻值；

所述控制单元用于发送与其中一个所述光敏电阻对应的获取信号；

所述第一导通芯片用于依据所述获取信号控制与该光敏电阻连接的所述第一导通端导通，所述第二导通芯片用于依据所述获取信号控制与该光敏电阻连接的所述第二导通端导通，使该光敏电阻导通，所述读取端用于读取该光敏电阻的阻值。

在可选的实施方式中，所述接收组件包括图像采集器，所述图像采集器用于接收所述光线在所述图像采集器上的图像信息，并根据所述图像信息生成所述密钥信息。在可选的实施方式中，所述钥匙组件为衍射光学元件。

在可选的实施方式中，所述钥匙组件包括多个衍射光学片，多个所述衍射光学片依次设置在所述钥匙孔内，所述光线依次穿过多个所述衍射光学片。

在可选的实施方式中，多个所述衍射光学片之间的相位分布为相位预设值。

在可选的实施方式中，所述锁栓组件包括驱动开关、驱动器及锁栓结构，所述驱动开关与所述控制单元电连接，所述驱动开关串联在一电源与所述驱动器之间，所述驱动器与所述锁栓结构传动连接；

所述控制单元用于在判断所述密钥信息与所述预设密钥匹配后，向所述驱动开关发送启动信号，所述驱动开关导通，使所述驱动器带动所述锁栓结构开锁。

本实用新型实施例的有益效果：光学密码锁包括控制单元、发射组件、接收组件、光路组件、钥匙组件及锁栓组件，发射组件设置在光路组件的一端，接收组件设置在光路组件的另一端，光路组件上设置有钥匙孔，接收组件与控制单元电连接；发射组件用于当钥匙组件设置在钥匙孔内时，发射光线，其中光线经过钥匙组件以及光路组件照射至接收组件上；接收组件用于接收光线并根据光线的光信号生成密钥信息；控制单元用于将密钥信息与预设密钥进行比对，并用于当密钥信息与预设密钥匹配时，控制锁栓组件开锁。

在本实用新型中，当钥匙组件插入至钥匙孔内后，发射组件发生光线，光线经过钥匙组件及光路组件后照射到接收组件上，接收组件根据光线的光信号生成密钥信息，控制单元在接收到密钥信息后，将密钥信息与预设密钥进行比对，当二者匹配时，控制锁栓组件开锁。在本实用新型中，通过发射组件发射的光线经过钥匙组件后，将钥匙组件的频谱信息投影到接收组件上，从而进行开锁。钥匙组件能够在很小尺寸内集中丰富的频谱信息，采用光线方式实现开锁提供了整个光学密码锁的安全性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的光学密码锁的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的光学密码锁的电路图；

图3为本实用新型实施例提供的光学密码锁的发射组件的电路图；

图4为本实用新型实施例提供的光学密码锁的锁栓组件的电路图；

图5为本实用新型实施例提供的光学密码锁的报警单元的电路图。

图标：100-光学密码锁；110-控制单元；112-读取端；120-钥匙组件；122-衍射光学片；130-接收组件；132-接收板；134-光敏电阻；140-光路组件；141-钥匙孔；142-第一光路结构；1422-发射孔；1424-第一通道；1426-安装部；144-第二光路结构；1442-第二通道；146-凸透镜；150-发射组件；152-发射光源；154-启动开关；156-发射开关；160-锁栓组件；162-驱动开关；164-驱动器；170-第一导通芯片；172-第一导通端；180-第二导通芯片；182-第二导通端；190-报警单元；192-报警开关；194-报警器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。

实施例

请参阅图1，本实施例提供了一种光学密码锁100，本实施例提供的光学密码锁100能够采用光线方式实现开锁提供了整个光学密码锁100的安全性能。

在本实施例中，光学密码锁100包括：控制单元110、发射组件150、接收组件130、光路组件140、钥匙组件120及锁栓组件160，发射组件150设置在光路组件140的一端，接收组件130设置在光路组件140的另一端，光路组件140上设置有钥匙孔141，接收组件130与控制单元110电连接；

发射组件150用于当钥匙组件120设置在钥匙孔141内时，发射光线，其中光线经过钥匙组件120以及光路组件140照射至接收组件130上；

接收组件130用于接收光线并根据光线的光信号生成密钥信息；

控制单元110用于将密钥信息与预设密钥进行比对，并用于当密钥信息与预设密钥匹配时，控制锁栓组件160开锁。

在本实施例中，当钥匙组件120插入至钥匙孔141内后，发射组件150发生光线，光线经过钥匙组件120及光路组件140后照射到接收组件130上，接收组件130根据光线的光信号生成密钥信息，控制单元110在接收到密钥信息后，将密钥信息与预设密钥进行比对，当二者匹配时，控制锁栓组件160开锁。在本实施例中，通过发射组件150发射的光线经过钥匙组件120后，将钥匙组件120的频谱信息投影到接收组件130上，从而进行开锁。钥匙组件120能够在很小尺寸内集中丰富的频谱信息，采用光线方式实现开锁提供了整个光学密码锁100的安全性能。

在本实施例中，钥匙组件120为衍射光学元件。不同的衍射光学元件的频谱信息不同，可以根据频谱信息判断是否为对应的钥匙组件120，将正确的频谱信息转换成预设密钥存储在控制单元110中，衍射光学元件的频谱信息大致为：当光线照射到钥匙组件120上后，将钥匙组件120的频谱信息大致为多个光斑，当发射组件150发射的光线经过钥匙组件120后，在接收组件130上形成多个光斑，根据光斑的位置可以判断钥匙组件120是否为正确的钥匙组件120。

在本实施例中，控制单元110的型号为stm32单片机。

在本实施例中，钥匙组件120包括多个衍射光学片122，多个衍射光学片122依次设置在钥匙孔141内，光线依次穿过多个衍射光学片122。当钥匙组件120为多个衍射光学片122时，在接收组件130上形成的为多个衍射光学片122叠加后的频谱信息，采用多个衍射光学片122可以增加加密强度。

在本实施例中，多个衍射光学片122可以分布在不同的人手里，当多个衍射光学片122集合后开始实现开锁。

当衍射光学片为两个时，当两个衍射光学片同时插入至钥匙孔内后才能开锁，需要说明的是，还可以设置多个衍射光学片122之间的相位分布，多个所述衍射光学片之间的相位分布为相位预设值，提高整个钥匙组件120的加密维度。例如：当衍射光学片为两个时，两个衍射光学片整体相位随机分布的相位预设值为r，也就是说，在两个衍射光学片中，其中一个衍射光学片与r互为负片，与另一个衍射光学片叠加后方可显示出正确的频谱信息。

请参阅图2，在本实施例中，接收组件130包括接收板132，接收板132上设置有多个光敏电阻134，多个光敏电阻134阵列在接收板132上，光敏电阻134朝向发射组件150设置，多个光敏电阻134均与控制单元110电连接；

当发射组件150发射的光线照射至光敏电阻134上时，控制单元110依次检测多个光敏电阻134的阻值，以获取密钥信息。

在本实施例中，当光线照射到光敏电阻134时，光敏电阻134的阻值非常小，未被光线照射到的光敏电阻134的阻值非常大，通过检测光敏电阻134的阻值的变化光斑的分布位置，从而判断钥匙组件120的频谱信息，获取密钥信息，判断钥匙组件120是否正确。

在本实施例中，控制单元110用于依次获取多个光敏电阻134的阻值，当检测到光敏电阻134的阻值大于阻值预设值时，控制单元110用于标记光敏电阻134为第一信息并将第一信息记录至光敏电阻134对应的位置处，当光敏电阻134的阻值小于阻值预设值时，控制单元110用于标记光敏电阻134为第二信息并将第二信息记录至光敏电阻134对应的位置处，多个光敏电阻134的第一信息或第二信息形成密钥信息。

在本实施例中，当接收组件130接收到光线后，依次获取多个光敏组件的阻值，当光敏电阻134的阻值大于阻值预设值时，光敏电阻134的阻值无穷大，可以判断该光敏电阻134当前为暗状态，即该位置处没有光斑，可以标记该光敏电阻134为第一信息即标记为0，如果检测到光敏电阻134的阻值小于阻值预设值，说明光敏电阻134的阻值非常小，几乎未零，即该位置有光斑照射，可以标记该光敏电阻134为第二信息即标记为1。

在本实施例中，按照顺序依次检测多个光敏电阻134的阻值，并按照顺序依次记录多个第一信息或多个第二信息，最终形成密钥信息，密钥信息可能为“1001…1001”或“0011…111”将该密钥信息与预设密钥作对比，当二者匹配时，可开锁。

在本实用新型的其他实施例中，还可以用多进制的方式进行标记，控制单元110用于依次获取多个光敏电阻134的阻值，当检测到光敏电阻134的阻值在多个预设区间内的某一预设区间内时，控制单元110用于标记光敏电阻134的为与该预设区间对应的预设信息，并将预设信息对应在光敏电阻134的位置处，多个光敏电阻134的预设信息形成密钥信息，其中，多个预设区间依次连续。

例如：当多进制为10进制时，预设区间有从小到大依次连续的十个区间，依次为第一预设区间、第二预设区间、第三预设区间…第八预设区间、第九预设区间、第十预设区间，当检测到光敏电阻134的阻值在第一预设区间时，控制单元110标记该光敏电阻134的预设信息为1，在第二预设区间时标记该光敏电阻134的预设信息为2，当在其他区间时预设信息可以以此类推，最终形成的密钥信息可以为“1254…8597”、“13897…54839”等。采用10进制的方式对光敏电阻134的阻值进行标记，根据光敏电阻134的阻值变化范围进行10进制编码，从而提高了密钥信息的加密维度，提高了安全性能。在本实施例中，光学密码锁100还包括第一导通芯片170及第二导通芯片180，第一导通芯片170与第二导通芯片180与控制单元110电连接，控制单元110具有读取端112，多个光敏电阻134阵列后形成多行多列，第一导通芯片170具有多个第一导通端172，一个第一导通端172与同一行的多个光敏电阻134电连接，第一导通芯片170连接一电源，第二导通芯片180具有多个第二导通端182，一个第二导通端182与同一列的多个光敏电阻134电连接，第二导通芯片180接地，读取端112依次读取多个光敏电阻134的阻值；

控制单元110用于发送与其中一个光敏电阻134对应的获取信号；

第一导通芯片170用于依据获取信号控制与该光敏电阻134连接的第一导通端172导通，第二导通芯片180用于依据获取信号控制与该光敏电阻134连接的第二导通端182导通，使该光敏电阻134导通，读取端112用于读取该光敏电阻134的阻值。

在本实施例中，当光线照射到光敏电阻134上后，光敏电阻134的阻值发生变化，控制单元110依次去获取每个光敏电阻134的阻值。从第一个光敏电阻134开始，当控制单元110要获取该光敏电阻134的阻值时，控制单元110发送与该光敏电阻134对应的获取信号，第一导通芯片170接收到该信号后，导通与该光敏电阻134连接的第一导通端172，第二导通芯片180接收到该信号后，导通与该光敏电阻134连接的第二导通端182，使该光敏电阻134一端与电源接通，另一端接地，从而使该光敏电阻134通电，读取端112来读取该光敏电阻134的阻值。完成后，采用同样的方法读取下一个光敏电阻134的阻值。

在本实用新型的其他实施例中，接收组件130包括图像采集器，图像采集器用于接收光线在图像采集器上的图像信息，并根据图像信息生成密钥信息。

当接收组件130为图像采集器时，光线在图像采集器上成像，图像采集器根据采集到图像信息生成密钥信息，并发送给控制单元110。

请继续参阅图1，在本实施例中，光路组件140包括第一光路结构142、第二光路结构144及凸透镜146，第一光路结构142上设置有发射孔1422及第一通道1424，发射孔1422与第一通道1424连通，钥匙孔141设置在第一光路结构142上并与第一通道1424连通，发射孔1422用于容置发射组件150，第二光路结构144上设置有第二通道1442，凸透镜146安装在第二通道1442内，第二通道1442的一端与第一通道1424连接，接收组件130设置在第二通道1442远离第一通道1424的一端。

在本实施例中，发射组件150设置在凸透镜146的前焦面，接收组件130设置在凸透镜146的后焦面。

在本实施例中，第一光路结构142上设置有安装部1426，安装部1426伸入至第二通道1442内。

在本实施例中，第一光路结构142延伸至第二通道1442内，能够使发射组件150发射的光线全部经过凸透镜146的折射后汇聚在多个光敏电阻134处，提高密钥信息的准确性。

在本实施例中，凸透镜146提供了一个远场条件，供接收组件130接收光线。

需要说明的是，第一光路结构142、第二光路结构144及凸透镜146可以一体成型。

请参阅图3，在本实施例中，发射组件150包括发射光源152、启动开关154、发射开关156，发射开关156串联在一电源与发射光源152之间，启动开关154与发射开关156电连接，当启动开关154闭合时，发射开关156导通，使电源与发射光源152导通。

在本实施例中，当钥匙组件120安装在钥匙孔141内后，启动开关154启动，发射开关156导通，发射光源152与电源导通，发射光源152发出光线。

在本实施例中，启动开关154为按钮开关，当钥匙组件120放置在钥匙孔141内后，按下按钮开关，发射开关156导通，使发射光源152导通。

在本实施例中，导通开关为三极管，基极与启动开关154电连接，集电极与电源连接，发射极与发射光源152电连接。

请参阅图4，在本实施例中，锁栓组件160包括驱动开关162、驱动器164及锁栓结构，驱动开关162与控制单元110电连接，驱动开关162串联在一电源与驱动器164之间，驱动器164与锁栓结构传动连接；

控制单元110用于在判断密钥信息与预设密钥匹配后，向驱动开关162发送启动信号，驱动开关162导通，使驱动器164带动锁栓结构开锁。

在本实施例中，驱动开关162具有第一端、第二端及第三端，第一端与控制单元110电连接，第二端与电源电连接，第三端与驱动器164电连接，当第一端接收到启动信号后，第二端与第三端导通。

在本实施例中，第一端为基极，第二端为集电极，第三端为发射极。

请参阅图5，光学密码锁100还包括报警单元190，报警单元190与控制单元110电连接，控制单元110用于当密钥信息与预设密钥匹配时，向报警单元190发送匹配信号，使报警单元190发送第一报警信号；

控制单元110还用于当密钥信息与预设密钥不匹配时，向报警单元190发送失败信号，使报警单元190发送第二报警信号。

在本实施例中，报警单元190包括报警开关192及报警器194，报警开关192与控制单元110电连接，报警开关192串联于一电源与报警器194之间；当报警开关192接收到匹配信号时，报警单元190发送第一报警信号，当报警开关192接收到失败信号时，报警单元190发送第二报警信号。

在本实施例中，当密钥信息与预设密钥匹配时，报警器194发出“开锁成功”指示，当密钥信息与预设密钥不匹配时，报警器194发出“开锁失败”指示。

本实施例提供的光学密码锁100的工作原理：在本实施例中，当对个衍射光学片122放置在钥匙孔141内后，发射光源152发射出光线，经过光路组件140及衍射光学片122后在光敏电阻134上成像，控制单元110依次获取光敏电阻134的阻值后，将其转换为密钥信息，并当密钥信息与预设密钥匹配时开锁，并控制报警器194发送“开锁成功”指示。

综上所述，本实施例提供的光学密码锁100，在本实施例中，当钥匙组件120插入至钥匙孔141内后，发射组件150发生光线，光线经过钥匙组件120及光路组件140后照射到接收组件130上，接收组件130根据光线的光信号生成密钥信息，控制单元110在接收到密钥信息后，将密钥信息与预设密钥进行比对，当二者匹配时，控制锁栓组件160开锁。在本实施例中，通过发射组件150发射的光线经过钥匙组件120后，将钥匙组件120的频谱信息投影到接收组件130上，从而进行开锁。采用光线方式实现开锁提供了整个光学密码锁100的安全性能。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。