一种具有面部识别功能的自行车锁的制作方法

本实用新型涉及一种自行车锁，具体涉及一种具有面部识别功能的自行车锁。

背景技术：

目前自行车锁的解锁形式分为机械钥匙解锁、密码解锁以及二维码解锁。其中，密码解锁以及二维码解锁为电子锁，通过输入密码或者扫描二位码信息触发电子锁的控制器，控制器再启动电子锁的锁芯执行机构，完成电子锁的解锁。这种电子锁目前主要应用在共享单车中，私家自行车还是采用传统的机械钥匙解锁。当自行车车主忘记带自行车钥匙或者行车钥匙丢失等缺乏车钥匙的情况，就无法顺利对被纯机械锁锁住的自行车解锁，这种纯机械锁应用在自行车上使用起来十分不方便。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种具有面部识别功能的自行车锁，解决当自行车车主忘记带自行车钥匙忘或者行车钥匙丢失等缺乏车钥匙的时候无法顺利对被纯机械锁锁住的自行车解锁的问题。因此本实用新型设计出一种具有面部识别功能的自行车锁，将传统的自行车采用的纯机械锁更改为面部识别电子锁，电子锁的触发源为使用者的面部，并通过现有的面部识别技术对来自图像采集端的图像进行识别，并将识别结果发送给电子锁的控制器，继而控制锁芯执行机构的工作状态。面部解锁代替机械钥匙解锁，这样不仅解决了没带钥匙的问题，也使解锁时间大大的缩短，更加的方便快捷。此外，面部解锁的安全性远远高于机械钥匙解锁的安全性。并且由于本实用新型是应用在私人自行车上，因此相对于无法采用面部识别的共享单车来说，采用面部识别的自行车的安全性远远高于密码解锁方式以及二维码解锁方式。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种具有面部识别功能的自行车锁，所述车锁用于锁住自行车车轮，且车锁为电子锁，其包括依次连接的输入模块、控制器和锁芯执行机构，所述输入模块包括依次连接的摄像头和面部识别模块，其中，

所述摄像头采集使用者面部信息，并将采集到的图像信息发送给面部识别模块；

所述面部识别模块对摄像头采集到的面部信息进行识别，并将识别结果发送给控制器；

控制器根据来自面部识别模块的识别结果控制锁芯执行机构的工作状态；

所述摄像头通过支撑组件固定在自行车的车把上，所述支撑组件包括依次连接的安装筒和连接杆组件，所述连接杆组件包括若干个依次铰接的连接杆，所述安装筒的一端为开放端，另一端为封闭端，其封闭端与车把连接，所述连接杆组件中，位于其一端的连接杆的自由端与安装筒的中心孔孔底铰接，位于其另一端的连接杆的自由端穿出中心孔后与摄像头的外壳连接，在安装筒远离车把的一端设置有磁铁，当连接杆组件收拢在中心孔中时，摄像头的外壳通过磁铁吸附固定在安装筒的开放端。

本实用新型中，采用的具有面部识别的电子锁中的面部识别技术、控制器技术直接采用现有的技术即可，例如手机上的面部解锁功能、公司门禁上的面部识别或者家用的面部识别电子锁技术等。本实用新型对面部识别技术未作出任何改进，只是将传统的自行车电子锁的触发源由密码以及二位码触发更改为面部识别。本实用新型中，面部识别模块的型号优选为FAM300，控制器可以采用单片机、PLC、ARM处理器，控制器为单片机时，其型号优选为AT89S51。

当面部识别技术应用在自行车上，进行自行车车锁的控制时，由于自行车的高度通常为一米二左右，而使用者的身高远远高于自行车的高度，因此直接将摄像头固定在自行车上时，需要使用者弯腰或者埋头以便于摄像头采集面部图像信息，且当使用者弯腰或者埋头时，会遮挡住一部分光线，不利于摄像头顺利采集面部信息，因此本实用新型中设置支撑组件以使摄像头距离人面部的距离可调。面部识别解锁时，使用者拿起摄像头，将其向自己面部移动，当摄像头与自己面部相对时，摄像头顺利采集面部信息，并将其发送给面部识别模块，面部识别模块对其进行识别，并将识别结果发送给控制器，当识别结果为与之前录入的面部信息一致时，则锁芯执行机构将锁芯收回，电子锁被打开；若不一致，则锁芯执行机构不被触发，锁芯一致处于锁住车轮的状态。当解锁完成后，使用者将摄像头通过磁铁固定在安装筒的开放端，连接杆组件收拢在安装筒中。

通过本实用新型，用面部解锁代替机械钥匙解锁，这样不仅解决了没带钥匙的问题，也使解锁时间大大的缩短，更加的方便快捷。同时支撑组件的设置以使摄像头的高度可调，便于摄像头顺利采集使用者的图像信息。

进一步地，在所述摄像头和连接杆组件之间设置有弹簧，所述弹簧为螺旋圆柱压缩弹簧，其两端分别与摄像头的外壳以及连接杆组件远离中心孔孔底的一端连接。

在骑自行车的过程中，自行车会带动其他与之连接的部件晃动，连接杆组件也会随之上下晃动，并且会导致连接杆顶端的摄像头晃动，增加摄像头壳内电子器件承受的震动强度，不利于摄像头保持稳定的性能，因此在摄像头和连接杆组件之间设置用于缓冲连接杆组件向上的冲力的弹簧，以保护摄像头的质量。

进一步地，所述磁铁为环形，其轴线与安装筒的轴线重合，其内径与安装筒的内径一致，所述摄像头通过磁铁固定在支撑筒开放端时，摄像头将开放端覆盖。

进一步地，在所述摄像头的外壳上设置有遮挡环，所述遮挡环的轴线与安装筒的轴线重合，且遮挡环的内径随着靠近安装筒的筒底逐渐增大，当摄像头通过磁铁固定在支撑筒开放端时，磁铁位于遮挡环的内侧。

遮挡环将磁铁与摄像头之间的接触面的缝隙遮挡住，以防止下雨时，雨水顺着接触面之间的缝隙进入安装筒中。

本实用新型中，连接杆的自由端是指此连接杆上远离其与另外的连接杆铰接部位的一端。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型一种具有面部识别功能的自行车锁，用面部解锁代替机械钥匙解锁，这样不仅解决了没带钥匙的问题，也使解锁时间大大的缩短，更加的方便快捷；

2、本实用新型一种具有面部识别功能的自行车锁，支撑组件的设置以使摄像头的高度可调，便于摄像头顺利采集使用者的图像信息；

3、本实用新型一种具有面部识别功能的自行车锁，在摄像头和连接杆组件之间设置用于缓冲连接杆组件向上冲力的弹簧，以保护摄像头。

4、本实用新型一种具有面部识别功能的自行车锁，采用红外线的VCSEL泛光灯，不受环境的可见光的影响，即便是在晚上也能够完美的拍摄图片，完成人脸识别。

5、本实用新型一种具有面部识别功能的自行车锁，具有的深度采集的功能，即是可以通过光发射和接收的时间差，计算出人脸与摄像头的距离，拍摄的图片具有3D的效果。通过3D重构的人脸面部结构和，2D的平面照片相结合的技术，使人脸识别的安全性非常高。可以有效防止使用2D照片解锁的缺陷。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型安装在自行车上的位置示意图；

图2为支撑组件的纵截面结构示意图；

图3为支撑组件被拉伸的结构示意图；

图4为电子锁的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-车锁，2-摄像头，3-车把，4-安装筒，5-连接杆，6-磁铁，7-弹簧，8-挡环。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图1-图4所示，本实用新型一种具有面部识别功能的自行车锁，所述车锁用于锁住自行车车轮，车锁本体为电子锁，其包括依次连接的输入模块、控制器和锁芯执行机构，所述输入模块包括依次连接的摄像头2和面部识别模块，其中，

所述摄像头2采集使用者面部信息，并将采集到的图像信息发送给面部识别模块；

所述面部识别模块对摄像头2采集到的面部信息进行识别，并将识别结果发送给控制器；

控制器根据来自面部识别模块的识别结果控制锁芯执行机构的工作状态；

所述摄像头2通过支撑组件固定在自行车的车把3上，所述支撑组件包括依次连接的安装筒4和连接杆组件，所述连接杆组件包括若干个依次铰接的连接杆5，所述安装筒4的一端为开放端，另一端为封闭端，其封闭端与车把3连接，所述连接杆组件中，位于其一端的连接杆5的自由端与安装筒4的中心孔孔底铰接，位于其另一端的连接杆5的自由端穿出中心孔后与摄像头2的外壳连接，在安装筒4远离车把3的一端设置有磁铁6，当连接杆组件收拢在中心孔中时，摄像头2的外壳通过磁铁6吸附固定在安装筒4的开放端。

当面部识别技术应用在自行车上，进行自行车车锁的控制时，由于自行车的高度通常为一米二左右，而使用者的身高远远高于自行车的高度，因此直接将摄像头2固定在自行车上时，需要使用者弯腰或者埋头以便于摄像头2采集面部图像信息，且当使用者弯腰或者埋头时，会遮挡住一部分光线，不利于摄像头顺利采集面部信息，因此本实用新型中设置支撑组件以使摄像头2距离人面部的距离可调。面部识别解锁时，使用者拿起摄像头2，将其向自己面部移动，当摄像头2与自己面部相对时，摄像头2顺利采集面部信息，并将其发送给面部识别模块，面部识别模块对其进行识别，并将识别结果发送给控制器，当识别结果为与之前录入的面部信息一致时，则锁芯执行机构将锁芯收回，电子锁被打开；若不一致，则锁芯执行机构不被触发，锁芯一致处于锁住车轮的状态。当解锁完成后，使用者将摄像头2通过磁铁6固定在安装筒4的开放端，连接杆组件收拢在安装筒4中。

通过本实用新型，用面部解锁代替机械钥匙解锁，这样不仅解决了没带钥匙的问题，也使解锁时间大大的缩短，更加的方便快捷。同时支撑组件的设置以使摄像头2的高度可调，便于摄像头2顺利采集使用者的图像信息。

实施例2

本实用新型中，面部识别模块的型号优选为FAM300，控制器可以采用单片机、PLC、ARM处理器，控制器为单片机时，其型号优选为AT89S51。

实施例3

在所述摄像头2和连接杆组件之间设置有弹簧7，所述弹簧7为螺旋圆柱压缩弹簧，其两端分别与摄像头2的外壳以及连接杆组件远离中心孔孔底的一端连接。

在骑自行车的过程中，自行车会带动其他与之连接的部件晃动，连接杆组件也会随之上下晃动，并且会导致连接杆顶端的摄像头晃动，增加摄像头2壳内电子器件承受的震动强度，不利于摄像头2保持稳定的性能，因此在摄像头2和连接杆组件之间设置用于缓冲连接杆组件向上的冲力的弹簧7，以保护摄像头2的质量。

实施例4

所述磁铁6为环形，其轴线与安装筒4的轴线重合，其内径与安装筒4的内径一致，所述摄像头2通过磁铁6固定在支撑筒4开放端时，摄像头2将开放端覆盖。

实施例5

在所述摄像头2的外壳上设置有遮挡环8，所述遮挡环8的轴线与安装筒4的轴线重合，且遮挡环8的内径随着靠近安装筒4的筒底逐渐增大，当摄像头2通过磁铁6固定在支撑筒4开放端时，磁铁6位于遮挡环8的内侧。

遮挡环8将磁铁6与摄像头2之间的接触面的缝隙遮挡住，以防止下雨时，雨水顺着接触面之间的缝隙进入安装筒4中。

实施例6

所述安装筒4焊接在车把3上。

实施例7

本实用新型一种具有面部识别功能的自行车锁，使用最新的3D人脸识别技术，摄像头采用红外线摄像头，光源采用VCSEL红外线泛光灯，VCSEL为垂直腔面发射激光器，VCSEL需要安装在摄像头的附件，并且最好与摄像头平齐，保证良好的拍摄效果。

采用此方案的人脸识别技术的优势为：

（1）因为采用红外线的VCSEL泛光灯，不受环境的可见光的影响，即便是在晚上也能够完美的拍摄图片，完成人脸识别。

（2）此技术，还有深度采集的功能，即是可以通过光发射和接收的时间差，计算出人脸与摄像头的距离，拍摄的图片具有3D的效果。通过3D重构的人脸面部结构和，2D的平面照片相结合的技术，使人脸识别的安全性非常高。可以有效防止使用2D照片解锁的缺陷。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。