一種利用磁鐵引力實現解鎖的系統及方法
2024-04-04 09:22:05
一種利用磁鐵引力實現解鎖的系統及方法
【專利摘要】本發明提供一種利用磁鐵引力實現解鎖的系統及方法，所述系統包括解鎖卡片、卡片信息讀取模塊、卡片信息預處理模塊、分析處理模塊、解鎖模塊、及人機信息交換模塊；其中卡片信息讀取模塊用於讀取解鎖卡片信息；卡片信息預處理模塊用於接收電信號後處理解鎖卡片信息、分析解鎖卡片的卡片序列號，並將解鎖卡片序列號予以傳送；分析處理模塊用於接收到所述卡片信息預處理模塊傳送的解鎖卡片信息後學習解鎖卡片信息，判斷從卡片信息預處理模塊所獲得的信息與已保存的解鎖卡片信息是否匹配。本發明省去攜帶大量鑰匙的煩惱。如不慎丟失鑰匙，也可重新設置新的鑰匙，並將電子鎖內原有的鑰匙信息記錄刪除，安全性更高，且電子鎖所使用的鑰匙成本相對低廉。
【專利說明】—種利用磁鐵引力實現解鎖的系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種解鎖系統及解鎖方法，特別是涉及一種利用磁鐵引力實現解鎖的系統及方法。
【背景技術】
[0002]自古以來，大同世界即是人類積極追求的理想世界，然而，卻也因為人類與生俱來的貪念而始終無法達成。早期，由於人類生活物資匱乏，復加以有效的道德力量的約束，因此，尚能有外出而不閉門戶之類大同世界。而隨著物質欲望的漸趨增強，伴隨著道德約束力量的欠缺，使得鎖具成為生活中不可或缺的必需品。鎖具保護我們隱私的重要屏障。傳統的機械鎖，包括鎖組件和鑰匙，通過鑰匙和鎖組件的鎖孔的配合實現開鎖，由於鑰匙齒紋容易複製，只要鑰匙的齒紋與機械鎖中的齒紋對應卡合，即可開鎖；或撬動鎖頭內的卡塊即可將鎖具打開。市場中鎖具的種類更是多不勝數，使用的範圍，安全強度各不相同。在享受鎖具給我們帶來安全的同時，也增加了我們的煩惱，我們總是隨身攜帶成串的各種鑰匙，有時很難記清哪一把鑰匙對應哪一把鎖具。
[0003]市場也出現了一把鑰匙可以打開多個鎖的電子鎖，電子鎖由於其設定與解鎖的彈性、方便性、多樣性與安全性等，均優於傳統的鎖具，已成為業界極力研究改良的目標，然而這些電子鎖的鑰匙往往成本較高。因此，市場上急需一種安全性較高的電子鎖，可滿足一把鑰匙可以打開多個鎖具，且鑰匙成本也是非常低廉。
【發明內容】
[0004]鑑於以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在於提供一種利用磁鐵引力實現解鎖的系統及方法，用於解決現有技術中電子鎖成本較高的問題。
[0005]為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種利用磁鐵引力實現解鎖的系統，所述系統包括:
[0006]解鎖卡片，用於解鎖所述系統；
[0007]卡片信息讀取模塊，用於讀取解鎖卡片信息，並將其中磁鐵與導磁材料之間的吸引力的大小轉化成的電信號並予以傳送；
[0008]卡片信息預處理模塊，與所述卡片信息讀取模塊連接，用於接收到所述卡片信息讀取模塊傳送的電信號後處理解鎖卡片信息、分析解鎖卡片的卡片序列號，並將解鎖卡片序列號予以傳送；
[0009]分析處理模塊，與所述卡片信息預處理模塊連接，用於接收到所述卡片信息預處理模塊傳送的解鎖卡片信息後學習解鎖卡片信息，判斷從卡片信息預處理模塊所獲得的信息與已保存的解鎖卡片信息是否匹配，若匹配，則發出解鎖指令，若不匹配，發送解鎖失敗信息；
[0010]解鎖模塊，與所述分析處理模塊連接，用於執行分析處理模塊發出的解鎖指令；
[0011]人機信息交換模塊，與所述分析處理模塊連接，用於輸入解鎖卡片的卡片序列號，提供執行操作，並顯示解鎖過程中的相關信息。
[0012]優選地，卡片信息讀取模塊包括磁鐵和力學傳感器；其中，所述力學傳感器將磁鐵與導磁材料之間的大小轉化成的電信號傳送至卡片信息預處理模塊。
[0013]優選地，所述分析處理模塊包括存儲模塊，所述存儲模塊用於存儲解鎖卡片的信
肩、O
[0014]本發明提供一種利用磁鐵引力實現解鎖的方法，所述方法包括:
[0015]學習的步驟，讀取解鎖卡片信息，並將其中磁鐵與導磁材料之間吸引力的大小轉化成的電信號，之後基於上述電信號處理解鎖卡片的信息、分析解鎖卡片的卡片序列號，然後基於上述解鎖卡片信息進行學習，將解鎖卡片信息保存；
[0016]解鎖的步驟，讀取解鎖卡片信息，並將讀取到的解鎖卡片信息與學習步驟中保存的解鎖卡片信息進行匹配，若匹配成功，則發出解鎖指令，並執行解鎖作業，同時顯示解鎖成功信息。
[0017]優選地，所述方法還包括:如丟失解鎖卡片，通過輸入的解鎖卡片序列號，判斷輸入的卡片序列號與電子鎖中已存在的卡片序列號是否比對成功，如果比對成功，執行解鎖指令，並提供執行刪除所丟失的解鎖卡片信息的操作選項，且同時提供學習新卡的操作選項。
[0018]優選地，所述解鎖的步驟還包括，讀取到的解鎖卡片信息與學習步驟中保存的解鎖卡片信息進行匹配，若匹配失敗，顯示解鎖失敗信息。
[0019]優選地，所述解鎖卡片信息通過一組不同大小力的組合來表達。
[0020]優選地，所述解鎖卡片具有規律的劃分區域，在卡片的不同區域內部有規律的鑲嵌著不同面積及與卡片表面之間距離不同的導磁材料，當多張解鎖卡片靠近磁鐵時會產生多組不同大小力的組合。
[0021]優選地，根據不同大小的力為每張解鎖卡片設定一個序列號，讓一組不同大小力的組合對應一個序列號。
[0022]如上所述，使用本發明所述的利用磁鐵引力實現解鎖的系統及方法，能夠接觸每天攜帶成串鑰匙的煩惱，只要隨身攜帶一把鑰匙，鑰匙持有人可以將鑰匙與其接觸的所有此種電子鎖進行一次學習，電子鎖學習成功後，鑰匙持有人可以手持此鑰匙打開所有對此鑰匙學習過的電子鎖，省去攜帶大量鑰匙的煩惱。此外如果鑰匙持有人不慎將鑰匙丟失，鑰匙持有人可以重新設置一個新的鑰匙，並將電子鎖內原有的鑰匙信息記錄刪除，即便有人撿到鑰匙也無法打開電子鎖，安全性更高。此外本發明的電子鎖所使用的鑰匙成本相對低廉
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【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1顯示為本發明的利用磁鐵引力實現解鎖的系統中解鎖卡片區域劃分方式示意圖。
[0024]圖2顯示為本發明的利用磁鐵引力實現解鎖的系統的示意圖。
[0025]圖3顯示為本發明的利用磁鐵引力實現解鎖的方法的方法流程圖。
[0026]圖4顯示為本發明的利用磁鐵引力實現解鎖的方法中學習步驟的流程圖。
[0027]圖5顯示為本發明的利用磁鐵引力實現解鎖的方法中解鎖步驟的流程圖。[0028]元件標號說明
[0029]I解鎖卡片
[0030]2卡片信息讀取模塊
[0031]3卡片信息預處理模塊
[0032]4分析處理模塊
[0033]5解鎖模塊
[0034]6人機信息交換模塊
[0035]61鍵盤
[0036]62顯示器
[0037]41存儲模塊
【具體實施方式】
[0038]以下通過特定的具體實例說明本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點與功效。本發明還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基於不同觀點與應用，在沒有背離本發明的精神下進行各種修飾或改變。
[0039]請參閱附圖。需要·說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發明的基本構想，遂圖式中僅顯示與本發明中有關的組件而非按照實際實施時的組件數目、形狀及尺寸繪製，其實際實施時各組件的型態、數量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態也可能更為複雜。
[0040]下面結合實施例和附圖對本發明進行詳細說明。
[0041]實施例一
[0042]本發明是將電子鎖的解鎖信息以一組不同大小力的組合形式表達。電子鎖只需要對某組組合做一次學習，該組合即可擁有解鎖權限。本發明通過磁鐵與導磁材料產生吸引力的方式來獲得不同大小力的組合。由於磁鐵與導磁材料之間吸引力的大小與兩者間距離、作用面積因素有關，所以本方案根據這一特性，通過有規律的改變這兩個因素，可以使磁鐵與導磁材料之間的吸引力有規律的發生改變，這樣我們可以有規律的獲得多組不同大小力的組合。電子鎖的微處理器是不能將不同大小力的組合變成可用的解鎖信息的，精度較高的力學傳感器可以把磁鐵與導磁材料之間的引力轉化成包含解鎖信息的電信號，微處理器通過判斷這些電信號是否是正確的解鎖信息來決定是否執行解鎖動作。在實際的操作中，磁鐵與導磁材料之間的吸引力會受一些其他外界因素影響，因此同一個磁鐵與同一個導磁材料之間吸引力在不同的時間可能存在一些偏差，此外，因受力學傳感器精密度的影響，偏差不大的力所轉化出來的電信號可能相同，受這兩種因素的影響，所以對必須傳感器轉換的電信號需要做一個預處理，然後再傳送至微處理器中處理。這樣在預處理模塊中需要設置一個合理的量化級，合理的量化級可以讓預處理模塊有效的解決誤差引起的問題，提高解鎖成功率，具體的量化級的設置需要按照實際情況而定。
[0043]本發明的原理是利用力學傳感器講多組磁鐵與導磁材料間的吸引力轉變成可用的電信號，再將這些含有數據信息的電信號經過處理後傳送至處理器，微處理器通過分析這些信息是否為正確的開鎖信息來判斷是否解鎖。但是由於磁場在導磁材料所在區域分布的複雜性，磁場力的計算往往比較困難。因此，在實際使用中會假設磁場在導磁材料所在區域分布均勻一致，由於導磁材料磁導率較大，所以表不磁場力大小的公式可表不為:
[0044]F = -BHS(I)
[0045]其中，B表示為磁場與此材料作用面處的磁感應強度，H表示為磁場與導磁材料作用面處的磁場強度，S表示為磁場與導磁材料作用面的面積，公式採用國際單位制，即F，B,
H,S的單位分別為N, T, A/m, m2。從公式(I)得出同一磁鐵對同一導磁材料的吸引力的大小會因兩者之間的距離，作用面積的不同而發生變化。根據這一特性，將鑰匙設計成卡片形式，在卡片上有規律的劃分區域。在不同的區域內有規律的鑲嵌著不同面積以及與卡片表面之間距離不同的導磁材料，因為存在這種規律的變化，所以當多組卡片靠近磁鐵時會產生多組不同大小力的組合，因此，可按照規律及每張卡片設定一個序列號，讓一個組合對應一個序列號。卡片的大小、劃分區域的方式以及數目可以按照實際的要求而定，如圖1所示的卡片區域劃分方式。
[0046]本實施例提供一種利用磁鐵引力實現解鎖的系統，所述系統如圖2所示，包括:解鎖卡片1、卡片信息讀取模塊2、卡片信息預處理模塊3、分析處理模塊4、解鎖模塊5、以及人機信息交換模塊6,其中，人機互動模塊6包括鍵盤61和顯不器62。
[0047]解鎖卡片I用於解鎖所述利用磁鐵引力實現解鎖的系統。[0048]卡片信息讀取模塊2用於讀取解鎖卡片信息，並將其中磁鐵與導磁材料之間的吸引力的大小轉化成的電信號，並將所述電信號予以傳送至卡片信息預處理模塊3。
[0049]卡片信息預處理模塊3與所述卡片信息讀取模塊2連接，用於接收到所述卡片信息讀取模塊傳送的電信號後處理解鎖卡片信息、分析解鎖卡片I的卡片序列號，並將解鎖卡片序列號予以傳送至分析處理模塊4。
[0050]分析處理模塊4與所述卡片信息預處理模塊3連接，用於接收到所述卡片信息預處理模塊3傳送的解鎖卡片信息後學習解鎖卡片信息，判斷從卡片信息預處理模塊3所獲得的信息與已保存的解鎖卡片信息是否匹配，若匹配，則給解鎖模塊5發出解鎖指令，所述解鎖指令是指命令所述解鎖模塊5執行解鎖；若不匹配，發送解鎖失敗信息。
[0051]解鎖模塊5與所述分析處理模塊4連接，用於執行分析處理模塊4發出的解鎖指令。
[0052]人機信息交換模塊6與所述分析處理模塊4連接，用於輸入解鎖卡片的卡片序列號，提供執行操作，並顯示解鎖過程中的相關信息。
[0053]鍵盤61與所述分析處理模塊4連接，用於輸入解鎖卡片3的卡片序列號，執行所述系統提供的確認信息、選項選擇操作。
[0054]顯示器62與所述分析處理模塊4連接，用於顯示所述系統執行解鎖操作過程中的相關信息，例如解鎖信息以及解鎖失敗信息，以及其他選項信息。
[0055]其中，卡片信息讀取模塊2包括磁鐵和高精度的力學傳感器，所述力學傳感器將磁鐵與導磁材料之間的大小轉化成的電信號傳送至卡片信息預處理模塊3 ;分析處理模塊4包括存儲模塊41，所述存儲模塊41用於存儲解鎖卡片信息。所述磁鐵的分布規律與卡片分布中導磁材料的分布規律相同。由於在實際操作中，磁鐵與導磁材料之間的吸引力的大小受到環境以及其他方面的問題的影響，所以同一磁鐵與同一導磁材料之間的吸引力每次並一定是相同的。此外，所述高精度的力學傳感器受精密度的影響，力的大小差別不大時轉化出的電信號可能相同，因而，在卡片信息預處理模塊3中需要將電信號設置成合理的量化級，所述量化級的設置需要按照實際情況進行設置。經過量化處理後，所述卡片信息預處理模塊3會根據讀取的力的組合分析出該解鎖卡片I的卡片序列號，並將所述卡片序列號傳送給分析處理模塊4。
[0056]實施例二
[0057]本實施例提供一種利用磁鐵引力實現解鎖的方法，所述利用磁鐵引力實現解鎖的方法如圖3所示,包括:
[0058]學習的步驟，即開鎖前，所述利用磁鐵引力實現解鎖的系統對解鎖卡片中包含的信息進行學習；該學習的步驟具體，如圖4所示，包括:
[0059]SI，讀取解鎖卡片信息，磁鐵與導磁材料之間吸引力的大小轉化成電信號並將所述電信號予以傳送；
[0060]S2，將解鎖卡片中信息處理過後，分析解鎖卡片的卡片序列號，學習解鎖卡片信息並將解鎖卡片信息保存起來，所述卡片序列號獲得解鎖權限。
[0061]解鎖的步驟；該步驟如圖5所示，具體包括:
[0062]SI』，讀取解鎖卡片信息，並將讀取到的解鎖卡片信息予以傳送；其中，所述解鎖卡片信息通過一組不同大小力的組合來表達；所述解鎖卡片被有規律的劃分區域，在卡片的不同區域內部有規律的鑲嵌著不同面積及與卡片表面之間距離不同的導磁材料，當多張解鎖卡片靠近磁鐵時會產生多組不同大小力的組合。根據不同大小的力為每張解鎖卡片設定一個序列號，讓一組不同大小力的組合對應一個序列號。
[0063]S2』，將讀取到的解鎖卡片信息與上述學習的步驟中保存的解鎖卡片信息進行匹配，若經比對查出此解鎖卡片有學習記錄，並獲得解鎖權限，則判斷匹配成功，發出解鎖指令，執行解鎖作業，並通過顯示器顯示解鎖成功信息；若經比對查出解鎖卡片沒有學習記錄，通過顯示器顯示解鎖失敗信息。
[0064]如果解鎖卡片持有人不慎將卡片丟失，那麼所述利用磁鐵引力實現解鎖的方法還包括:通過輸入的解鎖卡片的卡片序列號，判斷輸入的卡片序列號與已存在的卡片序列號是否比對成功，如果比對成功，即該卡片序列號具有解鎖權限，執行解鎖指令，並提供解鎖卡片持有人執行刪除所丟失的解鎖卡片信息的操作選項，且同時向卡片持有人提供學習新卡的操作選項。若卡片持有人成功刪除解鎖卡片信息，並成功執行新卡學習操作，且學習成功後，新的解鎖卡片將擁有解鎖權限，由於丟失的解鎖卡片信息被刪除，那麼該卡片就失去解鎖權限。
[0065]本發明的使用，能夠解除我們每天攜帶成串的鑰匙的煩惱，只要隨身攜帶一把鑰匙，鑰匙持有人可以將鑰匙與其接觸的所有此種電子鎖進行一次學習，電子鎖學習成功後，鑰匙持有人可以手持此鑰匙打開所有對此鑰匙學習過的電子鎖，省去攜帶大量鑰匙的煩惱。此外如果鑰匙持有人不慎將鑰匙丟失，鑰匙持有人可以重新設置一個新的鑰匙，並將電子鎖內原有的鑰匙信息記錄刪除，即便有人撿到鑰匙也無法打開電子鎖，安全性更高。此外本發明的電子鎖所使用的鑰匙成本相對低廉。本發明可用於安全強度要求較高的電子鎖，同時也可以運用到門禁系統，刷卡系統等等中。
[0066]綜上所述，本發明有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產業利用價值。[0067]上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及範疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術領域】中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發明的權利要求所涵蓋。
【權利要求】
1.一種利用磁鐵引力實現解鎖的系統，其特徵在於:所述系統包括: 解鎖卡片，用於解鎖所述系統； 卡片信息讀取模塊，用於讀取解鎖卡片信息，並將其中磁鐵與導磁材料之間的吸引力的大小轉化成的電信號並予以傳送； 卡片信息預處理模塊，與所述卡片信息讀取模塊連接，用於接收到所述卡片信息讀取模塊傳送的電信號後處理解鎖卡片信息、分析解鎖卡片的卡片序列號，並將解鎖卡片序列號予以傳送； 分析處理模塊，與所述卡片信息預處理模塊連接，用於接收到所述卡片信息預處理模塊傳送的解鎖卡片信息後學習解鎖卡片信息，判斷從卡片信息預處理模塊所獲得的信息與已保存的解鎖卡片信息是否匹配，若匹配，則發出解鎖指令，若不匹配，發送解鎖失敗信息； 解鎖模塊，與所述分析處理模塊連接，用於執行分析處理模塊發出的解鎖指令； 人機信息交換模塊，與所述分析處理模塊連接，用於輸入解鎖卡片的卡片序列號，提供執行操作，並顯示解鎖過程中的相關信息。
2.根據權利要求1所述的利用磁鐵引力實現解鎖的系統，其特徵在於:卡片信息讀取模塊包括磁鐵和力學傳感器；其中，所述力學傳感器將磁鐵與導磁材料之間的大小轉化成的電信號傳送至卡片信息預處理模塊。
3.根據權利要求2所述的利用磁鐵引力實現解鎖的系統，其特徵在於:所述分析處理模塊包括存儲模塊，所述存儲模塊用於存儲解鎖卡片的信息。
4.一種利用磁鐵引力實·現解鎖的方法，其特徵在於，所述方法包括: 學習的步驟，讀取解鎖卡片信息，並將其中磁鐵與導磁材料之間吸引力的大小轉化成的電信號，之後基於上述電信號處理解鎖卡片的信息、分析解鎖卡片的卡片序列號，然後基於上述解鎖卡片信息進行學習，將解鎖卡片信息保存； 解鎖的步驟，讀取解鎖卡片信息，並將讀取到的解鎖卡片信息與學習步驟中保存的解鎖卡片信息進行匹配，若匹配成功，則發出解鎖指令，並執行解鎖作業，同時顯示解鎖成功信息。
5.根據權利要求4所述的利用磁鐵引力實現解鎖的方法，其特徵在於:所述方法還包括:如丟失解鎖卡片，通過輸入的解鎖卡片序列號，判斷輸入的卡片序列號與電子鎖中已存在的卡片序列號是否比對成功，如果比對成功，執行解鎖指令，並提供執行刪除所丟失的解鎖卡片信息的操作選項，且同時提供學習新卡的操作選項。
6.根據權利要求4所述的利用磁鐵引力實現解鎖的方法，其特徵在於:所述解鎖的步驟還包括，讀取到的解鎖卡片信息與學習步驟中保存的解鎖卡片信息進行匹配，若匹配失敗，顯示解鎖失敗信息。
7.根據權利要求4所述的利用磁鐵引力實現解鎖的方法，其特徵在於:所述解鎖卡片信息通過一組不同大小力的組合來表達。
8.根據權利要求4所述的利用磁鐵引力實現解鎖的方法，其特徵在於，所述解鎖卡片具有規律的劃分區域，在卡片的不同區域內部有規律的鑲嵌著不同面積及與卡片表面之間距離不同的導磁材料，當多張解鎖卡片靠近磁鐵時會產生多組不同大小力的組合。
9.根據權利要求8所述的利用磁鐵引力實現解鎖的方法，其特徵在於，根據不同大小的力為每張 解鎖卡片設定一個序列號，讓一組不同大小力的組合對應一個序列號。
【文檔編號】G07C9/00GK103714596SQ201210376843
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年9月28日 優先權日:2012年9月28日
【發明者】張子剛, 洪亮, 何橋 申請人:華平信息技術股份有限公司