一種多重指紋認證的電子鎖具的製作方法

2023-06-01 22:40:21 1

本實用新型涉及生物識別領域以及鎖具領域，特別是涉及一種多重指紋認證的電子鎖具。

背景技術：

隨著科學技術的進步，人們對於便捷安全的鎖具的需求越來越強烈，傳統機械鎖具的鑰匙容易丟失或者忘記攜帶；普通電子密碼鎖的密碼如果設置太簡單，容易被不法分子破解，如果設置太複雜，又不容易記憶和輸入，尤其對於兒童和老人來說更是如此。指紋識別因為其「人各有異」「隨身攜帶」「終生不變」「安全無侵害」的特性成為生物識別領域的主流技術，基於指紋識別技術的電子鎖具也應運而生，滿足了人們對於便捷安全性能的需求。市場上現存的指紋電子鎖具為單一手指指紋認證，雖然較傳統機械鎖和電子密碼鎖的安全性有了較大提高，但還是存在著不可忽視的缺點，其一，每次只用一根手指的指紋認證，容易在鎖具指紋採集儀上留下單一指紋痕跡，被不法分子惡意採集利用，製作假指紋套，突破指紋鎖的防線；其二，只能夠指紋認證解鎖，一旦鎖具內部出現電路故障或者電源損壞，會造成無法開鎖的尷尬局面。

技術實現要素：

針對上述問題，本實用新型提供了一種多重指紋認證的電子鎖具，用戶可以按照先後順序存儲多重指紋作為認證模板，只需在開鎖時按照相同的順序認證每一重指紋即可，大大提高了安全性；除了指紋認證開鎖之外，本實用新型還可以使用機械鑰匙進行開鎖，避免了內部電路故障造成無法開鎖的尷尬局面；為了方便用戶本實用新型還集成了門鈴功能，無需再單獨布置門鈴線路。

本實用新型採用以下技術方案。

一種多重指紋認證的電子鎖具，包括嵌入式處理器、指紋採集儀、功能按鍵、LED狀態顯示燈、蜂鳴器、電源模塊、鎖體、鎖具外殼（門內門外兩部分），所述各模塊除鎖具外殼之外，其餘的模塊都需要與嵌入式處理器進行連接，便於整個鎖具系統功能的實現。

所述鎖具外殼主要包括兩部分，一部分位於門外面，稱為「門外鎖具外殼」，一部分位於門裡面，稱為「門內鎖具外殼」。

所述嵌入式處理器位於鎖具外殼的內部，實現指紋識別以及各模塊的控制管理作用。

所述指紋採集儀位於門外鎖具外殼上，實現用戶指紋的採集。

所述功能按鍵包括指紋錄入鍵、信息清除鍵、開鎖鍵、關鎖鍵、門鈴鍵，其中指紋錄入鍵和信息清除鍵位於門內鎖具外殼上，開鎖鍵、關鎖鍵以及門鈴鍵位於門外鎖具外殼上。

所述LED狀態顯示燈位於門外鎖具外殼上，包括多個LED燈，燈的數量與指紋重數相對應，比如在實施例中所展現鎖具為4重指紋認證，則相應的LED狀態燈包括4個LED燈，可以表徵指紋錄入時候以及指紋開鎖時候的工作狀態。

所述蜂鳴器固定在門內鎖具外殼上，具有三種作用，一是發出指紋驗證成功提示音，二是發出指紋驗證失敗提示音，三是發出門鈴聲。

所述電源模塊包括充電電池主體、電源充電孔、電源狀態燈以及電源充電線，其中充電電池主體位於鎖具外殼內部，為鎖具各電子模塊供電；電源充電孔和電源狀態燈均位於門內鎖具外殼上，電源充電線一端插在電源充電孔上，另一端插在220V的家用交流電源上，實現直流穩壓和充電功能。

所述鎖體大部分位於鎖具外殼的內部，鎖體機械鑰匙孔固定在門外鎖具外殼上，可以用鑰匙開關鎖；鎖體旋鈕固定在門內鎖具外殼上，可以在屋內手動控制鎖具的開關；鎖體是電子鎖芯與機械鎖芯的結合體，既可以用高低電平信號控制開鎖，也可以用機械鑰匙進行開鎖。

本實用新型具有多種有益效果，一是採用多重指紋認證，指紋採集儀上會留下多個指紋重疊交叉的痕跡，有效避免了不法分子從指紋採集儀惡意獲取用戶指紋的可能性，大大提高了鎖具的安全性能；二是既可以實現多重指紋驗證開鎖，也可以使用機械鑰匙進行開鎖，這樣就會避免因為鎖具內部電路故障或者電源無電造成的無法開鎖的尷尬局面；三是在鎖具上添加了門鈴功能，避免用戶再另外花精力布置單獨的門鈴電路。

附圖說明

圖1為實用新型結構圖。

圖2為十指與0-9數字映射圖——多重指紋記憶模型。

具體實施方式

為進一步闡述本實用新型為達到預定實用新型目的所採取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例進行具體說明。

一種多重指紋認證的電子鎖具，包括嵌入式處理器、指紋採集儀、功能按鍵、LED狀態顯示燈、蜂鳴器、電源模塊、鎖體、鎖具外殼，所述各模塊除鎖具外殼之外，其餘的模塊都需要與嵌入式處理器進行連接，便於整個鎖具系統功能的實現。

鎖具安裝完成後需要首先判斷電源模塊電量是否充足，如果電源狀態燈呈現綠色，則說明電量充足；如果電源狀態燈呈現紅色，則說明電量不足需要充電。充電的時候將電源充電線一端插在電源充電孔上，另一端插在220V家用交流電源上，如果電源狀態燈呈現橙黃色則說明正在充電；如果電源狀態燈呈現綠色則說明充電完成，可以拔下電源充電線了。

在電量充足的情況下錄入多重指紋。為了便於記憶多重指紋及其先後順序，可以將10個手指與0-9這10個數字進行映射，然後只記住數字就可以了。如附圖2所示，雙手掌心向下，左手小拇指對應數字0，左手無名指對應1，左手中指對應2，左手食指對應3，左手大拇指對應4，右手大拇指對應5，右手食指對應6，右手中指對應7，右手無名指對應8，右手小拇指對應9。本實施例以4重指紋認證為例進行說明，假設設置的多重指紋為「2336」，即需要先後錄入左手中指指紋、左手食指指紋、左手食指指紋、右手食指指紋這四重指紋，首先按下指紋錄入鍵，第一個LED狀態顯示燈會進行閃爍，此時將第一重指紋手指放在指紋採集儀上，指紋圖像會被發送到嵌入式處理器進行處理並提取特徵模板數據進行臨時存儲，完成之後第一個LED狀態燈不再閃爍而是變為常亮，這時第二個LED狀態燈會進行閃爍，此時將第二重指紋的手指放到指紋採集儀上即可，依次類推直至將4重指紋採集完畢，由嵌入式微控制器統一將4重指紋的特徵模板數據存儲在處理器存儲單元中，形成一條用戶指紋信息記錄，在存儲單元中可以形成多條記錄，其數量由存儲單元的容量決定。

用戶出門需要關鎖的時候，只需按下關鎖鍵，嵌入式處理器會控制鎖體關閉鎖，將門鎖上，用戶就可以放心出門了。

用戶開鎖的時候，首先按下開鎖鍵，此時第一個LED狀態顯示燈會進行閃爍提示在指紋採集儀上放上第一重指紋對應的手指，指紋圖像採集之後傳到嵌入式處理器，經過處理以及特徵提取得到第一重指紋的特徵模板數據，進行臨時存儲，完成之後第一個LED狀態顯示燈停止閃爍變為常亮，第二個LED狀態顯示燈會閃爍起來，提示輸入第二重指紋，以此類推，輸入完4重指紋之後，得到這四重指紋的特徵模板數據，然後與存儲單元中的用戶指紋信息記錄進行一一匹配，如果匹配成功，則嵌入式處理器控制鎖體開鎖，同時會控制蜂鳴器發出指紋驗證成功的提示音；如果匹配失敗，則處理器控制蜂鳴器發出指紋驗證失敗的提示音，此時可以再次按下開鎖鍵，重新輸入多重指紋開鎖。

當鎖具內部出現電路故障或者鎖具電源因沒有及時充電而無電時，用戶可以使用機械鑰匙通過鎖體的鑰匙孔進行開鎖。

為了保證鎖具的安全，用戶需要每隔一段時間換一次指紋密碼，只要按下信息清除鍵，嵌入式處理器存儲單元中存儲的用戶指紋信息記錄就會全部被刪除，這時只要再重新按下指紋錄入鍵，重新錄入新的多重指紋密碼就可以了。

用戶在室內的時候鎖具的開關可以使用鎖體旋鈕，不再需要指紋驗證。

當有客人來訪的時候，只需要按下門鈴鍵，嵌入式處理器會控制蜂鳴器發出門鈴聲，提醒用戶有客人來訪。