CN101714268B - 控制锁的钥匙的识别方法 - Google Patents

Abstract

一种控制对安全区域的访问的系统，包括锁和电子访问装置，用来控制对安全区域的访问。锁包含用来开启和关闭锁的锁销。访问装置与锁销通信，来测量锁销的移动。访问装置存储了使锁开启的锁销的预定位置的解锁锁销码。访问装置电子测量由钥匙引起的锁销的移动，并根据锁销的移动来为钥匙确定钥匙代码。控制装置与电子访问装置电子通信，以识别钥匙代码，并确定钥匙代码与解锁锁销码的匹配性。

Description

控制锁的钥匙的识别方法

技术领域

本发明涉及对控制系统的访问，尤其涉及对具有机械安全性和电子访问控制的控制系统的访问。

背景技术

目前的访问控制系统可以是电子监控器，在安全区域的入口处进行访问控制，例如，用读卡器读取访问卡。但是，另外，由访问控制系统控制的安全区域可能包括一个或多个具有机械锁的入口。例如，门可同时含有机械安全系统，如锁，和电子访问控制系统，这样，机械锁机构优先于访问控制逻辑。此外，可以用标准门锁钥匙开启门上的锁，或者用跳过访问控制系统的主钥匙开锁。替代的访问控制系统和安全系统可包括电子驱动的机械锁。这种控制系统可能包括多个入口通道，例如在建筑物的地板上或者整个建筑物上，如共同拥有的待审的申请号为11/782,557的美国专利申请，其全篇对此进行了详细的描述，通过引用并入本文。

这种系统有这样一个缺陷，当门由钥匙开启时，访问控制系统不能进行监视。并且，访问控制系统不能识别是谁在通过该门。如果系统设有门的位置开关，那么访问控制系统将只有门被开启的记录，而不是机械开启锁的钥匙的识别和记录。在一个具有门的位置开关的访问控制系统中，门的开启事件将被示为一强行进入。这种系统的另一缺陷是，被授权的用户使用钥匙进入，不论是标准钥匙还是主钥匙，都会触发闯入警报。该系统不具备验证和识别使用一个或多个钥匙访问的能力。由于对进入不能识别，降低了访问控制系统的准确性，这种情形是不利的。

因此，需要设计一种方法和访问控制系统，利用该方法对用在门锁上的钥匙进行设别。同样希望该方法和访问控制系统能够在钥匙身份识别的基础上判断采取动作是否是必须的。同样希望该方法和访问控制系统能够识别钥匙，并在钥匙识别信息的基础上，通过远程开门，电子地允许访问安全区域。

发明内容

一种控制访问安全区域的系统，包括具有闭锁和开锁位置的锁，用来控制对安全区域的访问。锁包括闭锁和开锁的锁销，该锁销具有使锁开启的预定位置。电子访问装置通过与锁销的通信，电子地测量锁销的移动并为使锁开启的锁销预定位置确定解锁锁销码。电子访问装置电子地测量由钥匙引起的锁销的移动，并根据锁销的移动来为钥匙确定钥匙代码。控制装置与电子访问装置进行电子通信，控制装置识别钥匙代码，进而判断钥匙代码与解锁锁销码是否匹配。

在一方面，控制装置利用邻近锁的访问接口控制对安全区域的访问。控制装置可以利用至少一个锁中的控制锁销来控制对安全区域的访问。当钥匙代码与解锁锁销码匹配时，控制装置利用控制锁销来允许访问，当钥匙代码与解锁锁销码不匹配时，控制装置利用控制锁销来拒绝访问。每个锁销都可具有切点，当钥匙代码与解锁锁销码匹配时，切点与锁芯中的切线对齐，锁开启。

在一方面，在锁中，上述锁销是锁销中的第一组，系统还包含第二组锁销。第二组锁销中的每个都包括一个与锁芯切线对齐的切点。锁中的致动器与第二组锁销通信，当钥匙代码与解锁锁销码匹配时，控制装置控制致动器使其移动第二组锁销以与切线对齐来开启锁。在另一个实施例中，利用控制装置，多种锁销代码允许相应钥匙的相应的多种钥匙代码以允许访问。可以当弹簧将锁销向锁中钥匙插入通道偏压时，利用弹簧阻力来测量锁销移动。可以当弹簧将锁销向锁中钥匙插入通道偏压时，利用弹簧张力来测量锁销移动。还可利用电容来测量锁销的移动。当通过钥匙插入将锁销推进锁中的锁芯时，可通过感测增加的电容来测量电容。在另一实施例中，利用电感来测量锁销的移动。可以当弹簧将锁销向锁中钥匙插入通道偏压时，通过测量弹簧的长度来测量电感。

在一方面，控制装置通过核实钥匙代码与解锁锁销码是否匹配来判断事件是否安全。当钥匙代码与解锁锁销码不匹配时，控制装置还可产生信号。

在本发明的另一方面，提供一种控制访问安全区域的方法，包括：利用具有闭锁和开锁位置的锁来对安全区域的访问进行控制，该锁包括使锁开启、闭锁的锁销，该锁销具有能使锁开启的预定位置；利用与锁销通信的电子访问装置来电子测量锁销的移动；确定使锁开启的锁销预定位置的解锁锁销码；利用电子访问装置，测量由钥匙引起的锁销的移动；根据锁销的移动来为钥匙确定钥匙代码；利用与电子访问装置电子通信的控制装置来识别钥匙代码；利用控制装置，确定钥匙代码与解锁锁销码匹配性，以验证钥匙。

在本发明的另一方面，提供一种计算机程序产品，包括计算机可读介质，该介质具有已记录的计算机程序，该程序用来使计算机中的处理器能够对安全区域的访问进行控制，计算机程序的工作步骤如下：利用具有开锁位置和闭锁位置的锁来控制对安全区域的访问，该锁包括使其开启和关闭的锁销，锁销具有使锁开启的预定位置；利用与锁销通信的电子访问装置，来电子测量锁销的移动；确定使锁开启的锁销预定位置的解锁锁销码；运用电子访问装置，测量由钥匙引起的锁销的移动；根据锁销的移动，为钥匙确定钥匙代码；利用与电子访问装置电子通信的控制装置来识别钥匙代码；利用控制装置，确定钥匙代码与解锁锁销码匹配性，以验证该钥匙。

附图说明

结合附图阐述示例性实施例，将使得本发明的这些以及其他的目的，特征和优势变得更加明显，其中：

图1是根据本发明一个实施例的控制访问安全区域的系统的框图；

图2是图1中所示系统中的门上电锁、门、访问装置和访问接口的侧视图以及控制装置的详细框图；

图3是锁的一个透视图，在该图中使用测量装置测量阻力；

图4是图3中所示锁销、弹簧和锁芯壳体的局部透视图；

图5是根据本发明另一个实施例的使用测量装置测量张力的锁的透视图；

图6是根据本发明的另一个实施例的利用测量装置测量电容和电感的锁的透视图；

图7是图6中所示锁芯壳体和测量装置的局部透视图；

图8是根据本发明的另一个实施例的使用致动器和弹簧板的锁的透视图；

图9a是图8中所示弹簧板和杆部缩回的致动器的局部结构图；

图9b是图9a中所示弹簧板和杆部伸出的致动器的局部结构图；以及

图10是根据本发明另一个实施例的使用磁体的锁的透视图。

具体实施方式

根据本发明的一个实施例，如图1-3所示，系统10对由墙14限定的安全区域15的访问进行控制，该系统包括入口通道，具体为门18。门18包括锁20，该锁有闭锁位置和开锁位置，用于通过锁靠门上电锁16来控制对安全区域15访问，其中门上电锁16是墙14的一部分。锁20包括使锁20开、闭的锁销24(图3)。锁20还包括使锁20开启的锁销预定位置。电子访问装置22与锁销24通信来对锁销的移动进行电子测量。锁销24的移动被数字化作为为每个锁销设定的锁销代码。利用使锁20开启的锁销预定位置测定解锁锁销码。电子访问装置22还对由钥匙70引起的锁销的移动进行测量。钥匙70具有将锁销24移入相应锁芯壳体36的齿72，电子访问装置22根据锁销的移动来给钥匙70确定钥匙代码。电子访问装置22包括微处理器23，用来分析和确定锁销24的移动并确定锁销代码。

控制装置60与访问装置22进行电子通信，控制装置60包括计算机可读介质，可以实施为数据存储装置64，该装置64包含存储于其中的程序62，并与处理器68连接。利用程序62，控制装置60对从访问装置22接收的钥匙代码进行识别，通过确定该代码是否与用来开锁的解锁锁销码匹配来对钥匙进行验证。因此，控制装置60识别和核实/验证钥匙70。而且，不论是使用访问卡还是使用钥匙进入安全区域15，控制装置60都将对其进行记录。此外，当锁20被未被识别的钥匙开启时，例如损害锁的错误的钥匙或者钥匙坯，控制装置也会对此进行识别。此外，控制装置60例如通过收发器65发出警报或者信号69，传达安全事件，例如，非授权进入。信号可能被传输给一接收体，如授权的人或者远程监控站69a。当钥匙代码与使锁开启的锁销预定位置的解锁锁销码不匹配时，触发安全事件，这样钥匙70就不能被验证有效。

访问接口可以实施为与控制装置60通信的读卡器50，其包含微处理器54。用户可通过例如在读卡器50上刷访问识别(ID)卡(未显示)提供身份识别以进入安全区域15。访问装置50包括微处理器(μP)54，用来读取ID卡和与控制装置60通信。访问装置50与用来分析和识别ID卡的控制装置60通信。

参照附图3和图4，每个锁销24都包括切点26。锁20包括可旋转的内锁芯30，内锁芯30与锁20之间限定切线32。用钥匙70使切点26与切线32对齐，并转动内锁芯30开锁20。弹簧34定位在锁芯壳体36内，并与每个锁销24的顶部配合，从而提供锁销在锁芯壳体36中向上移动的机械阻力。

根据本发明的一个实施例，如图3、4所示，利用测量装置40测量每个锁销24上的阻力。当锁销24在锁芯壳体36中被向上推向时，阻力增大。访问装置22的微处理器23利用测量阻力来处理测量销24的移动，并从销的移动来确定钥匙代码。钥匙代码被传输41给控制装置60，用来对钥匙进行识别和验证，并用于对进入安全区域15的事件进行记录。这样，访问控制系统10保持对任何通过门进入的持卡人或钥匙持有人负责。

参照图5，在本发明的另一个实施例中，测量装置44测量每个锁销24上的弹簧34的张力。测量装置44插入弹簧34和锁芯壳体36之间。当锁销24在锁芯壳体36中被向上推动时，拉力读数增大。访问装置22的微处理器23处理张力读数，以确定锁销24的移动，并根据锁销24的移动来确定钥匙代码。如图3、4所示的实施例，钥匙代码被传输给控制装置60，用来识别钥匙，并对进入安全区域15的事件进行记录。

参照图6和7，在本发明的另一个实施例中，利用测量装置46来测量每个锁销24上的电容。当锁销24被向上推入锁芯壳体36时，电容增大。通过访问装置22的微处理器23处理电容读数，来确定锁销24的移动，并据此确定钥匙代码。

在另一个实施例中，测量装置46测量每个锁销24的电感。利用测量装置46测量每个弹簧34的电感，电感与弹簧34的长度成反比。这样，当锁销24在锁芯壳体36内被向上推动时，电感增大。同样，通过访问装置22的微处理器23处理电感读数，来确定销24的移动，并据此确定钥匙代码。

参照图8、9a和9b，本发明的另一个实施例包括锁82，锁82包括锁芯86，锁芯86包括上部82a和下部82b，本实施例与图1-6中的锁20相同的部件的附图标记相同。锁80在锁芯86的上部82a上包括具有切点26的锁销24(或切销24)，而在锁芯86下部82b上包括实心销90。实心销90定位在锁芯壳体92中，通过开启锁80的主钥匙100，锁芯壳体92随着锁芯86旋转。主钥匙100为双面钥匙，即具有相对的齿102。实心销92不像锁芯86的上部82a中的锁销24那样具有切点。实心销90在锁芯壳体92中移动，并通过测量它的移动来识别主钥匙100。如果主钥匙100的钥匙代码或者实心销90生成的身份识别信息与解锁锁销码或者与授权的识别数据匹配，则控制装置60通过移动锁销24的切点26使其与切线88对齐，从而开锁。在这个实施例中，锁销24担当了受控制装置60控制的控制锁销。当锁销24的切点26与切线88对齐时，则锁芯86旋转，打开锁80。这样，由主钥匙100产生的钥匙代码被控制装置60识别、记录和验证。

另外，如图9a、9b所示，切销24被安装在弹簧板98上，弹簧板98被一与控制装置60连接的电磁线圈或致动器94控制，以控制切销24。致动器94利用可伸出的杆96向下推动弹簧板98，如图9a所示，进而推动锁销24的切点26，使其低于切线88，从而将锁80锁闭。当致动器96将杆96缩回时，则弹簧板98向上移动，进而使锁销24的切点26与锁80的切线88对齐，从而将锁80开启，如图9b所示。

参照图10，本发明的另一实施例采用锁110，其包括替代弹簧34的磁体112，本实施例与图8中的锁80相同的部件的附图标记相同。每个锁销24都被磁化，有正极114和负极116。环绕的锁芯壳体36由非磁性材料形成。当磁体112带正电荷时，锁销24被向下推。这样，锁销的切点26就低于切线88从而将锁110锁闭。当磁体112带负电荷时，锁销24被向上拉，切点26与切线88对齐，从而将锁110开启。

因此，本发明通过测量钥匙如何推压或者移动锁中的锁销，解决了锁中钥匙识别的问题，尤其是同时具有电子访问和锁的双重安全系统中的钥匙识别问题。通过分析移动，来确定与测量值或钥匙代码关联的身份识别数据，并发送给控制装置60。控制装置60记录该事件，并可控制另外的锁销，如锁80或者110中的图8和10所示的实心销90。当钥匙代码被接受或者核实后，利用锁中的切线86机械开锁。利用电子控制的锁销24作为控制锁销，门18的锁80或锁110可被编程，以接受具有不同身份识别数据的钥匙，而并不局限于沿着切点对齐锁销的钥匙模式，因为控制装置60可将切点26与切线88对齐。

因而，本发明的实施例提供了所有由门18进入安全区域15事件的完整阐述。另外，当机械开锁是由控制装置60控制的时候，可以利用一把以上钥匙开锁，如图8和图10所示的实施例。钥匙代码可在控制装置60里改变，与更换锁中锁销相比，明显改善了时间效率和成本。本发明的系统和方法在多个电子访问和机械锁共同串联存在时同样具有优点，例如，在建筑的同一层，在申请号为11/782,557的美国专利申请中例如进行了描述，该申请通过引用并入本文。

尽管已经参照优选实施例对本发明进行了示出和描述，本领域的技术人员应该理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对在具体实施例中示出和描述的发明的形式和内容进行修改。因此，本发明并不局限于实施例中具体的形式和内容，所有这些都将落入权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种控制对安全区域的访问的系统，包括：

锁，其带有可旋转的锁芯；

由该可旋转的锁芯承载的第一组实心销，该第一组实心销响应于钥匙引起的所述实心销的移动而提供钥匙代码；

第二组销，其中的每个销都部分地由所述锁芯承载，并且，都具有与锁芯切线对齐的切点；

由所述锁承载的致动器，其与所述第二组销中的每一个连接；以及

控制设备，其控制所述致动器以在来自第一组实心销的钥匙代码与解锁锁销码匹配时移动第二组销以与所述切线对齐从而使所述锁解锁，其中利用使所述锁开启的预定实心销位置测定所述解锁锁销码。

2.如权利要求1所述的系统，其中，利用控制装置，多种解锁锁销码允许来自相应钥匙的相应的多种钥匙代码以允许访问。

3.如权利要求1所述的系统，其中，通过对将实心销向锁中的钥匙插入通道偏压的弹簧的阻力的测量，来测量所述实心销的移动。

4.如权利要求1所述的系统，其中，通过对将实心销向锁中的钥匙插入通道偏压的弹簧的张力的测量，来测量所述实心销的移动。

5.如权利要求1所述的系统，其中，利用电容来测量所述实心销的移动。

6.如权利要求5所述的系统，其中，当用钥匙将实心销推进锁中的锁芯时，通过感测增加的电容来测量所述电容。

7.如权利要求1所述的系统，其中，利用电感来测量所述实心销的移动。

8.如权利要求7所述的系统，其中，通过测量将实心销向锁中的钥匙插入通道偏压的弹簧的长度，来测量所述电感。

9.如权利要求1所述的系统，其中，所述控制装置通过确定钥匙代码与解锁锁销码的匹配性来对确定事件的安全性。

10.如权利要求9所述的系统，其中，当钥匙代码与解锁锁销码不匹配时，所述控制装置产生信号。