CN103714596B - 一种利用磁铁引力实现解锁的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种利用磁铁引力实现解锁的系统及方法，所述系统包括解锁卡片、卡片信息读取模块、卡片信息预处理模块、分析处理模块、解锁模块、及人机信息交换模块；其中卡片信息读取模块用于读取解锁卡片信息；卡片信息预处理模块用于接收电信号后处理解锁卡片信息、分析解锁卡片的卡片序列号，并将解锁卡片序列号予以传送；分析处理模块用于接收到所述卡片信息预处理模块传送的解锁卡片信息后学习解锁卡片信息，判断从卡片信息预处理模块所获得的信息与已保存的解锁卡片信息是否匹配。本发明省去携带大量钥匙的烦恼。如不慎丢失钥匙，也可重新设置新的钥匙，并将电子锁内原有的钥匙信息记录删除，安全性更高，且电子锁所使用的钥匙成本相对低廉。

Description

一种利用磁铁引力实现解锁的系统及方法

技术领域

本发明涉及一种解锁系统及解锁方法，特别是涉及一种利用磁铁引力实现解锁的系统及方法。

背景技术

自古以来，大同世界即是人类积极追求的理想世界，然而，却也因为人类与生俱来的贪念而始终无法达成。早期，由于人类生活物资匮乏，复加以有效的道德力量的约束，因此，尚能有外出而不闭门户之类大同世界。而随着物质欲望的渐趋增强，伴随着道德约束力量的欠缺，使得锁具成为生活中不可或缺的必需品。锁具保护我们隐私的重要屏障。传统的机械锁，包括锁组件和钥匙，通过钥匙和锁组件的锁孔的配合实现开锁，由于钥匙齿纹容易复制，只要钥匙的齿纹与机械锁中的齿纹对应卡合，即可开锁；或撬动锁头内的卡块即可将锁具打开。市场中锁具的种类更是多不胜数，使用的范围，安全强度各不相同。在享受锁具给我们带来安全的同时，也增加了我们的烦恼，我们总是随身携带成串的各种钥匙，有时很难记清哪一把钥匙对应哪一把锁具。

市场也出现了一把钥匙可以打开多个锁的电子锁，电子锁由于其设定与解锁的弹性、方便性、多样性与安全性等，均优于传统的锁具，已成为业界极力研究改良的目标，然而这些电子锁的钥匙往往成本较高。因此，市场上急需一种安全性较高的电子锁，可满足一把钥匙可以打开多个锁具，且钥匙成本也是非常低廉。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种利用磁铁引力实现解锁的系统及方法，用于解决现有技术中电子锁成本较高的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种利用磁铁引力实现解锁的系统，所述系统包括：

解锁卡片，用于解锁所述系统；

卡片信息读取模块，用于读取解锁卡片信息，并将其中磁铁与导磁材料之间的吸引力的大小转化成的电信号并予以传送；

卡片信息预处理模块，与所述卡片信息读取模块连接，用于接收到所述卡片信息读取模块传送的电信号后处理解锁卡片信息、分析解锁卡片的卡片序列号，并将解锁卡片序列号予以传送；

分析处理模块，与所述卡片信息预处理模块连接，用于接收到所述卡片信息预处理模块传送的解锁卡片信息后学习解锁卡片信息，判断从卡片信息预处理模块所获得的信息与已保存的解锁卡片信息是否匹配，若匹配，则发出解锁指令，若不匹配，发送解锁失败信息；

解锁模块，与所述分析处理模块连接，用于执行分析处理模块发出的解锁指令；

人机信息交换模块，与所述分析处理模块连接，用于输入解锁卡片的卡片序列号，提供执行操作，并显示解锁过程中的相关信息。

优选地，卡片信息读取模块包括磁铁和力学传感器；其中，所述力学传感器将磁铁与导磁材料之间的大小转化成的电信号传送至卡片信息预处理模块。

优选地，所述分析处理模块包括存储模块，所述存储模块用于存储解锁卡片的信息。

本发明提供一种利用磁铁引力实现解锁的方法，所述方法包括：

学习的步骤，读取解锁卡片信息，并将其中磁铁与导磁材料之间吸引力的大小转化成的电信号，之后基于上述电信号处理解锁卡片的信息、分析解锁卡片的卡片序列号，然后基于上述解锁卡片信息进行学习，将解锁卡片信息保存；

解锁的步骤，读取解锁卡片信息，并将读取到的解锁卡片信息与学习步骤中保存的解锁卡片信息进行匹配，若匹配成功，则发出解锁指令，并执行解锁作业，同时显示解锁成功信息。

优选地，所述方法还包括：如丢失解锁卡片，通过输入的解锁卡片序列号，判断输入的卡片序列号与电子锁中已存在的卡片序列号是否比对成功，如果比对成功，执行解锁指令，并提供执行删除所丢失的解锁卡片信息的操作选项，且同时提供学习新卡的操作选项。

优选地，所述解锁的步骤还包括，读取到的解锁卡片信息与学习步骤中保存的解锁卡片信息进行匹配，若匹配失败，显示解锁失败信息。

优选地，所述解锁卡片信息通过一组不同大小力的组合来表达。

优选地，所述解锁卡片具有规律的划分区域，在卡片的不同区域内部有规律的镶嵌着不同面积及与卡片表面之间距离不同的导磁材料，当多张解锁卡片靠近磁铁时会产生多组不同大小力的组合。

优选地，根据不同大小的力为每张解锁卡片设定一个序列号，让一组不同大小力的组合对应一个序列号。

如上所述，使用本发明所述的利用磁铁引力实现解锁的系统及方法，能够接触每天携带成串钥匙的烦恼，只要随身携带一把钥匙，钥匙持有人可以将钥匙与其接触的所有此种电子锁进行一次学习，电子锁学习成功后，钥匙持有人可以手持此钥匙打开所有对此钥匙学习过的电子锁，省去携带大量钥匙的烦恼。此外如果钥匙持有人不慎将钥匙丢失，钥匙持有人可以重新设置一个新的钥匙，并将电子锁内原有的钥匙信息记录删除，即便有人捡到钥匙也无法打开电子锁，安全性更高。此外本发明的电子锁所使用的钥匙成本相对低廉。

附图说明

图1显示为本发明的利用磁铁引力实现解锁的系统中解锁卡片区域划分方式示意图。

图2显示为本发明的利用磁铁引力实现解锁的系统的示意图。

图3显示为本发明的利用磁铁引力实现解锁的方法的方法流程图。

图4显示为本发明的利用磁铁引力实现解锁的方法中学习步骤的流程图。

图5显示为本发明的利用磁铁引力实现解锁的方法中解锁步骤的流程图。

元件标号说明

1解锁卡片

2卡片信息读取模块

3卡片信息预处理模块

4分析处理模块

5解锁模块

6人机信息交换模块

61键盘

62显示器

41存储模块

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅附图。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明。

实施例一

本发明是将电子锁的解锁信息以一组不同大小力的组合形式表达。电子锁只需要对某组组合做一次学习，该组合即可拥有解锁权限。本发明通过磁铁与导磁材料产生吸引力的方式来获得不同大小力的组合。由于磁铁与导磁材料之间吸引力的大小与两者间距离、作用面积因素有关，所以本方案根据这一特性，通过有规律的改变这两个因素，可以使磁铁与导磁材料之间的吸引力有规律的发生改变，这样我们可以有规律的获得多组不同大小力的组合。电子锁的微处理器是不能将不同大小力的组合变成可用的解锁信息的，精度较高的力学传感器可以把磁铁与导磁材料之间的引力转化成包含解锁信息的电信号，微处理器通过判断这些电信号是否是正确的解锁信息来决定是否执行解锁动作。在实际的操作中，磁铁与导磁材料之间的吸引力会受一些其他外界因素影响，因此同一个磁铁与同一个导磁材料之间吸引力在不同的时间可能存在一些偏差，此外，因受力学传感器精密度的影响，偏差不大的力所转化出来的电信号可能相同，受这两种因素的影响，所以对必须传感器转换的电信号需要做一个预处理，然后再传送至微处理器中处理。这样在预处理模块中需要设置一个合理的量化级，合理的量化级可以让预处理模块有效的解决误差引起的问题，提高解锁成功率，具体的量化级的设置需要按照实际情况而定。

本发明的原理是利用力学传感器讲多组磁铁与导磁材料间的吸引力转变成可用的电信号，再将这些含有数据信息的电信号经过处理后传送至处理器，微处理器通过分析这些信息是否为正确的开锁信息来判断是否解锁。但是由于磁场在导磁材料所在区域分布的复杂性，磁场力的计算往往比较困难。因此，在实际使用中会假设磁场在导磁材料所在区域分布均匀一致，由于导磁材料磁导率较大，所以表示磁场力大小的公式可表示为：

$F=\frac{1}{2}\mathrm{BHS}---\left(1\right)$

其中，B表示为磁场与此材料作用面处的磁感应强度，H表示为磁场与导磁材料作用面处的磁场强度，S表示为磁场与导磁材料作用面的面积，公式采用国际单位制，即F，B，H，S的单位分别为N，T，A/m，m²。从公式（1）得出同一磁铁对同一导磁材料的吸引力的大小会因两者之间的距离，作用面积的不同而发生变化。根据这一特性，将钥匙设计成卡片形式，在卡片上有规律的划分区域。在不同的区域内有规律的镶嵌着不同面积以及与卡片表面之间距离不同的导磁材料，因为存在这种规律的变化，所以当多组卡片靠近磁铁时会产生多组不同大小力的组合，因此，可按照规律及每张卡片设定一个序列号，让一个组合对应一个序列号。卡片的大小、划分区域的方式以及数目可以按照实际的要求而定，如图1所示的卡片区域划分方式。

本实施例提供一种利用磁铁引力实现解锁的系统，所述系统如图2所示，包括：解锁卡片1、卡片信息读取模块2、卡片信息预处理模块3、分析处理模块4、解锁模块5、以及人机信息交换模块6，其中，人机交互模块6包括键盘61和显示器62。

解锁卡片1用于解锁所述利用磁铁引力实现解锁的系统。

卡片信息读取模块2用于读取解锁卡片信息，并将其中磁铁与导磁材料之间的吸引力的大小转化成的电信号，并将所述电信号予以传送至卡片信息预处理模块3。

卡片信息预处理模块3与所述卡片信息读取模块2连接，用于接收到所述卡片信息读取模块传送的电信号后处理解锁卡片信息、分析解锁卡片1的卡片序列号，并将解锁卡片序列号予以传送至分析处理模块4。

分析处理模块4与所述卡片信息预处理模块3连接，用于接收到所述卡片信息预处理模块3传送的解锁卡片信息后学习解锁卡片信息，判断从卡片信息预处理模块3所获得的信息与已保存的解锁卡片信息是否匹配，若匹配，则给解锁模块5发出解锁指令，所述解锁指令是指命令所述解锁模块5执行解锁；若不匹配，发送解锁失败信息。

解锁模块5与所述分析处理模块4连接，用于执行分析处理模块4发出的解锁指令。

人机信息交换模块6与所述分析处理模块4连接，用于输入解锁卡片的卡片序列号，提供执行操作，并显示解锁过程中的相关信息。

键盘61与所述分析处理模块4连接，用于输入解锁卡片3的卡片序列号，执行所述系统提供的确认信息、选项选择操作。

显示器62与所述分析处理模块4连接，用于显示所述系统执行解锁操作过程中的相关信息，例如解锁信息以及解锁失败信息，以及其他选项信息。

其中，卡片信息读取模块2包括磁铁和高精度的力学传感器，所述力学传感器将磁铁与导磁材料之间的大小转化成的电信号传送至卡片信息预处理模块3；分析处理模块4包括存储模块41，所述存储模块41用于存储解锁卡片信息。所述磁铁的分布规律与卡片分布中导磁材料的分布规律相同。由于在实际操作中，磁铁与导磁材料之间的吸引力的大小受到环境以及其他方面的问题的影响，所以同一磁铁与同一导磁材料之间的吸引力每次并一定是相同的。此外，所述高精度的力学传感器受精密度的影响，力的大小差别不大时转化出的电信号可能相同，因而，在卡片信息预处理模块3中需要将电信号设置成合理的量化级，所述量化级的设置需要按照实际情况进行设置。经过量化处理后，所述卡片信息预处理模块3会根据读取的力的组合分析出该解锁卡片1的卡片序列号，并将所述卡片序列号传送给分析处理模块4。

实施例二

本实施例提供一种利用磁铁引力实现解锁的方法，所述利用磁铁引力实现解锁的方法如图3所示，包括：

学习的步骤，即开锁前，所述利用磁铁引力实现解锁的系统对解锁卡片中包含的信息进行学习；该学习的步骤具体，如图4所示，包括：

S1，读取解锁卡片信息，磁铁与导磁材料之间吸引力的大小转化成电信号并将所述电信号予以传送；

S2，将解锁卡片中信息处理过后，分析解锁卡片的卡片序列号，学习解锁卡片信息并将解锁卡片信息保存起来，所述卡片序列号获得解锁权限。

解锁的步骤；该步骤如图5所示，具体包括：

S1’，读取解锁卡片信息，并将读取到的解锁卡片信息予以传送；其中，所述解锁卡片信息通过一组不同大小力的组合来表达；所述解锁卡片被有规律的划分区域，在卡片的不同区域内部有规律的镶嵌着不同面积及与卡片表面之间距离不同的导磁材料，当多张解锁卡片靠近磁铁时会产生多组不同大小力的组合。根据不同大小的力为每张解锁卡片设定一个序列号，让一组不同大小力的组合对应一个序列号。

S2’，将读取到的解锁卡片信息与上述学习的步骤中保存的解锁卡片信息进行匹配，若经比对查出此解锁卡片有学习记录，并获得解锁权限，则判断匹配成功，发出解锁指令，执行解锁作业，并通过显示器显示解锁成功信息；若经比对查出解锁卡片没有学习记录，通过显示器显示解锁失败信息。

如果解锁卡片持有人不慎将卡片丢失，那么所述利用磁铁引力实现解锁的方法还包括：通过输入的解锁卡片的卡片序列号，判断输入的卡片序列号与已存在的卡片序列号是否比对成功，如果比对成功，即该卡片序列号具有解锁权限，执行解锁指令，并提供解锁卡片持有人执行删除所丢失的解锁卡片信息的操作选项，且同时向卡片持有人提供学习新卡的操作选项。若卡片持有人成功删除解锁卡片信息，并成功执行新卡学习操作，且学习成功后，新的解锁卡片将拥有解锁权限，由于丢失的解锁卡片信息被删除，那么该卡片就失去解锁权限。

本发明的使用，能够解除我们每天携带成串的钥匙的烦恼，只要随身携带一把钥匙，钥匙持有人可以将钥匙与其接触的所有此种电子锁进行一次学习，电子锁学习成功后，钥匙持有人可以手持此钥匙打开所有对此钥匙学习过的电子锁，省去携带大量钥匙的烦恼。此外如果钥匙持有人不慎将钥匙丢失，钥匙持有人可以重新设置一个新的钥匙，并将电子锁内原有的钥匙信息记录删除，即便有人捡到钥匙也无法打开电子锁，安全性更高。此外本发明的电子锁所使用的钥匙成本相对低廉。本发明可用于安全强度要求较高的电子锁，同时也可以运用到门禁系统，刷卡系统等等中。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种利用磁铁引力实现解锁的系统，其特征在于：所述系统包括：

解锁卡片，用于解锁所述系统；

卡片信息读取模块，用于读取解锁卡片信息，并将所述卡片信息读取模块中磁铁与所述解锁卡片中导磁材料之间的吸引力的大小转化成电信号并予以传送；

卡片信息预处理模块，与所述卡片信息读取模块连接，用于接收到所述卡片信息读取模块传送的电信号后处理解锁卡片信息、分析解锁卡片的卡片序列号，并将解锁卡片序列号予以传送；

分析处理模块，与所述卡片信息预处理模块连接，用于接收到所述卡片信息预处理模块传送的解锁卡片信息后学习解锁卡片信息，判断从卡片信息预处理模块所获得的信息与已保存的解锁卡片信息是否匹配，若匹配，则发出解锁指令，若不匹配，发送解锁失败信息；

解锁模块，与所述分析处理模块连接，用于执行分析处理模块发出的解锁指令；

人机信息交换模块，与所述分析处理模块连接，用于输入解锁卡片的卡片序列号，提供执行操作，并显示解锁过程中的相关信息。

2.根据权利要求1所述的利用磁铁引力实现解锁的系统，其特征在于：卡片信息读取模块包括磁铁和力学传感器；其中，所述力学传感器将磁铁与导磁材料之间的大小转化成的电信号传送至卡片信息预处理模块。

3.根据权利要求2所述的利用磁铁引力实现解锁的系统，其特征在于：所述分析处理模块包括存储模块，所述存储模块用于存储解锁卡片的信息。

4.一种利用磁铁引力实现解锁的方法，其特征在于，所述方法包括：

学习的步骤，读取解锁卡片信息，并将磁铁与导磁材料之间吸引力的大小转化成电信号，之后基于上述电信号处理解锁卡片的信息、分析解锁卡片的卡片序列号，然后基于上述解锁卡片信息进行学习，将解锁卡片信息保存；

解锁的步骤，读取解锁卡片信息，并将读取到的解锁卡片信息与学习步骤中保存的解锁卡片信息进行匹配，若匹配成功，则发出解锁指令，并执行解锁作业，同时显示解锁成功信息。

5.根据权利要求4所述的利用磁铁引力实现解锁的方法，其特征在于：所述方法还包括：如丢失解锁卡片，通过输入的解锁卡片序列号，判断输入的卡片序列号与电子锁中已存在的卡片序列号是否比对成功，如果比对成功，执行解锁指令，并提供执行删除所丢失的解锁卡片信息的操作选项，且同时提供学习新卡的操作选项。

6.根据权利要求4所述的利用磁铁引力实现解锁的方法，其特征在于：所述解锁的步骤还包括，读取到的解锁卡片信息与学习步骤中保存的解锁卡片信息进行匹配，若匹配失败，显示解锁失败信息。

7.根据权利要求4所述的利用磁铁引力实现解锁的方法，其特征在于：所述解锁卡片信息通过一组不同大小力的组合来表达。

8.根据权利要求4所述的利用磁铁引力实现解锁的方法，其特征在于，所述解锁卡片具有规律的划分区域，在卡片的不同区域内部有规律的镶嵌着不同面积及与卡片表面之间距离不同的导磁材料，当多张解锁卡片靠近磁铁时会产生多组不同大小力的组合。

9.根据权利要求8所述的利用磁铁引力实现解锁的方法，其特征在于，根据不同大小的力为每张解锁卡片设定一个序列号，让一组不同大小力的组合对应一个序列号。