CN104008588B - 一种基于可见光通信的智能光控钥匙 - Google Patents

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Abstract

一种基于可见光通信的智能光控钥匙，包括：绝缘钥匙手柄、金属钥匙头和钥匙电路，所述光控钥匙还包括设置在所述钥匙手柄的肩部前端的透光孔；所述钥匙电路位于所述钥匙手柄内部；所述钥匙手柄外壳上设有多个用于触发光信号的按键；所述金属钥匙头可收折嵌入到所述钥匙手柄的侧面。本发明提供的基于可见光通信的智能光控钥匙，安全性高、用户体验好，可一把钥匙开多个门锁，可重置密码，还可记录使用该钥匙的开关门时间。

Description

一种基于可见光通信的智能光控钥匙
技术领域：
本发明属于光通信智能控制领域，其涉及一种基于可见光通信的智能光控钥匙。
背景技术：
现有的光电锁和光电钥匙，多半是电子磁卡锁，电子密码锁。然而，电子磁卡锁的问题是信息容易被复制，卡片与读卡机具之间磨损大，故障率高，安全系数低；电子密码锁的问题是密码容易泄露，又无从查起，安全系数很低。同时，由于大多采用读卡部分(密码输入)与控制部分合在一起安装在门外，很容易被人在室外打开锁。
近几年随着感应卡技术、生物识别技术的发展，出现了感应卡式门禁系统、指纹门禁系统等各种技术的系统，但感应卡式门禁系统操作繁琐，指纹门禁系统具有指纹易被窃取，客户端易被损坏，识别率低等缺点。
目前常见的电子门锁及电子钥匙多采用机电组合式，利用钥匙上安装的智能芯片携带的电子信号，接通门锁的开门电路，再利用钥匙的机械结构传递开门所需的动力。但是由于钥匙丢失或者被复制，往往会使得系统的安全会受到威胁。这种隐患对于传统的机械钥匙以及使用密码的电子钥匙是同样适用的。
传统门锁还存在如下明显缺陷：无法对门锁开关及开关时间进行监控，如有非法入侵偷盗无法记录非法开门事件以提供有效证据。
为解决上述问题，采用可见光通信的光控钥匙应运而生。可见光通信通过LED光源的高频率闪烁来进行数据传输，其传输速率高达每秒上千兆，且可见光有相当丰富的频谱资源，是一般无线通信无法比拟的；在安全性方面，不必担心通信内容被人窃取。现有可见光通信系统中，用户通过按发射端的按键来发射可见光信号，一般情况下，发射一束可见光信号用户体验良好的持续时间在2至3秒，在这2至3秒的时间内，发射端循环发送了几百次甚至上千次完整的信息，而接收端只需接收一个完整的信息即可，这能充分保证数据传输的可靠性。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是针对现有技术中的上述不足，提供一种基于可见光通信的智能光控钥匙。
本发明提供的基于可见光通信的智能光控钥匙，具体的技术方案如下：
一种基于可见光通信的智能光控钥匙，包括：绝缘钥匙手柄、金属钥匙头和钥匙电路，其中，所述光控钥匙还包括安装在所述钥匙手柄的肩部前端的透光孔；所述钥匙电路位于所述钥匙手柄内部；所述钥匙手柄外壳上设有多个用于触发光信号的按键；所述金属钥匙头可收折嵌入到所述钥匙手柄的侧面。
优选地，所述钥匙电路与所述按键相连，且钥匙电路包括光信号发射模块、密码重置模块和开关门时间记录模块；其中，光信号发射模块包括用于生成密码的加密模块、驱动电路、单片机、第一存储单元和LED发射端；所述加密模块包括脉冲数控制单元、计数器和第一实时时钟，所述脉冲数控制电路用于控制所述钥匙发射密码的位数，所述计数器用于控制密码序列的生成，所述第一实时时钟用于向所述计数器提供参考时钟，所述驱动电路控制LED发射端以一定的占空比发送光信号；所述单片机采用掉电保护模式，且其晶振为5.9MHz；所述LED发射端上对应设置透明防尘罩，所述光信号经透明防尘罩由所述透光孔射出；所述第一存储单元用于存储预先设定好的开锁密码；所述密码重置模块，用于根据用户需求通过使用按键对发射光的频率进行修改得到新的重置密码；所述开关门时间记录模块采用第二实时时钟进行实时计时，并在第二存储单元中记录当前开关门时间，所述开关门时间可在互联网上通过所述钥匙的ID编号进行查询。
优选地，所述钥匙采用连接USB接口进行充电，且所述钥匙中还包括电源模块。
优选地，所述金属钥匙头以可拆卸的方式固定在所述钥匙手柄下端。
优选地，所述金属钥匙头的形状为打孔条形，或为单侧锯齿条形。
优选地，所述绝缘钥匙手柄的后端设有钥匙链穿孔。
优选地，所述按键的数量为六个，所述按键由硅胶制成。
优选地，绝缘钥匙手柄的形状为和拇指肚形状相适应的椭圆形或半椭圆形或带圆滑边角的长方形。
优选地，所述钥匙的第一存储单元采用1-Wire协议的增强型硅序列号DS2401。
本发明提供的基于可见光通信的智能光控钥匙的有益效果在于：安全性高、用户体验好，可一把钥匙开多个门锁，可重置密码，还可记录使用该钥匙的开关门时间。
附图说明：
图1为本发明所提供的基于可见光通信的智能光控钥匙的示意图。
图2为本发明所提供的基于可见光通信的智能光控钥匙内部电路的示意图。
其中附图标记1－钥匙手柄；2－金属钥匙头；3－第一发光二极管；4－第二发光二极管；5－钥匙链穿孔；6－按键；7－钥匙电路。
具体实施方式：
现结合附图将本发明做进一步的说明。
如图1示出了本发明所提供的基于可见光通信的智能光控钥匙的示意图。图2示出了本发明所提供的基于可见光通信的智能光控钥匙内部电路的示意图。
一种基于可见光通信的智能光控钥匙，包括：绝缘钥匙手柄1、金属钥匙头2和钥匙电路7，所述光控钥匙还包括安装在所述钥匙手柄1肩部前端的透光孔；所述钥匙电路7位于所述钥匙手柄1内部；所述钥匙手柄1外壳上设有多个用于触发光信号的按键6；所述金属钥匙头2可收折嵌入到所述钥匙手柄1的侧面。
优选地，所述钥匙电路7与所述按键6相连，且钥匙电路包括光信号发射模块、密码重置模块和开关门时间记录模块；其中，光信号发射模块包括用于生成密码的加密模块、驱动电路、单片机、第一存储单元和LED发射端；所述加密模块包括脉冲数控制单元、计数器和第一实时时钟，所述脉冲数控制电路用于控制所述钥匙发射密码的位数，所述计数器用于控制密码序列的生成，所述第一实时时钟用于向所述计数器提供参考时钟，所述驱动电路控制LED发射端以一定的占空比发送光信号；所述单片机采用掉电保护模式，且其晶振为5.9MHz；所述LED发射端上对应设置透明防尘罩，所述光信号经透明防尘罩由所述透光孔射出；所述第一存储单元用于存储预先设定好的开锁密码；所述密码重置模块，用于根据用户需求通过使用按键对发射光的频率进行修改得到新的重置密码；所述开关门时间记录模块采用第二实时时钟进行实时计时，并在第二存储单元中记录当前开关门时间，所述开关门时间可在互联网上通过所述钥匙的ID编号进行查询。
优选地，所述LED发射端包括第一发光二极管3和第二发光二极管4。
优选地，所述钥匙采用连接USB接口进行充电，且所述钥匙中还包括电源模块。
优选地，所述金属钥匙头2以可拆卸的方式固定在所述钥匙手柄下端。
优选地，所述金属钥匙头2的形状为打孔条形，或为单侧锯齿条形。
优选地，所述绝缘钥匙手柄1的后端设有钥匙链穿孔5。
优选地，所述按键6的数量为六个，所述按键由硅胶制成以使按压开关作用灵活。
优选地，绝缘钥匙手柄1的形状为和拇指肚形状相适应的椭圆形或半椭圆形或带圆滑边角的长方形。
优选地，所述钥匙的第一存储单元采用1-Wire协议的增强型硅序列号DS2401。
现有技术中有用发光二级管作为照明光源使用的钥匙，其将发光二极管直接镶在金属钥匙的顶端面上，并在钥匙的主体上开绝缘沟引导线与电源相接，另设一开关来控制电路的通断。其不足之处是：将发光二极管直接镶在金属钥匙的顶端面上不仅工艺复杂，制造难度大，而且发光面积小，亮度低，在使用时发光部位又经常与锁孔相碰和摩擦容易损坏。又因为需要在钥匙主体上开槽引线，不但使结构进一步复杂也降低了钥匙的机械强度。而本申请中，钥匙内部电路嵌入在绝缘钥匙手柄的内部，不仅布线容易，制造工艺简单，而且结实耐用，不易损坏。
DS2401增强型硅序列号是一款低成本的电子注册码，以最少的电接口(通常只需一个微处理器端口)提供绝对、唯一的识别功能。内含一个工厂刻入的64位ROM，数据采用1-Wire协议，仅通过一个信号引线和一个地回路串行传输。用于读取和写入器件的电源可以由数据线本身产生，无须外部供电。DS2401是DS2400的升级版本，具有附加的多点通信能力。
本发明提供的基于可见光通信的智能光控钥匙的有益效果在于：安全性高、用户体验好，可一把钥匙开多个门锁，可重置密码，还可记录使用该钥匙的开关门时间。
当然，以上所述仅是本发明的较佳实施例，本发明并非局限于上述实施例和实施方法。相关技术领域的从业者可在本发明的技术思想许可的范围内进行不同的变化及实施，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (7)

1.一种基于可见光通信的智能光控钥匙，包括：绝缘钥匙手柄、金属钥匙头和钥匙电路，其特征在于：所述光控钥匙还包括设置在所述钥匙手柄的肩部前端的透光孔；所述钥匙电路位于所述钥匙手柄内部；所述钥匙手柄外壳上设有多个用于触发光信号的按键；所述钥匙电路与所述按键相连，且钥匙电路包括具有驱动电路和LED发射端的光信号发射模块，所述驱动电路控制LED发射端以一定的占空比发送光信号；所述金属钥匙头可收折嵌入到所述钥匙手柄的侧面；
钥匙电路还包括密码重置模块和开关门时间记录模块；其中，光信号发射模块还包括用于生成密码的加密模块、单片机和第一存储单元；所述加密模块包括脉冲数控制单元、计数器和第一实时时钟，所述脉冲数控制电路用于控制所述钥匙发射密码的位数，所述计数器用于控制密码序列的生成，所述第一实时时钟用于向所述计数器提供参考时钟；所述单片机采用掉电保护模式，且其晶振为5.9MHz；所述LED发射端上对应设置透明防尘罩，所述光信号经透明防尘罩由所述透光孔射出；所述第一存储单元用于存储预先设定好的开锁密码；所述密码重置模块，用于根据用户需求通过使用按键对发射光的频率进行修改得到新的重置密码；所述开关门时间记录模块采用第二实时时钟进行实时计时，并在第二存储单元中记录当前开关门时间，所述开关门时间可在互联网上通过所述钥匙的ID编号进行查询；
所述LED发射端包括第一发光二极管和第二发光二极管；以及
所述钥匙的第一存储单元采用1-Wire协议的增强型硅序列号DS2401。
2.如权利要求1所述的基于可见光通信的智能光控钥匙，其特征在于：所述钥匙采用连接USB接口进行充电，且所述钥匙中还包括电源模块。
3.如权利要求2所述的基于可见光通信的智能光控钥匙，其特征在于：所述金属钥匙头以可拆卸的方式固定在所述钥匙手柄下端。
4.如权利要求3所述的基于可见光通信的智能光控钥匙，其特征在于：所述金属钥匙头的形状为打孔条形，或为单侧锯齿条形。
5.如权利要求4所述的基于可见光通信的智能光控钥匙，其特征在于：所述绝缘钥匙手柄的后端设有钥匙链穿孔。
6.如权利要求5所述的基于可见光通信的智能光控钥匙，其特征在于：所述按键的数量为六个，所述按键由硅胶制成。
7.如权利要求6所述的基于可见光通信的智能光控钥匙，其特征在于：绝缘钥匙手柄的形状为和拇指肚形状相适应的椭圆形或半椭圆形或带圆滑边角的长方形。
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