CN106251449A - 具有指静脉识别的门锁 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子技术领域，提供了一种具有指静脉识别的门锁，包括前、后锁体、主控电路板、手指静脉识别装置、语音装置、键盘、门锁驱动装置和电源单元，其中：电源单元分别与主控电路板及手指静脉识别装置连接，主控电路板分别与手指静脉识别装置、语音装置、门锁驱动装置以及键盘相连，主控电路板包括依次连接的图像预处理单元、图像特征对比单元、主控单元，还包括与主控单元连接的储存控制单元、门锁控制单元、音频解码单元，门锁驱动装置包括马达及其驱动的锁闩，马达通过线缆与门锁控制单元相连接，语音装置与音频解码单元相连接，通过前述构造，解决了指静脉识别开锁的技术问题，达成了方便实用、安全稳定的良好效果。

Description

具有指静脉识别的门锁

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤指提供一种具有指静脉识别的门锁。

背景技术

随着科学技术的发展，用户对于进入厅室或房间内的管理设施也在提高，尤其是从使用方便、安全管控方面对厅室或房间的门锁改进，如：使用方面，对于合法的家庭成员，能避免使用钥匙和记忆密码的麻烦，实现自动识别开门；安全方面，要求门锁安全防盗，对于非法的盗贼，能阻止其进入，并能报警和保存视频图像以便取证。

现有技术中，市面上使用较多的指纹防盗锁，因使用的是生物鉴别技术，比传统的机械锁更方便安全，防伪性好，有效提升了安全性能，但由于指纹锁采集的是人手指表皮的指纹图像信息，而手指表皮指纹深浅度极易受外界空气温度、湿度及皮肤光滑度、含水量的影响，因此指纹锁在使用过程中很容易发生读不出指纹、误读指纹而出现开不了锁的现象，给使用者带来不便。且指纹可以通过指膜复制，容易被盗用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的主要目的在于提供一种具有指静脉识别的门锁。

为达成上述目的，本发明应用的技术方案是提供了一种具有指静脉识别的门锁，其包括前、后锁体，前、后锁体以夹紧门框的形式对应设置，还包括设于前锁体的主控电路板、手指静脉识别装置、语音装置和键盘，以及设于后锁体的门锁驱动装置和电源单元，其中：电源单元通过线缆分别与主控电路板及手指静脉识别装置建立连接，主控电路板在电源单元的支持下分别与手指静脉识别装置、语音装置、门锁驱动装置以及键盘相连，主控电路板包括依次连接的图像预处理单元、图像特征对比单元、主控单元，还包括与主控单元连接的储存控制单元、门锁控制单元、音频解码单元，门锁驱动装置包括马达及其驱动的锁闩，马达通过线缆与门锁控制单元相连接，语音装置与音频解码单元相连接。

在本实施例中优选，前、后锁体分别设有前、后把手，门锁驱动装置还包括符合前、后把手驱动锁闩的杠杆结构或铰接结构。

在本实施例中优选，还包括通讯模块、存储卡，其中：通信模块为GPRS通信模块，与主控单元双向相连；储存控制单元与存储卡相连。

在本实施例中优选，手指静脉识别装置包括壳座和包容于壳座中的静脉识别电路，静脉识别电路通过线缆与主控电路板相连。

在本实施例中优选，壳座包括可容纳人体手指置放的凹槽，还包括限位人体手指置放，且高于槽底的前、后定位部以及左、右槽壁。

在本实施例中优选，后定位部为门槛状，相对于前定位部的距离为当人体手指置入并抵接在前定位部时处于大于第一指关节的距离。

在本实施例中优选，前、后定位部高于槽底且前定位部高于后定位部，当人体手指置放后，手指与槽底形成间距。

在本实施例中优选，静脉识别电路包括红外检测电路、图像采集模块、自动调光模块、微控制器模块和电源模块。

在本实施例中优选，红外检测电路分别连接图像采集模块和自动调光模块，图像采集模块、自动调光模块和电源模块连接在微控制器模块的相应端口上；电源模块是电源单元的组成部分，包括充电装置、电池、稳压器、比较器，充电装置连接电池，电池通过稳压器连接微控制器模块且与比较器连接。

在本实施例中优选，红外检测电路包括发光二极管、红外接收管、第一电阻、第二电阻、电解电容，发光二极管与红外接收管相应地设在左、右槽壁，其中：发光二极管正极连接第一电阻一端，第一电阻的另一端分别连接红外接收管发射极和电解电容一端，电解电容另一端接地，红外接收管集电极分别连接第二电阻一端和图像采集模块输入端，第二电阻另一端、发光二极管负极分别接地。

本发明与现有技术相比，其有益的效果：

一是采集静脉成像比传统的机械锁更方便安全，不可复制，防伪性好；

二是相对指纹锁采集出现的人手指表皮的指纹图像信息，会因手指表皮指纹深浅度极易受外界空气温度、湿度及皮肤光滑度、含水量的影响，很容易发生读不出指纹、误读指纹而出现开不了锁的现象。同时也能杜绝指纹被复制而导致的非法开锁情况发生。本发明当固定光强的红外光透射厚度不相同的手指时，会在图像传感器上呈现质量不一的静脉图像，产生曝光过强或过暗的现象。因此为采集到质量一致的手指静脉图像，可根据红外透射光的强度自动调整红外发射光强，以保证红外透射光强度维持在一个相对稳定的范围，以此采集的手指静脉纹路图像清晰、质量稳定。

附图说明

图1是本实施例中前锁体的立体示意图。

图2是本实施例中后锁体的立体示意图。

图3是本实施例中指静脉识别门锁的方框结构示意图。

图4是本实施例中手指静脉识别装置的俯视示意图。

图5是图4中A-A的剖面示意图。

图6是手指静脉识别装置中静脉识别电路的方框结构示意图。

图7是静脉识别电路中红外检测电路的电路图。

具体实施方式

下面结合具体实施例及附图对本发明作进一步详细说明。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明的技术方案，而不应当理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本发明的限制。

请参阅图1并结合参阅图2、图3所示，本发明提供一种具有指静脉识别的门锁，包括前、后锁体10、20，前、后锁体10、20以夹紧门框（未图示）形式对应设置，还包括设于前锁体10的主控电路板30、手指静脉识别装置40、语音装置50和键盘70，还包括设于后锁体20的门锁驱动装置60和电源单元，以及连接主控电路板30的通信模块80和存储卡90，其中：电源单元通过线缆分别与主控电路板30及手指静脉识别装置40相连并以此为门锁提供电源；主控电路板30在电源单元的支持下分别与手指静脉识别装置40、语音装置50、门锁驱动装置60以及键盘70相连，还与通信模块80相连，其中：主控电路板30包括依次连接的图像预处理单元、图像特征对比单元、主控单元，及与主控单元连接的储存控制单元、门锁控制单元、音频解码单元，同时门锁驱动装置60包括马达驱动的锁闩，同时，锁闩还可通过杠杆结构或铰接结构（未图示）在前、后把手11、21驱动做锁闭/开锁的伸缩运动。因杠杆结构或铰接结构均为现有技术，故在此不再作详细赘述；在本实施例中，通信模块80（如GPRS通信模块）与主控单元双向相连，储存控制单元与存储卡90（如TF卡），门锁控制单元与门锁驱动装置60相连接，语音装置与音频解码单元连接。在本实施例中，主控电路板30是通过手指静脉识别装置40将采集到的人的手指静脉图像送入图像预处理单元，同时通过储存控制单元转存一份送入存储卡，图像预处理单元提取所需的图像特征后，送入图像特征对比单元并与图像特征对比单元中预存的图像特征库的数据进行对比，将匹配的结果信息传送至主控单元，若有匹配项，则主控单元传送开门信号至门锁控制单元，门锁控制单元通过门锁驱动装置将电子门锁打开。若没有找到匹配项，则主控单元读取存储卡中存储的视频信息，并将视频信息传送至通信模块80，通信模块（如GPRS）80及时将视频信息发送至用户管理终端（如手机、服务器等），同时主控单元发送报警语音信号至音频解码单元，音频解码单元将语音信号解码后送至语音装置播放。

请再参阅图1并结合参阅图4至图7所示，手指静脉识别装置40设于前锁10中，并包括壳座41和包容在壳座41中的静脉识别电路42，静脉识别电路42通过线缆（如排线）与主控电路板30相连；在本实施例中，壳座41（如图4）包括可容纳人体手指置放的凹槽411，还包括限位人体手指置放且高于槽底（未标注）的前、后定位部412、413及左、右槽壁4111、4112，其中前定位部412为符合限位手指指尖（如指尖状）的结构，使得手指置入并抵接后能够精确定位；后定位部413为门槛状，相对于前定位部412的距离为当人体手指置入并抵接在前定位部412时（后定位部413）处于大于第一指关节的距离。在本实施例中，前、后定位部412、413高于槽底且前定位部412高于后定位部413，藉此设计使得手指置放后，手指大部分与槽底形成间距414，从而有利于手指大部分能够处于有效的光照检测范围。在本实施例中，静脉识别电路42（如图6、图7）包括红外检测电路421、图像采集模块422、自动调光模块423、微控制器模块424和电源模块（未图示），其中：红外检测电路421分别连接图像采集模块422和自动调光模块423，图像采集模块422、自动调光模块423和电源模块连接在微控制器模块424的相应端口上；电源模块是电源单元的组成部分，包括充电装置、电池、稳压器、比较器，充电装置连接电池，电池通过稳压器连接微控制器模块且与比较器连接。在本实施例中，红外检测电路421（如图7）包括发光二极管、红外接收管、第一电阻、第二电阻、电解电容；发光二极管正极连接第一电阻一端，第一电阻的另一端分别连接红外接收管发射极和电解电容一端，电解电容另一端接地，红外接收管集电极分别连接第二电阻一端和图像采集模块输入端，第二电阻另一端、发光二极管负极分别接地。在本实施例中，红外检测电路421可用于将穿透手指的透射光转换成电压信号，并将电压信号传输至微控制器模块424；微控制器模块424用于将接收到的电压信号与标准电压值进行对比分析，若大于标准电压值，则通过自动调光模块423自动调高发光二极管的输出电压，直至透射光达到稳定；若电压信号小于标准电压值，则通过自动调光模块423自动调低发光二极管的输出电压，直至透射光达到稳定；在本实施例中，手指静脉识别装置40通过图像采集模块422与图像预处理单元建立连接，图像采集模块422用于采集稳定的透射光并以此获取手指静脉纹路图像。在本实施例中，发光二极管采用5MM发光二极管，微控制器模块424采用AVR系列单片机，图像采集模块422的型号为CMOS OV9620，红外检测电路421为蓄电池（即装在蓄电池装置22中）供电，其中：AVR单片机具有预取指令功能，即在执行一条指令时，预先把下一条指令取进来，使得指令可以在一个时钟周期内执行多累加器型，数据处理速度快；AVR单片机具有32个通用工作寄存器，相当于有32条立交桥，可以快速通行；中断响应速度快。AVR单片机有多个固定中断向量入口地址，可快速响应中断；AVR单片机耗能低，对于典型功耗情况，WDT关闭时为100nA，更适用于电池供电的应用设备（如有的器件最低1.8 V即可工作 ），且AVR单片机保密性能好。

Claims (10)

1.一种具有指静脉识别的门锁，包括前、后锁体，前、后锁体以夹紧门框的形式对应设置，还包括设于前锁体的主控电路板、手指静脉识别装置、语音装置和键盘，以及设于后锁体的门锁驱动装置和电源单元，其特征在于：电源单元通过线缆分别与主控电路板及手指静脉识别装置建立连接，主控电路板在电源单元的支持下分别与手指静脉识别装置、语音装置、门锁驱动装置以及键盘相连，其中：主控电路板包括依次连接的图像预处理单元、图像特征对比单元、主控单元，还包括与主控单元连接的储存控制单元、门锁控制单元、音频解码单元，门锁驱动装置包括马达及其驱动的锁闩，马达通过线缆与门锁控制单元相连接，语音装置与音频解码单元相连接。

2.如权利要求1所述的门锁，其特征在于：前、后锁体分别设有前、后把手，门锁驱动装置还包括符合前、后把手驱动锁闩的杠杆结构或铰接结构。

3.如权利要求2所述的门锁，其特征在于：还包括通信模块、存储卡，其中：通信模块为GPRS通讯模块，与主控单元双向相连；储存控制单元与存储卡相连。

4.如权利要求3所述的门锁，其特征在于：手指静脉识别装置包括壳座和包容于壳座中的静脉识别电路，静脉识别电路通过线缆与主控电路板相连。

5.如权利要求4所述的门锁，其特征在于：壳座包括可容纳人体手指置放的凹槽，还包括限位人体手指置放，且高于槽底的前、后定位部以及左、右槽壁。

6.如权利要求5所述的门锁，其特征在于：后定位部为门槛状，相对于前定位部的距离为当人体手指置入并抵接在前定位部时处于大于第一指关节的距离。

7.如权利要求6所述的门锁，其特征在于：前、后定位部高于槽底且前定位部高于后定位部，当人体手指置放后，手指与槽底形成间距。

8.如权利要求7所述的门锁，其特征在于：静脉识别电路包括红外检测电路、图像采集模块、自动调光模块、微控制器模块和电源模块。

9.如权利要求8所述的门锁，其特征在于：红外检测电路分别连接图像采集模块和自动调光模块，图像采集模块、自动调光模块和电源模块连接在微控制器模块的相应端口上；电源模块是电源单元的组成部分，包括充电装置、电池、稳压器、比较器，充电装置连接电池，电池通过稳压器连接微控制器模块且与比较器连接。

10.如权利要求9所述的门锁，其特征在于：红外检测电路包括发光二极管、红外接收管、第一电阻、第二电阻、电解电容，发光二极管与红外接收管相应地设在左、右槽壁，其中：发光二极管正极连接第一电阻一端，第一电阻的另一端分别连接红外接收管发射极和电解电容一端，电解电容另一端接地，红外接收管集电极分别连接第二电阻一端和图像采集模块输入端，第二电阻另一端、发光二极管负极分别接地。