CN109087421B - 一种基于物联网的安全可靠的智能型指纹锁 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于物联网的安全可靠的智能型指纹锁，包括主体，主体上设有指纹入口、擦除机构和遮挡机构，主体内设有凹口，凹口内设有识别机构和清洁机构，识别机构包括固定板、气泵和两个伸缩组件，伸缩组件包括气管、气缸、活塞、移动块、伸缩架、铰接块、滑环、滑轨和移动板，清洁机构包括平移组件、支杆、清洁杆和清洁板，遮挡机构包括开口、挡板、铰接组件和第二磁铁，该基于物联网的安全可靠的智能型指纹锁通过识别机构对伸入凹口内的手指进行指纹识别，并利用擦除机构擦除指纹痕迹，防止指纹外泄，不仅如此，通过清洁机构清除指纹窗上的垃圾，将垃圾通过开口排出，防止垃圾影响指纹识别，保证了指纹锁顺利进行指纹识别。

Description

一种基于物联网的安全可靠的智能型指纹锁

技术领域

本发明涉及智能锁领域，特别涉及一种基于物联网的安全可靠的智能型指纹锁。

背景技术

指纹锁是智能锁具，它是计算机信息技术、电子技术、机械技术和现代五金工艺的完美结晶，由于指纹认证具有方便、快速和精确等特点，随着科技技术的普及和智能家居的发展，越来越多的人群开始选择指纹锁。

但是现有的智能锁中，指纹窗大都暴露在锁的表面，业主在进行指纹识别后，由于未及时的进行清洁，指纹窗上残留的指纹容易被不法分子采集利用，使不法分子容易破解指纹锁，对业主的财产造成损失，从而导致现有的指纹锁的安全可靠性和实用性降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的安全可靠的智能型指纹锁。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的安全可靠的智能型指纹锁，包括主体，所述主体上设有把手、第一摄像头、指示灯、指纹入口、擦除机构、遮挡机构和若干控制按键，所述主体内设有凹口、天线和PLC，所述第一摄像头、天线和指示灯均与PLC电连接，所述凹口与指纹入口连通，所述凹口内设有识别机构和清洁机构；

所述识别机构包括固定板、气泵和两个伸缩组件，所述固定板固定在凹口内，所述气泵固定在固定板的远离指纹入口的一侧，两个伸缩组件分别位于指纹入口的上方和下方，所述伸缩组件包括气管、气缸、活塞、移动块、伸缩架、铰接块、滑环、滑轨和移动板，所述气缸固定在凹口内，所述气泵通过气管与气缸连通，所述活塞的一端设置在气缸内，所述活塞的另一端与移动块固定连接，所述伸缩架的远离指纹入口的一端的两侧分别与气缸和移动块铰接，所述伸缩架的另一端的两侧分别与滑环和铰接块铰接，所述滑轨的形状为U形，所述滑环套设在滑轨上，所述滑轨的两端和铰接块均固定在移动板的一侧，两个伸缩组件中的移动板中，位于上方的移动板内设有第一压力传感器，位于下方的移动板内设有指纹窗和第一磁铁，所述第一压力传感器和气泵均与PLC电连接；

所述清洁机构包括平移组件、支杆、清洁杆和清洁板，所述平移组件位于凹口的底部，所述平移组件与支杆的一端连接，所述支杆的另一端与清洁杆的一端连接，所述清洁杆的另一端与清洁板固定连接，所述清洁杆位于固定板的下方，所述清洁板的下方设有若干毛刷；

所述遮挡机构包括开口、挡板、铰接组件和第二磁铁，所述开口设置在主体上，所述挡板位于开口的远离凹口的一侧，所述铰接组件设置在挡板的下方，所述挡板通过铰接组件与主体连接，所述第二磁铁固定在挡板的靠近凹口的一侧。

作为优选，为了驱动支杆转动，所述平移组件包括电机、缓冲块、驱动轴和滑块，所述电机和缓冲块均固定在凹口内的底部，所述驱动轴设置在电机和缓冲块之间，所述电机与PLC电连接，所述电机与驱动轴传动连接，所述滑块套设在驱动轴上，所述滑块的与驱动轴的连接处设有与驱动轴匹配的螺纹，所述滑块与支杆铰接。

作为优选，为了便于挡板的转动，所述铰接组件包括中心杆、连接杆和两个插管，所述插管固定在主体上，所述中心杆的两端分别设置在两个插管内，所述中心杆的中心处通过连接杆与挡板固定连接。

作为优选，为了防止指纹泄露，所述擦除机构包括两个擦除组件，两个擦除组件分别设置在指纹入口的上方和下方，所述擦除组件包括横杆、滚筒和两个滑动组件，所述滚筒套设在横杆上，所述横杆的两端分别与两个滑动组件连接。

作为优选，为了使两个擦除组件中的滚筒相互抵靠，所述滑动组件包括套管和滑杆，所述套管固定在主体上，所述滑杆的一端设置在套管内，所述滑杆的另一端与横杆固定连接，所述套管内设有弹簧和压力板，所述弹簧的一端与套管内的底部连接，所述弹簧的另一端与压力板连接，所述压力板与滑杆固定连接，所述弹簧处于压缩状态。

作为优选，为了保证滑杆的平稳移动，所述套管内设有固定环，所述固定环固定在套管的内壁上，所述固定环套设在滑杆上。

作为优选，为了便于检测用户的手指是否伸入进凹口内，所述固定板内设有第二压力传感器，所述第二压力传感器与PLC电连接。

作为优选，为了便于检测指纹窗上是否有残留物或垃圾，所述固定板上设有第二摄像头，所述第二摄像头与PLC电连接。

作为优选，为了固定清洁杆的移动方向，所述固定板的下方设有支撑环，所述支撑环套设在清洁杆上。

作为优选，为了防止支杆受力变形，所述支杆的制作材料为钛合金。

本发明的有益效果是，该基于物联网的安全可靠的智能型指纹锁通过识别机构对伸入凹口内的手指进行指纹识别，并利用擦除机构擦除指纹痕迹，防止指纹外泄，与现有的识别机构相比，该识别机构设置在主体的内部，方便指纹识别的同时防止指纹泄露，不仅如此，通过清洁机构清除指纹窗上的垃圾，将垃圾通过开口排出，防止垃圾影响指纹识别，保证了指纹锁顺利进行指纹识别，与现有的清洁机构相比，该清洁机构在清洁垃圾的同时，通过毛刷还可扫除指纹窗上的油污，防止指纹外泄，进一步提高了该设备的安全可靠性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的基于物联网的安全可靠的智能型指纹锁的结构示意图；

图2是本发明的基于物联网的安全可靠的智能型指纹锁的识别机构与清洁机构的连接结构示意图；

图3是本发明的基于物联网的安全可靠的智能型指纹锁的伸缩组件的结构示意图；

图4是本发明的基于物联网的安全可靠的智能型指纹锁的擦除组件的结构示意图；

图5是本发明的基于物联网的安全可靠的智能型指纹锁的遮挡机构的结构示意图；

图中：1.主体，2.把手，3.第一摄像头，4.指示灯，5.指纹入口，6.控制按键，7.凹口，8.固定板，9.气泵，10.气管，11.气缸，12.活塞，13.移动块，14.伸缩架，15.铰接块，16.滑环，17.滑轨，18.移动板，19.第一压力传感器，20.指纹窗，21.第一磁铁，22.支杆，23.清洁杆，24.清洁板，25.开口，26.挡板，27.第二磁铁，28.电机，29.缓冲块，30.驱动轴，31.滑块，32.中心杆，33.连接杆，34.插管，35.横杆，36.滚筒，37.套管，38.滑杆，39.弹簧，40.压力板，41.固定环，42.第二压力传感器，43.第二摄像头，44.支撑环。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种基于物联网的安全可靠的智能型指纹锁，包括主体1，所述主体1上设有把手2、第一摄像头3、指示灯4、指纹入口5、擦除机构、遮挡机构和若干控制按键6，所述主体1内设有凹口7、天线和PLC，所述第一摄像头3、天线和指示灯4均与PLC电连接，所述凹口7与指纹入口5连通，所述凹口7内设有识别机构和清洁机构；

该智能锁中，可通过控制按键6输入密码进行解锁，也可将手指穿过指纹入口5插入凹口7中，由凹口7内的识别机构对用户的手指进行指纹识别后进行解锁，当解锁成功后，PLC控制指示灯4闪烁，便于提升人们通过把手2打开指纹锁。在进行解锁的过程中，由第一摄像头3采集主体1前方的图像，并将图像反馈给PLC，PLC通过天线与业主的手机进行连接后，将图像传入至业主的手机中，方便业主观察指纹锁的前方的状况。在解锁后，由主体1上的擦除机构可防止指纹信息被盗，当凹口7内有垃圾时，可通过清洁机构对凹口7进行清洁，并通过遮挡机构将垃圾排出主体1的外部。

如图2-3所示，所述识别机构包括固定板8、气泵9和两个伸缩组件，所述固定板8固定在凹口7内，所述气泵9固定在固定板8的远离指纹入口5的一侧，两个伸缩组件分别位于指纹入口5的上方和下方，所述伸缩组件包括气管10、气缸11、活塞12、移动块13、伸缩架14、铰接块15、滑环16、滑轨17和移动板18，所述气缸11固定在凹口7内，所述气泵9通过气管10与气缸11连通，所述活塞12的一端设置在气缸11内，所述活塞12的另一端与移动块13固定连接，所述伸缩架14的远离指纹入口5的一端的两侧分别与气缸11和移动块13铰接，所述伸缩架14的另一端的两侧分别与滑环16和铰接块15铰接，所述滑轨17的形状为U形，所述滑环16套设在滑轨17上，所述滑轨17的两端和铰接块15均固定在移动板18的一侧，两个伸缩组件中的移动板18中，位于上方的移动板18内设有第一压力传感器19，位于下方的移动板18内设有指纹窗20和第一磁铁21，所述第一压力传感器19和气泵9均与PLC电连接；

识别机构运行时，由PLC控制气泵9运行，通过气管10减小气缸11中的气压，使活塞12向气缸11的内部移动，从而使移动块13与气缸11的距离减小，使伸缩架14发生伸缩后，增加伸缩架14的长度，使两个伸缩组件中的移动板18向指纹入口5处靠近，从而使两个移动板18分别抵靠在手指的上方和下方，在手指的上方，位于移动板18内的第一压力传感器19检测到压力数据时，表示两个移动板18已夹紧手指，此时第一压力传感器19将压力数据反馈给PLC，使PLC确认移动板18的位置后，通过指纹窗20采集人们的手指指纹，进行指纹识别。

如图2所示，所述清洁机构包括平移组件、支杆22、清洁杆23和清洁板24，所述平移组件位于凹口7的底部，所述平移组件与支杆22的一端连接，所述支杆22的另一端与清洁杆23的一端连接，所述清洁杆23的另一端与清洁板24固定连接，所述清洁杆23位于固定板8的下方，所述清洁板24的下方设有若干毛刷；

当检测到指纹窗20上有垃圾时，此时通过气泵9控制气缸11的气压，使下方的移动板18移动至清洁板24的下方，而后平移组件运行，带动支杆22的一端下降，从而使支杆22驱动清洁杆23向移动板18移动，利用清洁板24和清洁板24下方的毛刷，将移动板18上的垃圾从出口排出，防止垃圾影响业主进行指纹识别，从而保障了设备的正常运行。

如图5所示，所述遮挡机构包括开口25、挡板26、铰接组件和第二磁铁27，所述开口25设置在主体1上，所述挡板26位于开口25的远离凹口7的一侧，所述铰接组件设置在挡板26的下方，所述挡板26通过铰接组件与主体1连接，所述第二磁铁27固定在挡板26的靠近凹口7的一侧。

设备在闲置时，第一磁铁21和第二磁铁27相互吸引，从而使挡板26抵靠在开口25处，挡住开口25，当凹口7内的清洁机构运行时，清洁块向开口25处移动，并通过铰接组件方便挡板26向上转动，由清洁块将垃圾从开口25推出主体1的外部。

如图2所示，所述平移组件包括电机28、缓冲块29、驱动轴30和滑块31，所述电机28和缓冲块29均固定在凹口7内的底部，所述驱动轴30设置在电机28和缓冲块29之间，所述电机28与PLC电连接，所述电机28与驱动轴30传动连接，所述滑块31套设在驱动轴30上，所述滑块31的与驱动轴30的连接处设有与驱动轴30匹配的螺纹，所述滑块31与支杆22铰接。

当需要进行清洁操作时，PLC控制电机28运行，使电机28带动驱动轴30旋转，驱动轴30通过螺纹作用于滑块31上，使滑块31沿着驱动轴30的轴线移动，滑块31向下移动时，支杆22推动清洁杆23向开口25处移动，滑块31向上移动时，支杆22拉动清洁杆23远离开口25。

如图5所示，所述铰接组件包括中心杆32、连接杆33和两个插管34，所述插管34固定在主体1上，所述中心杆32的两端分别设置在两个插管34内，所述中心杆32的中心处通过连接杆33与挡板26固定连接。

铰接组件内，插管34的位置固定，中心杆32可沿着插管34的轴线旋转，从而通过连接杆33方便了挡板26的转动。

如图1和图4所示，所述擦除机构包括两个擦除组件，两个擦除组件分别设置在指纹入口5的上方和下方，所述擦除组件包括横杆35、滚筒36和两个滑动组件，所述滚筒36套设在横杆35上，所述横杆35的两端分别与两个滑动组件连接。

业主在进行指纹识别时，会在指纹窗20上留下指纹痕迹，为了防止不法分子利用橡皮泥等材料盗取指纹痕迹时，当橡皮泥等材料伸入或离开指纹入口5时，指纹入口5上下两侧的擦除组件中，由滑动组件使滚筒36抵靠在橡皮泥等材料上，对这些材料进行挤压后，从而使这些材料发生变形，防止指纹信息泄露，进一步保证了该指纹锁的安全可靠性。

作为优选，为了使两个擦除组件中的滚筒36相互抵靠，所述滑动组件包括套管37和滑杆38，所述套管37固定在主体1上，所述滑杆38的一端设置在套管37内，所述滑杆38的另一端与横杆35固定连接，所述套管37内设有弹簧39和压力板40，所述弹簧39的一端与套管37内的底部连接，所述弹簧39的另一端与压力板40连接，所述压力板40与滑杆38固定连接，所述弹簧39处于压缩状态。滑动组件中，由于套管37内的弹簧39处于压缩状态，弹簧39为了恢复形变，推动滑杆38向开口25移动，从而使两个滚筒36相互抵靠，如此，在进行指纹识别的前后，可防止不法分子盗取指纹窗20上残留的指纹痕迹。

作为优选，为了保证滑杆38的平稳移动，所述套管37内设有固定环41，所述固定环41固定在套管37的内壁上，所述固定环41套设在滑杆38上。通过固定环41固定了滑杆38的移动方向，使滑杆38保持平稳的移动。

作为优选，为了便于检测用户的手指是否伸入进凹口7内，所述固定板8内设有第二压力传感器42，所述第二压力传感器42与PLC电连接。当有人将手指伸入凹口7中并抵靠在固定板8上时，第二压力传感器42检测到压力数据，通过将压力数据反馈给PLC，使PLC确认当前有人需要进行指纹解锁。

作为优选，为了便于检测指纹窗20上是否有残留物或垃圾，所述固定板8上设有第二摄像头43，所述第二摄像头43与PLC电连接。第二摄像头43用于拍摄前方指纹窗20上的图像，并将图像反馈给PLC，PLC根据分析图像，确认指纹窗20的上方是否有垃圾残留物。

作为优选，为了固定清洁杆23的移动方向，所述固定板8的下方设有支撑环44，所述支撑环44套设在清洁杆23上。利用支撑环44辅助支撑清洁杆23，使清洁杆23沿着支撑环44的轴线方向移动，进而固定了清洁杆23的移动方向。

作为优选，利用钛合金材质坚固的特点，为了防止支杆22受力变形，所述支杆22的制作材料为钛合金。

该智能型指纹锁使用时，将手指伸入凹口7中，通过气泵9带动伸缩组件中的伸缩架14的长度增加，使移动板18上的指纹窗20进行指纹识别，由于指纹窗20设置在主体1的凹口7内部，从而防止不法分子盗取指纹痕迹，且在识别前后，通过擦除组件可擦除伸入凹口7内的橡皮泥等材料上的指纹痕迹，防止指纹泄露，进一步提高了设备的安全可靠性，不仅如此，在指纹窗20上有垃圾时，可通过平移组件带动支杆22的一端向下移动，使支杆22推动清洁杆23和清洁块向开口25移动，将指纹窗20上的垃圾从开口25排出，防止垃圾影响指纹识别，从而保证了指纹锁的指纹识别功能。

与现有技术相比，该基于物联网的安全可靠的智能型指纹锁通过识别机构对伸入凹口7内的手指进行指纹识别，并利用擦除机构擦除指纹痕迹，防止指纹外泄，与现有的识别机构相比，该识别机构设置在主体1的内部，方便指纹识别的同时防止指纹泄露，不仅如此，通过清洁机构清除指纹窗20上的垃圾，将垃圾通过开口25排出，防止垃圾影响指纹识别，保证了指纹锁顺利进行指纹识别，与现有的清洁机构相比，该清洁机构在清洁垃圾的同时，通过毛刷还可扫除指纹窗20上的油污，防止指纹外泄，进一步提高了该设备的安全可靠性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种基于物联网的安全可靠的智能型指纹锁，其特征在于，包括主体(1)，所述主体(1)上设有把手(2)、第一摄像头(3)、指示灯(4)、指纹入口(5)、擦除机构、遮挡机构和若干控制按键(6)，所述主体(1)内设有凹口(7)、天线和PLC，所述第一摄像头(3)、天线和指示灯(4)均与PLC电连接，所述凹口(7)与指纹入口(5)连通，所述凹口(7)内设有识别机构和清洁机构；

所述识别机构包括固定板(8)、气泵(9)和两个伸缩组件，所述固定板(8)固定在凹口(7)内，所述气泵(9)固定在固定板(8)的远离指纹入口(5)的一侧，两个伸缩组件分别位于指纹入口(5)的上方和下方，所述伸缩组件包括气管(10)、气缸(11)、活塞(12)、移动块(13)、伸缩架(14)、铰接块(15)、滑环(16)、滑轨(17)和移动板(18)，所述气缸(11)固定在凹口(7)内，所述气泵(9)通过气管(10)与气缸(11)连通，所述活塞(12)的一端设置在气缸(11)内，所述活塞(12)的另一端与移动块(13)固定连接，所述伸缩架(14)的远离指纹入口(5)的一端的两侧分别与气缸(11)和移动块(13)铰接，所述伸缩架(14)的另一端的两侧分别与滑环(16)和铰接块(15)铰接，所述滑轨(17)的形状为U形，所述滑环(16)套设在滑轨(17)上，所述滑轨(17)的两端和铰接块(15)均固定在移动板(18)的一侧，两个伸缩组件中的移动板(18)中，位于上方的移动板(18)内设有第一压力传感器(19)，位于下方的移动板(18)内设有指纹窗(20)和第一磁铁(21)，所述第一压力传感器(19)和气泵(9)均与PLC电连接；

所述清洁机构包括平移组件、支杆(22)、清洁杆(23)和清洁板(24)，所述平移组件位于凹口(7)的底部，所述平移组件与支杆(22)的一端连接，所述支杆(22)的另一端与清洁杆(23)的一端连接，所述清洁杆(23)的另一端与清洁板(24)固定连接，所述清洁杆(23)位于固定板(8)的下方，所述清洁板(24)的下方设有若干毛刷；

所述遮挡机构包括开口(25)、挡板(26)、铰接组件和第二磁铁(27)，所述开口(25)设置在主体(1)上，所述挡板(26)位于开口(25)的远离凹口(7)的一侧，所述铰接组件设置在挡板(26)的下方，所述挡板(26)通过铰接组件与主体(1)连接，所述第二磁铁(27)固定在挡板(26)的靠近凹口(7)的一侧；

所述擦除机构包括两个擦除组件，两个擦除组件分别设置在指纹入口(5)的上方和下方，所述擦除组件包括横杆(35)、滚筒(36)和两个滑动组件，所述滚筒(36)套设在横杆(35)上，所述横杆(35)的两端分别与两个滑动组件连接。

2.如权利要求1所述的基于物联网的安全可靠的智能型指纹锁，其特征在于，所述平移组件包括电机(28)、缓冲块(29)、驱动轴(30)和滑块(31)，所述电机(28)和缓冲块(29)均固定在凹口(7)内的底部，所述驱动轴(30)设置在电机(28)和缓冲块(29)之间，所述电机(28)与PLC电连接，所述电机(28)与驱动轴(30)传动连接，所述滑块(31)套设在驱动轴(30)上，所述滑块(31)的与驱动轴(30)的连接处设有与驱动轴(30)匹配的螺纹，所述滑块(31)与支杆(22)铰接。

3.如权利要求1所述的基于物联网的安全可靠的智能型指纹锁，其特征在于，所述铰接组件包括中心杆(32)、连接杆(33)和两个插管(34)，所述插管(34)固定在主体(1)上，所述中心杆(32)的两端分别设置在两个插管(34)内，所述中心杆(32)的中心处通过连接杆(33)与挡板(26)固定连接。

4.如权利要求1所述的基于物联网的安全可靠的智能型指纹锁，其特征在于，所述滑动组件包括套管(37)和滑杆(38)，所述套管(37)固定在主体(1)上，所述滑杆(38)的一端设置在套管(37)内，所述滑杆(38)的另一端与横杆(35)固定连接，所述套管(37)内设有弹簧(39)和压力板(40)，所述弹簧(39)的一端与套管(37)内的底部连接，所述弹簧(39)的另一端与压力板(40)连接，所述压力板(40)与滑杆(38)固定连接，所述弹簧(39)处于压缩状态。

5.如权利要求4所述的基于物联网的安全可靠的智能型指纹锁，其特征在于，所述套管(37)内设有固定环(41)，所述固定环(41)固定在套管(37)的内壁上，所述固定环(41)套设在滑杆(38)上。

6.如权利要求1所述的基于物联网的安全可靠的智能型指纹锁，其特征在于，所述固定板(8)内设有第二压力传感器(42)，所述第二压力传感器(42)与PLC电连接。

7.如权利要求1所述的基于物联网的安全可靠的智能型指纹锁，其特征在于，所述固定板(8)上设有第二摄像头(43)，所述第二摄像头(43)与PLC电连接。

8.如权利要求1所述的基于物联网的安全可靠的智能型指纹锁，其特征在于，所述固定板(8)的下方设有支撑环(44)，所述支撑环(44)套设在清洁杆(23)上。

9.如权利要求1所述的基于物联网的安全可靠的智能型指纹锁，其特征在于，所述支杆(22)的制作材料为钛合金。

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