CN109209040A - 安全锁芯监控装置和监控方法 - Google Patents

Abstract

一种用于锁具中的安全锁芯监控装置和监控方法，所述安全锁芯监控装置包括红外传感器和单片机，所述单片机可以控制红外传感器是否发送红外信号，同时也保持对红外传感器的监控。本发明的安全锁芯监控装置能够监控是否有钥匙或其他物品插入到锁芯里面。

Description

安全锁芯监控装置和监控方法

技术领域

本发明涉及锁具，尤其涉及一种用于锁具中的安全锁芯监控装置和监控方法。

背景技术

当前，防盗门锁和电子锁里面都装有安全锁芯，在这种情况下，我们可以使用钥匙开门，也就是把钥匙插入到安全锁芯里，旋转钥匙，带动锁芯旋转，可以打开门锁，安全锁芯为我们的家居、生活和工作提供安全保障。

但是，随着开锁技术的变革，我们的安全锁芯变得很不安全，很容易被技术开启。比如，现在流行的“锡纸开锁法”在很短的时间内，就可以打开门锁。

在目前市场上，锁芯生产厂家都是通过修改锁芯设计结构，来提高安全性，比如，增加锁芯弹子或者增加蛇形槽。然而，随着开锁技术的进一步发展，相信在不久的未来，这些技术也都会很容易被破解。

另外，在钥匙插入安全锁芯后，可能会忘记取出，而遗留在门锁里。有的安全锁芯使用了复杂的锁芯结构，在打开门锁的时候容易由于疏忽而遗留在门锁里。一旦出现钥匙遗漏的情况，当使用钥匙的人离开了，陌生人可能发现遗漏在门锁里的钥匙，可以轻易从门锁里取出遗漏的钥匙。安全就难以保证

本发明提出一种用于锁具中的安全锁芯监控装置和监控方法，利用红外信号检测技术监控开锁。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种用于锁具中的安全锁芯监控装置，能够监控是否有钥匙或其他物品插入到锁芯里面，并判断是否此次开锁是否合法开启；或者是钥匙插入安全锁芯后未取出而遗留在门锁内。

为了解决上述问题，本发明的技术方案是这样的：

一种用于锁具中的安全锁芯监控装置，包括红外传感器和单片机，所述单片机可以控制红外传感器是否发送红外信号，同时也保持对红外传感器的监控。

所述红外传感器包括红外信号发射管和红外信号接收管，所述锁芯在与插入钥匙的方向相垂直的方向上设置有通孔，所述红外信号发射管和红外信号接收管分别设置在所述通孔的两侧，当有任何物品插入到锁芯里面，会阻挡住所述红外传感器的红外信号的传输，一旦这个阻碍的动作持续时间很久，即被视为不安全的动作；即被视为是有人在尝试非法的开启；或者是钥匙被遗留在锁内。

所述阻碍的动作持续时间很久为超过了设定时间。

所述设定时间是可以调整的。

所述单片机包含了定时器，定时器可以设置所述设定时间。

所述单片机还包括模数转换模块，模数转换模块检测红外传感器的电压值。如果模数转换模块检测到的红外传感器的电压值大于阈值V(i)，则认为红外信号被阻断，即有物品插入到锁芯内了。

所述红外传感器包括红外信号发射管和红外信号接收管。

所述红外传感器放在两个电路板上。

所述红外传感器的固定位置可以在锁芯的前端。

所述红外传感器的固定位置可以在锁芯的前面。

用于固定所述红外传感器的PCB板的外形可以根据安装空间改动。

所述安全锁芯监控装置还包括系统支持机构部件。

所述系统支持机构部件包括报警模块，发出报警信号。

所述系统支持机构部件还包括电池盒组件，用来存放电池，为系统供电。

根据本发明的另一个方面，提供一种用于锁具中的安全锁芯监控方法，包括以下步骤：

1)打开红外传感器；

2)单片机检测红外传感器的红外信号，判断是否锁芯里面有物品；

3)当检测到锁芯里面有物品后，单片机将对锁芯保持密切监控，并保持传感器常开状态；

4)单片机打开定时器；

5)单片机对红外传感器检测，如果红外信号被阻断的时间超过设定时间T(t)限制，就认为这次的动作是非法的；

6)当单片机确认这次开锁的动作是非法的，发出报警信号。

所述步骤2)中，当检测到红外信号被阻断，则判断为检测到锁芯里面有物品，所述物品可以是用于非法开启锁的物品，也可以是该锁的钥匙。

所述单片机通过模数转换模块检测红外传感器的电压值，如果该数据大于阈值V(i)，则认为红外信号被阻断，判断有物品插入到锁芯内。

所述步骤5)中，单片机对红外传感器每个间隔时间T(i)检测一次。

所述间隔时间T(i)为10毫秒。

本发明提供的用于锁具中的安全锁芯监控装置，利用红外信号检测技术开锁的方法，能够监控是否有钥匙或其他物品插入到锁芯里面，并根据时间长短来判断是否此次开锁是否合法开启，如果是非法的，或者是该锁具的钥匙遗留在锁内，就发出报警信号。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1是表示根据本发明一个实施例的用于锁具中的安全锁芯监控装置的电路框架结构示意图。

图2是表示根据本发明一个实施例的安全锁芯监控装置的安装结构示意图。

图3是表示根据本发明一个实施例的安全锁芯监控装置的单片机和红外信号发射管的电路结构示意图。

图4是表示根据本发明一个实施例的安全锁芯监控装置的单片机和红外信号接收管的电路结构示意图。

图5是表示根据本发明一个实施例的安全锁芯监控方法的工作流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

本发明提供一种用于锁具中安全锁芯的监控装置，包括红外传感器和单片机，所述单片机可以控制红外传感器是否发送红外信号，同时也保持对红外传感器的监控。

如果有任何物品插入到锁芯里面，会阻挡住红外传感器的红外信号的传输，一旦这个阻碍的动作持续时间很久，例如超过了设定时间，就认为是有人在尝试非法的开启，红外传感器可以发出报警信号。

图1是表示根据本发明一个实施例的用于锁具中安全锁芯的监控装置的电路框架结构示意图。图2是表示根据本发明一个实施例的安全锁芯的监控装置的安装结构示意图。

参见图1和图2，一种用于锁具中安全锁芯的监控装置，包括红外传感器10和单片机13。所述红外传感器10可以监控是否有物品插入到锁芯里，并把监控信号传递给单片机13。所述单片机13可以控制红外传感器10是否发送红外信号，同时也保持对红外传感器10的监控。电源管理模块17为红外传感器10和单片机13提供电源。单片机13例如是微控制芯片(Micro Controller Unit；MCU)。根据本发明的一个实施例，通过一对超低功耗的红外传感器，来完成对锁芯的监控。红外传感器10包括红外信号发射管11和红外信号接收管12。单片机13装在锁体21里面，可以控制红外信号发射管11是否发送红外信号，同时也保持对红外信号接收管12的监控。

图3是表示根据本发明一个实施例的安全锁芯监控装置的单片机和红外信号发射管的电路结构示意图。图4是表示根据本发明一个实施例的安全锁芯监控装置的单片机和红外信号接收管的电路结构示意图。

如图3所示，单片机13和红外信号发射管11电连接，可以向红外信号发射管11发出开始监控的信号。如图4所示，单片机13和红外信号接收管12电连接，可以接收红外信号发射管12发出的红外信号。根据本发明的一个实施例，红外传感器10设计在两个电路板上，这两个电路板很小，便于安装固定。而且可以确保红外传感器10直接相对。例如，红外传感器10的红外信号发射管11和红外信号接收管12分别设置在两个电路板上。

根据本发明的一个实施例，锁体21的锁芯上例如在与插入钥匙的方向相垂直的方向上设置有通孔(未图示)，红外信号发射管11和红外信号接收管12例如设置在该通孔的两侧，可以让红外信号从红外信号发射管11沿着该通孔传输到红外信号接收管12。当有钥匙或者其他物品插入锁心时，该通孔即被阻断，红外信号接收管12无法接收到红外信号。

根据本发明的一个实施例，安全锁芯监控装置还包括系统支持机构部件。系统支持机构部件包括报警模块15。报警模块15例如是单片机13所在的电路板上的一个喇叭，可以发出高音报警信号。系统支持机构部件还包括电池盒组件，用来存放电池，为系统供电。

根据本发明的一个实施例，正常情况下，整个产品工作在待机状态，单片机13处于休眠状态下，红外传感器10上也没有电源，这样做的目的是降低功耗。单片机13每间隔时间T(i)唤醒一次，并完成检测。根据本发明的一个实施例，单片机13的间隔时间T(i)是可以调整的。当有物品插入到锁芯里面的时候，它将会阻断红外信号的传输。这样一来单片机13就不能从红外传感器10的红外信号接收管12检测到红外信号了。此时，单片机13将会开启一个计时，同时，对红外传感器10保持监控。如果红外信号被阻断的持续时间超过设定时间T(t)，就认为是非法的操作。根据本发明的一个实施例，单片机包含定时器(Timer)，可以设置设定时间T(t)。设定时间T(t)是可以调整的。

根据本发明的一个实施例，单片机13通过模数转换模块(ADC)检测红外信号接收管12的电压值。如果该数据大于阈值V(i)，则认为红外信号被阻断，即，有物品插入到锁芯内了。

根据本发明的一个实施例，报警模块15通过有线信号或者无线信号，将报警信号发出去。

根据本发明的一个实施例，这里的报警信号，可以有两种类型。一是本地报警，即声光报警，用来吓走窃贼。二是远程报警，控制模块通过有线通信或者无线通信功能，把报警信号发送出去，例如，将报警信号发送给智能家居控制系统或者用户随身设备，例如手机上。

本发明提供一种安全锁芯的监控方法，包括以下步骤：

步骤S501，单片机打开红外信号发射管。

步骤S502，单片机检测红外信号接收管12的红外信号判断是否锁芯里面有物品。当锁芯里有东西时，红外信号被阻断，检测到锁芯里面有物品。根据本发明的一个实施例，单片机通过模数转换模块(ADC)检测红外信号接收管的电压值。如果该数据大于阈值V(i)，则认为红外信号被阻断，即，有物品插入到锁芯内了。

步骤S503，当检测到锁芯里面有物品后，单片机将对锁芯保持密切监控，并保持红外信号发射管常开状态。

步骤S504，单片机打开一个定时器(Timer)。

步骤S505，单片机对红外信号接收管检测，每个间隔时间T(i)检测一次。根据本发明的一个实施例，每个间隔时间T(i)检测一次，例如每间隔10毫秒检测一次。如果红外信号被阻断的时间超过一定的设定时间T(t)限制，就认为这次的动作是非法的，包括该锁的钥匙遗留在锁内的情况。设定时间T(t)可以是20秒。

步骤S506，当单片机确认这次开锁的动作是非法的，就会通过有线信号或者无线信号，将报警信号发出去。

根据本发明的一个实施例，正常情况下，单片机处于休眠状态，此时，待机功耗控制在很低的水平。每间隔一段间隔时间T(i)，单片机MCU芯片醒来，开始工作。

根据本发明的其他实施例，红外传感器的固定位置例如可以移到锁芯的前端，甚至锁芯的前面。在本发明的其他实施例中，用于固定红外传感器的PCB板的外形可以根据安装空间改动。

本发明提供的一种用于锁具中安全锁芯的监控装置，利用红外信号检测技术开锁的方法，监控是否有钥匙或其他物品插入到锁芯里面。并且，根据时间长短，例如设置好的设定时间，来判断是否此次开锁是否合法开启，如果是非法的，就发出报警信号。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实例的限制，上述实例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (16)

1.一种用于锁具中的安全锁芯监控装置，其特征在于，包括红外传感器和单片机，所述单片机可以控制红外传感器是否发送红外信号，同时也保持对红外传感器的监控。

2.如权利要求1所述的安全锁芯监控装置，其特征在于，所述红外传感器包括红外信号发射管和红外信号接收管，所述锁芯在与插入钥匙的方向相垂直的方向上设置有通孔，所述红外信号发射管和红外信号接收管分别设置在所述通孔的两侧，当有任何物品插入到锁芯里面，会阻挡住所述红外传感器的红外信号的传输，一旦这个阻碍的动作持续时间很久，即被视为不安全的动作。

3.如权利要求2所述的安全锁芯监控装置，其特征在于，所述阻碍的动作持续时间很久为超过了设定时间。

4.如权利要求3所述的安全锁芯监控装置，其特征在于，所述设定时间是可以调整的。

5.如权利要求1所述的安全锁芯监控装置，其特征在于，所述单片机包含了定时器，定时器可以设置所述设定时间。

6.如权利要求1所述的安全锁芯监控装置，其特征在于，所述单片机还包括模数转换模块，模数转换模块检测红外传感器的电压值。

7.如权利要求6所述的安全锁芯监控装置，其特征在于，如果所述模数转换模块检测到的红外传感器的电压值大于阈值V(i)，则认为红外信号被阻断，即有物品插入到锁芯内了。

8.如权利要求1所述的安全锁芯监控装置，其特征在于，用于固定所述红外传感器的PCB板的外形可以根据安装空间改动。

9.如权利要求1所述的安全锁芯监控装置，其特征在于，所述安全锁芯监控装置还包括系统支持机构部件。

10.如权利要求9所述的安全锁芯监控装置，其特征在于，所述系统支持机构部件包括报警模块。

11.如权利要求9所述的安全锁芯监控装置，其特征在于，所述系统支持机构部件还包括电池盒组件，用来存放电池，为系统供电。

12.一种用于锁具中的安全锁芯监控方法，包括以下步骤：

1)打开红外传感器；

2)单片机检测红外传感器的红外信号，判断是否锁芯里面有物品；

3)当检测到锁芯里面有物品后，单片机将对锁芯保持密切监控，并保持传感器常开状态；

4)单片机打开定时器；

5)单片机对红外传感器检测，如果红外信号被阻断的时间超过设定时间T(t)限制，就认为这次的动作是非法的；

6)当单片机确认这次开锁的动作是非法的，发出报警信号。

13.如权利要求12所述的安全锁芯监控方法，其特征在于，所述步骤2)中，当检测到红外信号被阻断，则判断为检测到锁芯里面有物品。

14.如权利要求12所述的安全锁芯监控方法，其特征在于，所述单片机通过模数转换模块检测红外传感器的电压值，如果该数据大于阈值V(i)，则认为红外信号被阻断，判断有物品插入到锁芯内。

15.如权利要求12所述的安全锁芯监控方法，其特征在于，所述步骤5)中，单片机对红外传感器每个间隔时间T(i)检测一次。

16.如权利要求15所述的安全锁芯监控方法，其特征在于，所述间隔时间T(i)为10毫秒。