CN111734222B - 智能钥匙柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能钥匙柜，包括柜体和读头节点组，所述柜体由前侧板、后侧板、上侧板、下侧板、左侧板及右侧板可拆卸组装而成，所述读头节点组可拆卸地设置在所述柜体内部，包括面盖和多个读头模块，在所述面盖上间隔开设有多个供钥匙栓插入的插孔。本发明智能钥匙柜可分解为多个部件，方便了运输，也方便根据需求，随时扩容，另外，在该智能钥匙柜中设置有处理模块，能够实时监测钥匙的位置等信息，确保钥匙被取用后的安全性，直至钥匙顺利返回到智能钥匙柜中，减少钥匙丢失、混用或不当使用的可能性。

Description

智能钥匙柜

技术领域

本发明涉及钥匙管理相关技术领域，具体涉及一种智能钥匙柜。

背景技术

利用智能钥匙柜管理钥匙，相比于人工管理，更加安全、有序。但是，现有的智能钥匙柜在出厂时通常是整箱出厂，不利于运输，也不利于扩容，而且现有的智能钥匙柜在管理取走的钥匙方面仍存在一定的缺陷。

对于一些如银行、军事机关及涉密单位等特殊的应用场所，不仅仅需要能够统一有序管理钥匙，还需要通过钥匙进一步提升整体的安全保卫层次，也需要确保钥匙不丢失、不被复刻。

由于上述原因，本发明人对现有的钥匙柜做了深入研究，以期待设计出一种能够解决上述问题的新的智能钥匙柜

发明内容

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种智能钥匙柜，该智能钥匙柜可分解为多个部件，方便了运输，也方便根据需求，随时扩容，另外，在该智能钥匙柜中设置有处理模块，能够实时监测钥匙的位置等信息，确保钥匙被取用后的安全性，直至钥匙顺利返回到智能钥匙柜中。

具体来说，本发明的目的在于提供以一种智能钥匙柜，该智能钥匙柜包括柜体1和读头节点组2；

所述柜体1由前侧板、后侧板、上侧板、下侧板、左侧板及右侧板可拆卸组装而成；

所述读头节点组2可拆卸地设置在所述柜体1内部，

所述读头节点组2包括面盖和多个读头模块202，

在所述面盖上间隔开设有多个供钥匙栓3插入的插孔 2011，

所述钥匙栓3与钥匙相连，彼此固接。

其中，在所述前侧板上形成有第一开口，在所述第一开口处设置有柜门101。

其中，在所述钥匙栓3内设置有电子标签，所述电子标签内存储有钥匙栓的身份信息。

其中，所述读头模块202包括电磁锁和读卡线圈，

所述读卡线圈用于读取所述电子标签，

所述电磁铁通过其磁性变化锁定或释放钥匙栓。

其中，所述读头节点组2还包括后盖203，

在后盖203内侧表面连接有多个第一固定柱2031，

多个所述第一固定柱2031内形成有沿着长度方向延伸的通道，所述通道贯通至所述后盖203的外侧表面；

优选地，所述面盖的内侧表面设置有多个第二固定柱 2012，多个所述第二固定柱2012朝向所述后盖203的一端开设螺纹孔。

其中，所述读头模块2还包括读头主体2021，所述电磁锁和所述读卡线圈均设在所述读头主体2021上，

在所述读头主体2021朝向所述面盖的一侧设置有卡接部 2022。

其中，所述第一固定柱2031中空，

通过从后盖203外侧表面将螺栓插入第一固定柱2031，并旋入第一固定柱2031的螺孔，与螺孔螺纹连接，从而将面盖、读头模块、后盖203紧固在一起。

其中，所述读头节点组2还包括主板204，在主板204的后侧设置有多个缺口部2041；

在所述后盖203下端连接有多个挡块2032，

在所述面盖内侧表面靠近下端的位置设置有卡槽2013，

主板204后侧的缺口部卡在挡块2032处，主板204的前侧卡在卡槽2013处。

其中，所述智能钥匙柜还包括电子锁和身份验证模块，

所述电子锁设置在所述第一开口处，用于锁定或打开所述柜门101；

所述身份验证模块用于识别用户的身份信息，当用户的身份信息与预存信息一致，则使所述电子锁打开所述柜门101，并使得用户授权范围内的钥匙对应的电磁锁打开。

其中，所述主板204上的控制芯片包括处理模块4、通讯模块5和存储模块6，所述处理模块4与通讯模块5、存储模块6、电磁锁7、电子锁8和身份验证模块9连接；

所述处理模块4用于实时监测钥匙栓及钥匙的状态信息，并在该状态信息不安全时提醒或者报警。

本发明所具有的有益效果包括：

(1)根据本发明提供的智能钥匙柜可拆卸地拼接组成，可方便地运输和扩容，能够根据需要任意调整；

(2)根据本发明提供的智能钥匙柜中提供了人脸识别、指纹识别和密码等多种身份验证方式，方便了验证，提升了钥匙管理效率；

(3)根据本发明提供的智能钥匙柜通过实时监测取出钥匙的具体位置，实现对钥匙移动路径和移动时间的实时监督，减少钥匙丢失、混用或不当使用的可能性，从整体上提高安全防护效果。

附图说明

图1示出根据本发明一种优选实施方式的智能钥匙柜整体结构示意图；

图2示出根据本发明一种优选实施方式的智能钥匙柜读头节点组的结构示意图；

图3示出根据本发明一种优选实施方式的智能钥匙柜读头节点组的爆炸图；

图4示出根据本发明一种优选实施方式的智能钥匙柜整体结构爆炸图；

图5示出根据本发明一种优选实施方式的智能钥匙柜面盖的结构示意图；

图6示出根据本发明一种优选实施方式的智能钥匙柜后盖的结构示意图；

图7示出根据本发明一种优选实施方式的智能钥匙柜读头模块的结构示意图；

图8示出根据本发明一种优选实施方式的智能钥匙柜主板的模块结构示意图。

附图标号说明：

1-柜体

101-柜门

102-摄像头

103-显示屏

104-第二开口

2-读头节点组

2011-插孔

2012-第二固定柱

2013-卡槽

2014-固定件

2015-定位槽

202-读头模块

2021读头主体

2022-卡接部

203-后盖

2031-第一固定柱

2032-挡块

2033-限位槽

204-主板

2041-缺口部

3-钥匙栓

4-处理模块

5-通讯模块

6-存储模块

7-电磁锁

8-电子锁

9-身份验证模块

10-用户终端

11-报警设备

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本发明进一步详细说明。通过这些说明，本发明的特点和优点将变得更为清楚明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

根据本发明提供的智能钥匙柜，如图1和4中所示，该智能钥匙柜包括柜体1和读头节点组2；

其中，所述柜体1由前侧板、后侧板、上侧板、下侧板、左侧板及右侧板可拆卸组装而成，在所述前侧板上形成有第一开口，在所述第一开口处设置有柜门101，如图1中所示；

所述读头节点组2可拆卸地设置在所述柜体1内部，所述读头节点组2包括面盖和多个读头模块202，如图2和3中所示，在所述面盖上间隔开设有多个供所述钥匙栓3插入的插孔2011，多个所述读头模块202分别对应设置在多个所述插孔2011处，当钥匙栓插入的插孔2011后可直接插入到读头模块202中。

所述钥匙栓与钥匙相连，彼此固接，在所述钥匙栓内设置有电子标签，所述电子标签内存储有标识信息，即钥匙栓的身份信息。每个钥匙对应一个固定的钥匙栓，每个钥匙栓中的识别信息都是唯一的，任意两个钥匙栓中的标识信息都不相同。

所述读头模块202包括电磁锁和读卡线圈，所述读卡线圈用于读取所述电子标签，通过电磁铁的磁性变化锁定或释放钥匙栓，从而将钥匙锁定在柜体1内部或使用户从柜体1中取出钥匙；当所述钥匙栓插入所述插孔2011中，读卡线圈读取钥匙栓内的电子标签，若匹配，即所述电子标签内存储的标识信息符合预设规则，则使得电磁锁锁定钥匙栓，从而锁定钥匙。

在一个优选的实施方式中，柜体1为类立方体状，可拆卸组装，优选通过螺钉和螺纹连接，如图4所示。

本申请中将智能钥匙柜的主体结构分解为可拆卸连接的前侧板、后侧板、上侧板、下侧板、左侧板、右侧板、读头节点组2，读头节点组2也可以分解为可拆卸连接的面盖、后盖、读头模块，各部分可根据需求定制，按需扩容，在运输时占用空间小，方便管理。

在一个优选的实施方式中，所述读头节点组2还包括后盖 203，如图3和图6中所示，在内侧表面连接有多个第一固定柱 2031，多个所述第一固定柱2031内形成有沿着长度方向延伸的通道，所述通道贯通至所述后盖203的外侧表面；

所述面盖的内侧表面与多个所述第一固定柱2031相对应的位置设置有多个第二固定柱2012，多个所述第二固定柱2012 朝向所述后盖203的一端开设螺纹孔，所述第二固定柱2012以能够插入所述通道的方式设置；

所述读头模块2还包括读头主体2021，如图7中所示，在所述读头主体2021朝向所述面盖的一侧设置有卡接部2022，所述卡接部2022以能够插入，并与所述插孔配合的方式设置，所述电磁锁和所述读卡线圈均设在所述读头主体2021上。

优选地，读头模块通过前端的卡接部2022卡接在面盖的插孔中；在面盖上，在其和后盖203相对的表面上对应设置有第二固定柱2012，在第二固定柱2012上设置有螺孔，所述第一固定柱2031中空，通过从后盖203外侧表面将螺栓插入第一固定柱2031，并旋入第一固定柱2031的螺孔，与螺孔螺纹连接，从而将面盖、读头模块、后盖203紧固在一起。

优选地，在卡接部2022处形成有供钥匙栓3插入的容纳槽，使得读头主体2021内的电磁锁能够锁定和释放钥匙栓，使得读卡线圈能够读取钥匙栓内的电子标签。

优选地，面盖上还设置有固定件2014，如图5中所示，其用于将读头节点组固定在智能钥匙柜上。更优选地，插孔处还形成有定位槽2015，对应的卡接部处形成有定位凸起，定位凸起与定位槽配合，避免读头模块在使用过程中移位。

在一个优选的实施方式中，如图3中所示，所述读头节点组2还包括主板204，在主板204的后侧设置有多个缺口部 2041；

在所述后盖203下端连接有多个挡块2032，如图6中所示，多个所述挡块2032以能够分别卡入所述多个缺口部2041的方式设置；

在所述面盖内侧表面靠近下端的位置设置有卡槽2013，所述卡槽2013以能够使得所述主板204的前侧卡入的方式设置。

进一步优选地，主板204后侧的缺口部卡在挡块2032处，主板204的前侧卡在卡槽2013处，从而避免主板204左右、上下晃动，再经由第一固定柱2031和第二固定柱2012的连接，被面盖和后盖203固定在两者之间。优选地，挡块上还形成有限位槽2033，用于容纳主板204的缺口部，进一步避免主板位移。在所述主板204上设置控制器件，即控制芯片，通过上述卡槽及抵接设置，能够充分提高主板的稳定性和牢固度，以便于主板204上的控制芯片持续稳定工作。

在一个优选的实施方式中，所述智能钥匙柜还包括电子锁和身份验证模块，

其中，所述电子锁设置在所述第一开口处，用于锁定或打开所述柜门101；所述身份验证模块用于识别用户的身份信息，当用户的身份信息与预存信息一致，则使所述电子锁打开所述柜门101，并使得用户授权范围内的钥匙对应的电磁锁打开。通过电子锁控制柜门101的打开和关闭，能够提高自动化程度，所述电子锁的类型不限定，具有必要的机械结构和控制结构即可，还提供了打开柜门101和对应电磁锁的方式，即用户需要通过身份验证，如果用户的身份信息与预先存储的身份信息一致，则打开电子锁，并打开该身份信息对应的钥匙权限范围内的钥匙对应的电磁锁，方便用户取用钥匙。

优选地，所述身份验证模块包括人脸识别模块和/或指纹识别模块；

所述人脸识别模块包括摄像头102和补光灯，所述摄像头 102和所述补光灯均设置在所述前侧板上，通过人脸识别，采集用户人脸图像后与预存的人脸图像进行比对，进行身份验证。

在所述前侧板上开设有第二开口104，所述第二开口104 处设置有固定件，所述指纹识别模块设置在所述固定件上；即通过指纹识别模块采集用户指纹后与预存的指纹进行比对，进行身份验证。

优选地，在所述前侧板上还设置有触摸显示屏103，通过该触摸显示屏103实时显示识别的身份信息，供用户查看人脸图像和指纹是否被正确读取。

在一个优选的实施方式中，所述主板204上的控制芯片包括处理模块4、通讯模块5和存储模块6，所述处理模块4与通讯模块5、存储模块6、电磁锁7、电子锁8和身份验证模块9连接，如图8中所示。

所述身份验证模块与所述处理模块无线通讯连接，所述身份验证模块用于获取用户输入的身份验证密码，并将之发送给处理模块，所述身份验证密码包括人脸信息、指纹信息、密码中的一种或多种，所述处理模块将身份验证密码与存储模块中预存的密码比对，若一致，则将解锁指令发生给电磁锁和电子锁，使所述电子锁打开所述柜门，并使得用户授权范围内的钥匙对应的电磁锁打开，用户能够取走对应的钥匙。

进一步优选地，所述身份验证模块还可以包括用户终端，所述用户终端可以是智能手机或其它定制终端，用户终端具有必要的通讯功能，如蓝牙、WIFI等，用户终端还具有必要的输入功能，用户终端上还具有必要的登录软件。用户利用用户终端输入身份验证密码，并发送给处理模块，处理模块经过比对，发出解锁指令，电子锁和电磁锁开启。

在一个优选的实施方式中，在所述钥匙栓中设置有定位模块，用以实时获知其自身的位置，并将之传送给处理模块，从而使得处理模块实时获知钥匙栓及钥匙的所在位置。

其中，所述处理模块通过通讯模块与定位模块相连。所述处理模块用于实时监测钥匙栓及钥匙的状态信息，并在该状态信息不安全时提醒或者报警，所述状态信息包括速度信息和位置/路径信息。

所述定位模块包括GPS信号接收子模块、蓝牙子模块和 WIFI信号子模块中的一个或多个，能够通过卫星信号定位，或者通过蓝牙信号定位或者通过WIFI信号定位。

所述存储模块中存储有每个使用者的信息、每个钥匙对应的锁的位置信息和钥匙柜与锁之间的规划行走路线信息。所述使用者信息包括该使用者的身份验证密码和该使用者的授权范围，所述授权范围是指该使用者能够取走的钥匙信息。优选地，所述使用者的信息还包括该使用者的年龄、身体健康状况等信息，以便于获知该使用者的正常行走速度。

在一个优选的实施方式中，当钥匙被使用者取出以后，所述处理模块实时接收该钥匙所在位置信息，并调取该钥匙对应锁的位置及钥匙柜与锁之间的路线地图；

在所述处理模块中，根据实时接收到的钥匙所在位置信息解算出使用者的实际平均行走速度和实际行走轨迹，比较使用者的实际平均行走速度和正常行走速度的差值，还实时比较使用者实际行走轨迹和规划行走路线之间的偏差。其中，所述正常行走速度包括在平地的行走速度、在上楼梯时的行走速度、下楼梯时的行走速度、上坡时的行走速度和下坡时的行走速度，所述路线地图中包括具体的路况信息，如平地、上楼梯、下楼梯、上坡和下坡等具体路况信息。

优选地，当所述使用者的实际平均行走速度和正常行走速度的差值大于预定警戒值，且持续时间大于10秒时，或者使用者实际行走轨迹和规划行走路线之间的偏差大于预定警戒值，且持续时间大于10秒时，所述处理模块发出提示信息。

更优选地，当所述使用者的实际平均行走速度和正常行走速度的差值大于正常行走速度的百分之十，且持续时间大于10 秒时，或者使用者实际行走轨迹和规划行走路线之间的夹角角度大于30度，且持续时间大于10秒时，所述处理模块发出提示信息。

其中，所述提示信息通过通讯模块发送到使用者的用户终端中。

在发出提示信息后所述处理模块继续监测使用者的行动速度和行动路线，在发出提示信息后15秒时，若使用者的行走速度和行走轨迹仍然符合发出提示信息的判断条件，则再次发出提示信息。

在一个优选的实施方式中，当处理模块发出过提示信息，且所述使用者的实际平均行走速度和正常行走速度的差值大于正常行走速度的百分之五十，且持续时间大于20秒时；或者处理模块发出过提示信息，使用者实际行走轨迹和规划行走路线之间的夹角角度大于90度，且持续时间大于20秒时，所述处理模块发出报警信息。

所述报警信息发送给使用者的用户终端10和报警设备11，所述报警设备包括报警指示灯、报警喇叭以及报警电话，所述报警电话为预存的值班室电话及相关负责人联系电话，在发出报警信息时即呼叫该值班室电话及相关负责人联系电话。

在一个优选的实施方式中，当使用者到达钥匙对应的锁的位置后，继续监测钥匙的位置信息，当钥匙再次移动到距离锁 5米以上距离的位置时认为使用者完成开锁及存取物品的工作，进入返程状态。

在返程状态中规划行走路线为从锁到钥匙柜的路线，在处理模块中的处理方法与上文所述的去程的处理方法一致，具体来说：

当所述使用者的实际平均行走速度和正常行走速度的差值大于正常行走速度的百分之十，且持续时间大于10秒时，或者使用者实际行走轨迹和规划行走路线之间的夹角角度大于30 度，且持续时间大于10秒时，所述处理模块发出提示信息。

当处理模块发出过提示信息，且所述使用者的实际平均行走速度和正常行走速度的差值大于正常行走速度的百分之五十，且持续时间大于20秒时；或者处理模块发出过提示信息，使用者实际行走轨迹和规划行走路线之间的夹角角度大于90 度，且持续时间大于20秒时，所述处理模块发出报警信息。

本申请通过处理模块的上述功能设置，对用户从钥匙柜至目的地，以及从目的地到钥匙柜的路线和时间进行监督和提醒，减少用户因偏离路线或在其它位置长时间驻留，造成钥匙丢失或被混用的安全隐患，为智能钥匙柜赋予了钥匙安全管理功能。

在一个优选的实施方式中，当所述使用者同时从钥匙柜中取走两把或者两把以上钥匙时，所述处理模块根据使用者的行进方向判断使用者的第一个目的地，并据此执行对使用者行走速度和行走路线的检测，当使用者到达第一个目的地，即第一个锁的位置后，当钥匙再次移动到距离锁5米以上距离的位置时认为使用者完成开锁及存取物品的工作，朝向下一个目的地行进，继续执行对使用者行走速度和行走路线的检测，以此类推，当使用者到达最后一个目的地以后，待钥匙再次移动到距离锁5米以上距离的位置时进入返程状态。

优选地，在同时取走的两把或者两把以上钥匙的情况下，在使用者行走过程中，如果任意两把钥匙之间的距离大于5米，所述处理模块发出报警信息。通过所述处理模块完成连续多个行走路线的检测工作，消除了钥匙丢失或被混用的安全隐患。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于本发明工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上结合了优选的实施方式对本发明进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本发明进行多种替换和改进，这些均落入本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种智能钥匙柜，其特征在于，该智能钥匙柜包括柜体(1)和读头节点组(2)；

所述柜体(1)由前侧板、后侧板、上侧板、下侧板、左侧板及右侧板可拆卸组装而成；

所述读头节点组(2)可拆卸地设置在所述柜体(1)内部，

所述读头节点组(2)包括面盖和多个读头模块(202)，

在所述面盖上间隔开设有多个供钥匙栓(3)插入的插孔(2011)；

所述读头节点组(2)还包括后盖(203)，

在后盖(203)内侧表面连接有多个第一固定柱(2031)，

多个所述第一固定柱(2031)内形成有沿着长度方向延伸的通道，所述通道贯通至所述后盖(203)的外侧表面；

所述面盖的内侧表面设置有多个第二固定柱(2012)，多个所述第二固定柱(2012)朝向所述后盖(203)的一端开设螺纹孔；

所述第一固定柱(2031)中空，

通过从后盖(203)外侧表面将螺栓插入第一固定柱(2031)，并旋入第一固定柱(2031)的螺孔，与螺孔螺纹连接，从而将面盖、读头模块、后盖(203)紧固在一起；

所述读头节点组(2)还包括主板(204)，在主板(204)的后侧设置有多个缺口部(2041)；

在所述后盖(203)下端连接有多个挡块(2032)，

在所述面盖内侧表面靠近下端的位置设置有卡槽(2013)，

主板(204)后侧的缺口部卡在挡块(2032)处，主板(204)的前侧卡在卡槽(2013)处。

2.根据权利要求1所述的智能钥匙柜，其特征在于，

在所述前侧板上形成有第一开口，在所述第一开口处设置有柜门(101)。

3.根据权利要求1所述的智能钥匙柜，其特征在于，

所述钥匙栓(3)与钥匙相连，彼此固接，在所述钥匙栓(3)内设置有电子标签，所述电子标签内存储有钥匙栓的身份信息。

4.根据权利要求1所述的智能钥匙柜，其特征在于，

所述读头模块(202)包括电磁锁和读卡线圈，

所述读卡线圈用于读取电子标签，

电磁铁通过其磁性变化锁定或释放钥匙栓。

5.根据权利要求1所述的智能钥匙柜，其特征在于，

所述读头模块(202 )还包括读头主体(2021)，电磁锁和读卡线圈均设在所述读头主体(2021)上，

在所述读头主体(2021)朝向所述面盖的一侧设置有卡接部(2022)。

6.根据权利要求1所述的智能钥匙柜，其特征在于，

所述智能钥匙柜还包括电子锁和身份验证模块，

所述电子锁设置在第一开口处，用于锁定或打开柜门(101)；

所述身份验证模块用于识别用户的身份信息，当用户的身份信息与预存信息一致，则使所述电子锁打开所述柜门(101)，并使得用户授权范围内的钥匙对应的电磁锁打开。

7.根据权利要求1所述的智能钥匙柜，其特征在于，

所述主板(204)上的控制芯片包括处理模块(4)、通讯模块(5)和存储模块(6)，所述处理模块(4)与通讯模块(5)、存储模块(6)、电磁锁(7)、电子锁(8)和身份验证模块(9)连接；

所述处理模块(4)用于实时监测钥匙栓及钥匙的状态信息，并在该状态信息不安全时提醒或者报警。

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