CN209637430U - 一种光学式锁机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光学式锁机构，该光学式锁机构包括钥匙和锁本体；其中，所述钥匙包括基于偏振设计的防伪图案；所述锁本体包括光学识别端，所述光学识别端用于对所述钥匙进行偏振识别。本实用新型的锁机构具备纯物理光学识别优势，其识别钥匙具备唯一性和独特性，并且识别信息具有隐蔽性，难以被非专业人士识别破解。本实用新型的锁机构防强磁场电流干扰，且内部无RFID线圈回路，可用于强磁场，强辐射地区使用，抗干扰性强，不会被破坏。

Description

一种光学式锁机构

技术领域

本实用新型涉及智能锁技术领域，具体涉及一种光学式锁机构。

背景技术

智能门锁是指区别于传统机械锁的基础上改进的，在用户安全性、识别、管理性方面更加智能化简便化的锁具，智能门锁是门禁系统中锁门的执行部件，智能门锁区别于传统机械锁,是具有安全性,便利性,先进技术的复合型锁具，磁卡、射频卡(非接触类，安全性较高，塑料材质，配置携带较方便，价格低廉)，使用非机械钥匙作为用户识别ID的成熟技术，如；指纹锁、虹膜识别门禁(生物识别类，安全性高，不存在丢失损坏；但不方便配置，成本高)，TM卡(接触类，安全性很高，不锈钢材质，配置携带极为方便，价格较低)但容易被强磁场破坏芯片。

在德国汉堡举行的第31届Chaos计算机俱乐部大会上，网名为“Starbug”的简恩·克里斯勒(Jan Krissler)介绍了，他如何复制德国国防部长乌尔苏拉·范德莱恩(Ursulavon der Leyen)的指纹。克里斯勒表示，只要使用“相机拍摄的标准照片”，就可以获得某人的指纹。由于指纹可以被用于进行身份识别，因此他认为，“未来，政治人物出现在公开场合时将需要佩戴手套”。这让指纹锁虹膜锁等生物识别类解锁的安全性严重下降。

实用新型内容

为了解决上述现有技术存在的技术问题，本实用新型提供了一种光学式锁机构。本实用新型所采用的识别钥匙通过特殊图层制作，结合偏振，荧光激发等钞票级防伪技术，可使得每个钥匙具有唯一性，在防盗领域可发挥重要作用。本实用新型适用场合，家庭，公司，机密机构，用于门禁设计，结合光学指纹，实现双向认证，避免倒模指纹导致住宅公司被入侵，涉密资料泄露。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种光学式锁机构，包括钥匙和锁本体；

其中，所述钥匙包括基于偏振设计的防伪图案；所述锁本体包括光学识别端，所述光学识别端用于对所述钥匙进行偏振识别。

优选的，所述防伪图案包括反光层、图文层、偏振设计层和保护层。

优选的，所述偏振设计层采用偏振膜印刷压印而成。

优选的，所述图文层和所述偏振膜层之间还设置有介质层。

优选的，所述偏振设计层采用偏振变色油墨制作而成。

优选的，所述偏振设计层采用圆偏振变色油墨涂抹特定涂层制作而成。

优选的，所述光学识别端包括图像采集模块、数据处理模块以及外壳；所述外壳为至少一端开口的壳体，所述图像采集模块和数据处理模块设置在壳体内。

优选的，所述图像采集模块至少包括一个图像采集模组、光源模组以及偏振片，且所述偏振片的偏振方向与所述钥匙的偏振方向成特定角度。

优选的，所述图像采集模块采用二维码扫描模块，并在镜头表面贴上与所述钥匙的偏振方向成特定角度的偏振膜。

优选的，所述锁机构还包括人脸识别模块、指纹识别模块、RFID识别模块或者虹膜识别模块。

本实用新型具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型的锁机构具备纯物理光学识别优势，其识别钥匙具备唯一性和独特性，并且识别信息具有隐蔽性，难以被非专业人士识别破解。本实用新型的锁机构防强磁场电流干扰，且内部无RFID线圈回路，可用于强磁场，强辐射地区使用，抗干扰性强，不会被破坏。

2、本实用新型的锁机构还能结合人脸面部识别系统与云端相连，可迅速确认使用者身份，使用时间，记录出入信息等。

3、本实用新型的锁机构可根据实际需求，比如在家庭使用方面，可简化钥匙制作难度，仅制作简单的识别图案，简化成本，便于推广。

4、相较于目前人脸识别等生物信息识别技术，存在获取信息量过大，计算过慢。这会导致开门时间过长，系统负荷较高，本实用新型使用的识别技术，数据获取量小，可快速定向调取人脸等生物信息进行比对，可有效改善识别效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型的光学式锁机构原理图。

图2为本实用新型的防伪图案示意图。

图3为本实用新型的光学识别模块结构图。

图4为本实用新型第一实施例的钥匙结构示意图。

图5为本实用新型第二实施例的钥匙结构示意图。

图6为本实用新型第三实施例的钥匙结构示意图。

图7为本实用新型第一实施例的图像采集模块示意图。

图8为应用本实用新型的门锁主视图和后视图。

图8中，左图为主视图，右图为后视图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

本实施例提出了一种光学式锁机构，如图1所示，所述锁机构包括钥匙和锁本体；其中，所述钥匙包括基于偏振设计的防伪图案，所防伪图案如图2所示；所述锁本体包括光学识别端，所述光学识别端用于对所述钥匙进行偏振识别。

防伪图案的偏置设计原理：

在正常人眼中，无法识别经过图2上的偏振图案，仅能识别普通图案，而本实施例的锁机构的光学检测系统中，基于偏振原理可以检测到偏振信息，从而获取使用者身份，进行验证。该方法使得门卡具有隐秘性和唯一性，难以仿造。因为制假者无法获取卡片隐藏信息，并且制作偏振图层也需要一定的时间进行材料制备。本实施例的偏振图案为二维码图案和凤凰图案；而在另外的实施例中，偏振图案可根据需求进行改变，该图案只要与数据库图案匹配即可通过门禁，图案可选择微缩公司logo，文字，特定符号等。

二维码与条形码的优势在于，可以记录比较丰富的编码信息，可用于人员众多的公司，科研机构等场所，实现一人一码专项匹配。门禁识别系统可增加人脸识别模块，通过二维码快速调取持卡人的头像文字信息，与使用者进行比对，快速确定使用者是否为持卡人本人。

在家庭等人员较少的场所，可用普通图案，便于制作，也节约成本。

本实施例中，所述防伪图案包括反光层、图文层、偏振设计层和保护层。

本实施例中，所述光学识别端包括图像采集模块、数据处理模块以及外壳。其中，所述外壳为至少一端开口的壳体，所述图像采集模块和数据处理模块设置在壳体内，在另外的实施例中，所述光学识别端还可以包括保护玻璃，如图3所示，所述保护玻璃设置在壳体的一开口端上，用于对所述图像采集模块和数据处理模块进行防护。

该光学式锁机构工作原理如下：

所述钥匙上的偏置图像信息由保护玻璃进入，由图像采集模块采集到具有辨识标志特性的光学信息，再经数据处理模块进行分析处理并输出处理结果，所述数据处理模块通过有线或无线通信的方式将数据处理结果发送给报警系统或控制系统，所述报警系统向用户发出警示或进行报警；所述控制系统用于控制开锁。

本实施例中，所述锁机构还可包括人脸识别模块、指纹识别模块、RFID识别模块或者虹膜识别模块，采用偏振式识别装置结合现有的识别模块，能够最大程度上提高安全性。

实施例2

基于上述实施例1，本实施例的偏振设计层采用偏振膜印刷压印而成，即本实施例的防伪图像包括反光层、图文层、偏振层和保护层，如图4所示，其中，偏振层采用聚合物相位延迟膜(光学偏振膜的一种)，该种延迟膜专用于改变透射光的偏振状态，其厚度薄，可用于常用的印刷压印。

在另外的实施例中，所述防伪图案也可包括反光层，图文层，透明的印刷常用介质层，偏振层，保护层，如图5所示。

实施例3

基于上述实施例1，本实施例的偏振设计层采用偏振变色油墨制作而成。采用偏振油墨涂抹特定涂层，即所述防伪图案包括反光层、图文层、偏振油墨印刷的图文层和保护层，如图6所示。

在另外的实施例中，所述偏振设计层采用圆偏振变色油墨涂抹特定涂层制作而成。采用圆偏振光变防伪油墨涂抹特定图层。STEP(Shimmery Twin Effect Protection)是一种基于液晶颜料的光学可变油墨。它集成了显性和隐性的安全功能，自然光线下，从不同角度观察，图案呈现出不同的颜色的变化；当覆盖圆偏振镜后无论哪个角度观察都呈现黑色，这种效果也称为圆偏振消光效果，也称“灭绝”效应。将预制的图案用该种油墨喷印到特定区域，将图像采集模块的偏振片设置为圆偏振片，在扫描时进行照明补光，可得到隐藏的荧光图案进行识别比对。

实施例4

基于上述实施例1-3，本实施例的图像采集模块至少包括一个图像采集模组、光源模组以及偏振片，且所述偏振片的偏振方向与所述钥匙的偏振方向成特定角度，如图7所示。

当采用上述图像采集模块时，可通过在光学识别端添加微型电机设备用于旋转所述偏振片，使得图像采集模组采集到的辨识性光学信息会随着偏振方向的变化而改变。

在另外的实施例中，所述图像采集模块采用二维码扫描模块，并在镜头表面贴上与所述钥匙的偏振方向成特定角度的偏振膜。比如采用EM3096二维扫描模组，可采取贴膜的模式在其镜头表层贴上与门卡偏振方向成特定角度的偏振膜。该扫描模组体积小，可用于嵌入门锁识别端，识别距离5-30cm，识图景深在40-185mm之间，精度达到5mil。若采用该镜头，则人脸记录需要添加额外的镜头，可采用市面上已有的多摄人脸识别模块，就能实现该项需求；且当采用多摄像头模块时，保留一个以上未设置偏振片的镜头。使得钥匙上的偏振图像信息由保护玻璃进入后，其中一部分经偏振片过滤，由摄像头采集到具有辨识标志特性的光学信息，另一部分由正常的摄像头采集，将两者信息输入数据处理模块进行综合对比处理，即可识别门钥匙是否为偏振钥匙。

实施例5

本实施例提出了应用上述实施例1-4提出的光学式锁机构的智能门锁，图像采集端以45度-60度水平夹角向上放置。图像采集模组可以在采集门卡图像资料时同时记录使用者的面部信息。如图8所示，其中，该智能门锁包括钥匙和门锁本体，其中门锁本体包括前面板1、前门把手2、保护玻璃3、图像采集模块4、数据处理模块5、电池模块6、数据处理分析端7、锁芯B模块8、锁芯A模块9、门锁控制电机10、后面板11、反锁旋钮12和后门把手13；且钥匙制作成卡片结构，该卡片上印制有偏振防伪图案，平常，人眼无法观察到，难以仿制；仅能被门锁本体的光学识别模块进行识别，实现一人一卡，双向认证，避免倒模指纹导致住宅公司被入侵，涉密资料泄露。

根据日常门锁大小，该门锁设计尺寸约80mm*80mm*300mm，与日常的磁卡型门锁大小相当。

在另外的实施例中，并不限于将上述实施例1-4提出的光学式锁机构应用于智能门锁领域，还可以将其应用于考勤系统、保全系统中等等。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光学式锁机构，其特征在于，包括钥匙和锁本体；

其中，所述钥匙包括基于偏振设计的防伪图案；所述锁本体包括光学识别端，所述光学识别端用于对所述钥匙进行偏振识别。

2.根据权利要求1所述的一种光学式锁机构，其特征在于，所述防伪图案包括反光层、图文层、偏振设计层和保护层。

3.根据权利要求2所述的一种光学式锁机构，其特征在于，所述偏振设计层采用偏振膜印刷压印而成。

4.根据权利要求3所述的一种光学式锁机构，其特征在于，所述图文层和所述偏振膜层之间还设置有介质层。

5.根据权利要求2所述的一种光学式锁机构，其特征在于，所述偏振设计层采用偏振变色油墨制作而成。

6.根据权利要求5所述的一种光学式锁机构，其特征在于，所述偏振设计层采用圆偏振变色油墨涂抹特定涂层制作而成。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种光学式锁机构，其特征在于，所述光学识别端包括图像采集模块、数据处理模块以及外壳；所述外壳为一端开口的壳体，所述图像采集模块和数据处理模块设置在壳体内。

8.根据权利要求7所述的一种光学式锁机构，其特征在于，所述图像采集模块至少包括一个图像采集模组、光源模组以及偏振片，且所述偏振片的偏振方向与所述钥匙的偏振方向成特定角度。

9.根据权利要求7所述的一种光学式锁机构，其特征在于，所述图像采集模块采用二维码扫描模块，并在镜头表面贴上与所述钥匙的偏振方向成特定角度的偏振膜。

10.根据权利要求1-6任一项所述的一种光学式锁机构，其特征在于，所述锁机构还包括人脸识别模块、指纹识别模块、RFID识别模块或者虹膜识别模块。