一种多功能指静脉锁的制作方法

1.本实用新型涉及智能锁领域，尤其涉及一种多功能指静脉锁。


背景技术：

2.随着人们生活水平的提升及对安全防范的重视，以及伴随着智能家居、物联网技术的成熟与发展，家用智能锁快速发展迭代，然而相对而言，工业级的智能锁发展较为缓慢，仍以传统机械开启方式为主，存在钥匙易丢失、易遗忘、易复制等问题。
3.目前现有的大部分智能锁采用指纹识别，与之相比，指静脉识别技术具有高度准确、难以复制、特征存在于人体内部难以被破坏等特点。而现有的一些指静脉锁结构，存在开锁方式较为单一，若指静脉模块被损坏没有应急方法等缺陷。
4.如中国发明专利一种指静脉锁（公告号为cn109903444a），其公开的一种指静脉锁及其控制方法，通过系统启动指令使信号采集模块获取当前个体的图像信号、广告输出模块输出广告信息，继而分析判断模块获取当前个体信息，在当前个体信息满足指静脉纹理结构特征且匹配个体信息时输出开锁动作指令，从而控制模块控制锁具结构作开锁反应同时广告输出模块停止输出广告信息而播放语音信息。由此，使用户在等待锁具反应到开锁的过程中，欣赏广告，使系统资源和用户的时间都得到更好利用；同时，广告时间可以高效限制在用户在等待锁具反应到开锁的时间内，不会造成广告时间的浪费；广告形式具备多样性，且在接收到开锁动作指令时，还通过播放语音信息提醒用户锁具正在开启，进一步提高用户体验性。但是，该指静脉锁仅拥有指静脉识别一种开锁方式，如指静脉模块出现损坏，无法快速找到解决办法故无法在重要场合使用，可靠性不够；此外，该指静脉锁无法为临时需要权限的人员提供有效解决方案，如有人员需要临时性的开锁权限，也须录入静脉，使用完后须从储存库中删除该静脉特征，操作过程繁琐。


技术实现要素：

5.为了解决上述现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种多功能指静脉锁，能够通过包括指静脉纹理识别、ic/id卡识别及机械开锁在内的多种方式打开，方便永久权限人员、临时权限人员授权，同时能应对电池没电、硬件损坏等突发情况，零件布局紧凑，配合紧密，节约空间。
6.本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种多功能指静脉锁，包括：
7.锁体模块，所述的锁体模块用于机械、电路零件装配，实现机械传动；
8.权限识别模块，所述的权限识别模块用于识别一种或多种用户权限，得到识别信息；
9.信息反馈模块，所述的信息反馈模块用于告知用户有无权限，所述的信息反馈模块包括扬声器及配套硬件，用于在验证成功与验证失败时发出不同的提示音来告知用户是否验证成功；
10.主控模块，所述的主控模块接收所述的权限识别模块发出的识别信息，判断识别
信息是否被授权，得到验证结果，并将验证结果发送至所述的信息反馈模块向用户进行反馈，若验证通过则同时向所述的锁体模块发出打开锁体的信号。
11.在一些实施方式中，所述的权限识别模块包括指静脉模块和ic/id读卡模块，所述的指静脉模块和所述的ic/id读卡模块分别与所述的主控模块连接，分别用于识别用户的指静脉纹理和用户的ic/id卡信息，分别得到指静脉纹理验证结果和ic/id卡验证结果；还包括机械锁模块，所述的机械锁模块通过与机械钥匙配对手动控制所述的锁体模块开锁。
12.在一些实施方式中，所述的锁体模块包括锁底座、设置在所述的锁底座外侧的锁把手、以及设置在所述的锁底座内的驱动机构、偏心轮、滑动机构和弹性复位机构，所述的锁底座用于搭载机械零件及电路硬件，所述的ic/id读卡模块布置在所述的锁底座的顶端，其外覆盖有亚克力面板，所述的指静脉模块布置在所述的锁底座内并位于所述的ic/id读卡模块的下方，所述的驱动机构固定在所述的锁底座的底端，所述的偏心轮安装于所述的驱动机构的输出轴上，所述的偏心轮的转动表面与所述的滑动机构的一端相抵接，所述的滑动机构的另一端与所述的弹性复位机构连接，所述的锁底座的外表面上开设有通孔，所述的滑动机构的外端穿过所述的通孔与所述的锁把手卡合连接，所述的驱动机构与所述的主控模块电连接，接收所述的主控模块发出的打开锁体的信号后，所述的驱动机构带动所述的偏心轮转动推动所述的滑动机构上行与所述的锁把手脱离，所述的锁把手自动弹出，通过所述的弹性复位机构推动所述的滑动机构下行复位；所述的机械锁模块设置在所述的锁底座的底端且位于所述的滑动机构的下方，所述的机械锁模块包括锁舌，机械钥匙与所述的机械锁模块配对后所述的锁舌转动推动所述的滑动机构上行使锁把手弹出。该锁体结构将机械零件和硬件都设置在锁底座内，且机械传动方式布局紧凑，配合紧密，传动可靠，线路的排布合理，节省空间。
13.在一些实施方式中，所述的滑动机构包括锁滑板和锁滑块，所述的锁滑块的底部带有两个圆柱块，所述的圆柱块布置在所述的通孔内，另一端与所述的锁滑板刚性连接，所述的锁滑板的底端与所述的偏心轮的转动表面相抵接，所述的锁滑板的顶端与所述的弹性复位机构连接，所述的通孔的宽度与所述的圆柱块的直径相当，所述的通孔的长度与所述的锁滑块的行程相当，所述的锁滑块的底部与所述的锁把手的手握部之间设置有卡合机构，所述的锁滑块上行时所述的卡合机构解开使锁把手弹出，所述的驱动机构带动所述的偏心轮转动推动所述的锁滑板和所述的锁滑块同步上行与所述的锁把手脱离，所述的锁把手自动弹出，通过所述的弹性复位机构推动所述的锁滑板和所述的锁滑块同步下行复位。由此锁滑块在相配合的通孔中上下滑动，在通孔中前进时使锁把手脱扣弹出；设置前后两个圆柱块能够提高结构稳定性，防止滑动过程中偏移。
14.在一些实施方式中，所述的弹性复位机构包括弹簧、弹簧座和弹簧压片，所述的弹簧座安装在所述的锁底座内，所述的弹簧的一端与所述的锁滑板的顶端连接，另一端设置在所述的弹簧座内，所述的弹簧压片盖设在所述的弹簧座上防止所述的弹簧飞出；所述的锁滑板的后端开设有定位孔，所述的锁底座的外侧内壁上布置有导向柱，所述的导向柱在所述的定位孔内同步上下移动；所述的卡合机构包括设置在所述的锁滑块底部的卡槽和设置在所述的锁把手的手握部内侧的挡板，所述的挡板卡合在所述的卡槽内使所述的锁把手锁合在所述的锁底座上，所述的锁滑块向上移动后，所述的挡板从所述的卡槽中脱离使所述的锁把手自动弹出。通过设置导向柱和定位孔的配合结构，能够增加滑动机构的后端的
防偏移强度，使锁滑板在移动时不会错位或转向，进一步提高结构稳定性。
15.在一些实施方式中，所述的锁底座内且位于所述的指静脉模块的下方固定有齿轮孔板，所述的齿轮孔板上包括一个第一安装孔和两个对称布置的第二安装孔，所述的第一安装孔内安装有第一齿轮，所述的第一齿轮的输入轴与所述的锁把手的连接部连接，任一所述的第二安装孔内安装有第二齿轮，所述的第二齿轮的输入轴与所述的第一齿轮的输出轴连接，所述的第二齿轮的输出轴与待安装柜体中的零件相配合实现柜体门的开关。通过设置一左一右两个第二安装孔，在使用时可选择性地安装第二齿轮，第二齿轮上的输出轴与机柜中的零件例如天地杆等相配合，实现机柜门的开和关，设置双从动轮安装孔，能够实现锁把手的两种转向，方便配合机柜原有的开锁方向，提高实用性和便捷性。
16.在一些实施方式中，所述的锁底座内设置有用于感应所述的偏心轮的位置并确保每次开锁所述的偏心轮恰好转动一圈的光电传感器，所述的光电传感器将检测得到的信号传输至所述的主控模块；所述的锁滑板的两侧设置有滑板延伸部，所述的锁底座的内侧壁上相应的布置有若干条导轨，所述的滑板延伸部与所述的导轨配合起到导向作用。
17.在一些实施方式中，所述的锁底座上安装有用于将零部件包裹在内的锁背板，所述的锁背板上开设有操作口，所述的主控模块布置在所述的操作口处，所述的主控模块上设置有电源接口和添加指静脉开关，所述的电源接口用于外接电源，所述的添加指静脉开关用于控制所述的指静脉模块开始采集用户指静脉纹理。
18.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
19.1）本实用新型的指静脉锁采用了包括指静脉纹理识别、ic/id卡识别、机械锁模块在内的三种开锁方式，方便按等级授予人员权限，例如指静脉纹理识别用于永久权限人员授权，ic/id卡识别用于临时权限人员授权，机械锁模块用于在供电不足、硬件损坏等突发情况下开锁，适用场合广泛；
20.2）本实用新型的指静脉锁机械零件和硬件都设置在锁底座内，布局紧凑，配合紧密，线路的排布合理，节省空间；
21.3）本实用新型的指静脉锁采用了光电检测开关，精准感知偏心轮位置，确保每次开锁时偏心轮旋转一圈并复位；
22.4）本实用新型的指静脉锁采用了独立锁背板设计，在保护零部件的同时，可根据机柜等装置原有的安装孔进行开孔安装，使用更便捷；采用了外置电源设计，方便电源更换及安装拆卸；
23.5）本实用新型指静脉锁的解锁方法；通过采用多种识别方式，方便按等级授予人员权限，同时能向用户反馈验证结果，拥有节能休眠模式，在长时间无人使用时关闭指静脉模块的光照从而降低电池消耗；
24.6）指静脉锁采用了双从动轮安装孔设计，将该指静脉锁与机柜配合使用时，能够实现锁把手的两种转向，方便配合机柜原有的开锁方向，可广泛应用于多种工业场景，提高了实用性。
附图说明
25.图1为本实用新型一种多功能指静脉锁一实施例的立体图；
26.图2为本实用新型一种多功能指静脉锁一实施例的主视图；
27.图3为本实用新型一种多功能指静脉锁一实施例的后视图；
28.图4为图3中隐藏锁背板后的多功能指静脉锁的后视图；
29.图5为本实用新型一种多功能指静脉锁的锁底座的内侧面示意图；
30.图6为本实用新型一种多功能指静脉锁的锁底座的外侧面示意图；
31.图7为本实用新型一种多功能指静脉锁的锁滑块的结构示意图；
32.图8为本实用新型一种多功能指静脉锁的锁滑板的结构示意图；
33.图9为本实用新型的流程图；
34.图10为本实用新型的原理图。
35.其中，指静脉模块1，ic/id读卡模块2，机械锁模块3，锁底座4，锁把手5，驱动机构6，偏心轮7，滑动机构8，弹性复位机构9，通孔10，锁舌11，锁滑板12，锁滑块13，圆柱块14，手握部15，连接部16，卡槽17，螺纹孔18，弹簧座19，弹簧压片20，定位孔21，导向柱22，齿轮孔板23，第二安装孔24，第一齿轮25，第二齿轮26，锁背板27，操作口28，滑板延伸部29，导轨30，凸条31。
具体实施方式
36.以下结合附图和实施例对本实用新型一种多功能指静脉锁及其解锁方法作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。
37.实施例一
38.如图所示，一种多功能指静脉锁，包括：
39.锁体模块，
40.权限识别模块，权限识别模块用于识别一种或多种用户权限，得到识别信息，
41.信息反馈模块，信息反馈模块用于告知用户有无权限，信息反馈模块包括扬声器及配套硬件，用于在验证成功与验证失败时发出不同的提示音来告知用户是否验证成功，
42.主控模块，主控模块接收权限识别模块发出的识别信息，判断识别信息是否被授权，得到验证结果，并将验证结果发送至信息反馈模块向用户进行反馈，若验证通过则同时向锁体模块发出打开锁体的信号。
43.本实施例中，权限识别模块包括指静脉模块1和ic/id读卡模块2，指静脉模块1和ic/id读卡模块2分别与主控模块连接（未图示），分别用于识别用户的指静脉纹理和用户的ic/id卡信息，分别得到指静脉纹理验证结果和ic/id卡验证结果；还包括机械锁模块3，机械锁模块3通过与机械钥匙配对手动控制锁体模块开锁。
44.实施例二
45.本实施例提出的一种多功能指静脉锁，其在实施例一的基础上对锁体模块的结构进行了详细说明。本实施例中，锁体模块包括锁底座4、设置在锁底座4外侧的锁把手5、以及设置在锁底座4内的驱动机构6、偏心轮7、滑动机构8和弹性复位机构，本实施例中，驱动机构6采用电机。锁底座4用于搭载机械零件及电路硬件，ic/id读卡模块2布置在锁底座4的顶端，其外覆盖有亚克力面板，指静脉模块1布置在锁底座4内并位于ic/id读卡模块2的下方，驱动机构6固定在锁底座4的底端的内侧，偏心轮7安装于驱动机构6的输出轴上，偏心轮7的转动表面与滑动机构8的一端相抵接，滑动机构8的另一端与弹性复位机构9连接，锁底座4的外表面上开设有通孔10，滑动机构8的外端穿过通孔10与锁把手5卡合连接，驱动机构6与
主控模块电连接，接收主控模块发出的打开锁体的信号（即在ic/id卡或指静脉纹理验证成功）后，驱动机构6带动偏心轮7转动推动滑动机构8上行与锁把手5脱离，锁把手自动弹出，通过弹性复位机构9推动滑动机构8下行复位。机械锁模块3设置在锁底座4的底端且位于滑动机构8的下方，机械锁模块3包括锁舌11，机械钥匙与机械锁模块配对后锁舌转动推动滑动机构上行使锁把手弹出。
46.实施例三
47.本实施例提出的一种多功能指静脉锁，其在实施例二的基础上对滑动机构的结构进行了详细说明。本实施例中，滑动机构8包括锁滑板12和锁滑块13，锁滑块13的底部带有两个圆柱块14，圆柱块14布置在通孔内，圆柱块14的底端通过螺纹孔18与锁滑板12刚性连接，锁滑板12的底端与偏心轮7的转动表面相抵接，锁滑板12的顶端与弹性复位机构9连接，通孔10的宽度与圆柱块14的直径相当或略大于圆柱块，使圆柱块能够沿通孔内移动，通孔10的长度与锁滑块13的行程相当。
48.锁把手5包括一体成型的手握部15和连接部16，锁滑块13的底部与锁把手的手握部15之间设置有卡合机构，锁滑块13上行时卡合机构解开使锁把手的手握部15自动弹出，握住手握部15进行旋转可带动连接部16转动，连接部16与柜体内部相应的机构（如天地杆等）连接，转动后使柜门解锁。驱动机构6带动偏心轮7转动推动锁滑板12和锁滑块13同步上行与锁把手5脱离，锁把手5自动弹出，通过弹性复位机构9推动锁滑板12和锁滑块13同步下行复位。
49.本实施例中，卡合机构包括设置在锁滑块13底部的卡槽17和设置在锁把手5的手握部内侧的挡板，普通状态下，挡板卡合在卡槽内使锁把手锁合在锁底座的外侧，接收到开锁的信号后电机带动偏心轮转动推动锁滑板和锁滑块同步上行，挡板从卡槽中脱离，锁把手的手握部15自动弹出。
50.实施例四
51.本实施例提出的一种多功能指静脉锁，其在实施例二的基础上对弹性复位机构的结构进行了详细说明。本实施例中，弹性复位机构9包括弹簧（图中略去）、弹簧座19和弹簧压片20，弹簧座19安装在锁底座4内，弹簧的一端与锁滑板12的顶端连接，另一端设置在弹簧座19内，弹簧压片20盖设在弹簧座19上防止弹簧飞出。接收到开锁的信号后电机带动偏心轮转动推动锁滑板和锁滑块同步上行，此时弹簧压缩，挡板从卡槽中脱离，锁把手的手握部15自动弹出，弹出后弹簧复位，推动锁滑板和锁滑块复位。
52.锁滑板12的后端开设有定位孔21，锁底座4的外侧内壁上布置有导向柱22，导向柱22在定位孔21内同步上下移动。
53.实施例五
54.本实施例提出的一种多功能指静脉锁，其在上述实施例的基础上对多功能指静脉锁的其余结构进行了进一步补充。本实施例中，锁底座4内且位于指静脉模块1的下方固定有齿轮孔板23，齿轮孔板23上包括一个第一安装孔和两个对称布置的第二安装孔24，第一安装孔内安装有第一齿轮25，第一齿轮25的输入轴与锁把手的连接部16连接，任一第二安装孔24内安装有第二齿轮26，第二齿轮26的输入轴与第一齿轮25的输出轴连接，第二齿轮26的输出轴与柜体内部相应的机构（如天地杆等）相配合实现门的开关。
55.本实施例中，锁底座4内设置有用于感应偏心轮7的位置并确保每次开锁偏心轮恰
好转动一圈的光电传感器，光电传感器将检测得到的信号传输至主控模块。
56.本实施例中，锁底座4上安装有用于将零部件包裹在内的锁背板27，锁背板27上开设有操作口28，主控模块布置在操作口28处，主控模块上设置有电源接口和添加指静脉开关，电源接口用于外接电源，添加指静脉开关用于控制指静脉模块开始采集用户指静脉。该结构方便电源更换及安装拆卸。
57.本实施例中，锁滑板的两侧设置有滑板延伸部29，锁底座4的内侧壁上相应的布置有若干条导轨30，锁滑板滑动时，滑板延伸部29与导轨30配合起到导向作用。
58.本实施例中，锁底座4的外侧壁上还设置有用于防盗的凸条31，所述的凸条设置在所述的锁把手的手握部16的内侧，位于卡合机构的外侧，由此能够防止非正常方式恶意开锁，提高安全性。
59.实施例六
60.结合图9、图10，一种采用了上述任一实施例的多功能指静脉锁的解锁方法，包括以下步骤：
61.ic/id卡识别开锁：用户将ic/id卡贴近ic/id读卡模块，通过ic/id读卡模块进行识别验证，若验证通过，主控模块接收该验证通过信号并控制信息反馈模块发出验证成功的提示音，同时向锁体模块发出打开锁体的信号，驱动机构带动偏心轮推动滑动机构使锁把手脱扣弹出，用户握住锁把手向左或向右旋转即可开锁；若验证失败，主控模块接收该验证失败信号并控制信息反馈模块发出验证失败的提示音；
62.指静脉纹理识别开锁：用户将注册过指静脉的手指放入指静脉模块中进行指静脉纹理检测，指静脉模块经过图像处理后将采集到的图像与数据库中的图像进行对比，若存在相似样本则对比通过，主控模块接收该对比通过信号并控制信息反馈模块发出验证成功的提示音，同时向锁体模块发出打开锁体的信号，驱动机构带动偏心轮推动滑动机构使锁把手脱扣弹出，用户握住锁把手向左或向右旋转即可开锁；若对比失败，主控模块接收该验证失败信号并控制信息反馈模块发出验证失败的提示音；
63.机械钥匙开锁：将匹配的机械钥匙插入机械锁模块中旋转，锁舌推动滑动机构使锁把手脱扣弹出，用户握住锁把手向左或向右旋转即可开锁。
64.还包括在指静脉纹理识别前进行用户指静脉录入，具体步骤如下：新用户按下添加指静脉开关，信息反馈模块发出添加指静脉的提示音，用户将手指放入指静脉模组中，待用户的指静脉成像处理后判断成像是否清晰，如不清晰则会提示用户再次放入手指，反复若干次，注册成功之后发出注册成功的提示音，表示该用户已被授权；解锁方法还包括：指静脉模块的感应区域在一定的时间内未感应到物体，则反馈给主控模块进入节能休眠模式，主控模块控制指静脉模块的光照关闭，当指静脉模块的感应区域感应到信号后，则关闭节能休眠模式，将指静脉模块的光照打开。
65.还包括机柜门关闭：用户将锁把手复位至初始位置并将其按入锁底座外侧的凹槽内，机柜门即可关闭，在无电机推力或机械锁舌推力作用下锁滑板会被卡扣弹簧推动向下，锁滑块顶住锁把手即可让其卡在凹槽内不弹出。
66.实施例七
67.一种机柜，包括柜体和柜门，柜门与柜体合页式连接，柜门通过柜门锁结构打开或关闭，柜门的外侧安装有上述任一实施例的多功能指静脉锁，锁底座4与柜门固定，锁把手5
的连接部16通过第一齿轮和第二齿轮与柜门锁结构连接，通过锁把手的手握部转动实现柜门的开启，其中第二齿轮可以安装在左侧或右侧的第二安装孔内，从而实现锁把手的向左或向右两种转向，可根据机柜原有的开锁方向进行选择，因此提高了实用性和便捷性。
68.值得注意的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非因此限定本实用新型的专利保护范围，本实用新型还可以对上述各种零部件的构造进行材料和结构的改进，或者是采用技术等同物进行替换。故凡运用本实用新型的说明书及图示内容所作的等效结构变化，或直接或间接运用于其他相关技术领域均同理皆包含于本实用新型所涵盖的范围内。