專利名稱：指紋保險柜及其控制系統(tǒng)和控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安全防范技術(shù)，尤其涉及一種指紋保險柜及其控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外廣泛采用的保險柜，大都是采用機械式傳統(tǒng)保險柜，以及部分磁卡保險柜。機械式保險柜采用機械密碼和復(fù)雜的圖形式機械鎖，磁卡保險柜一般通過其保險柜中的閱讀器閱讀磁卡密碼，確認(rèn)之后，再通過鑰匙開鎖。機械式保險柜和磁卡保險柜的缺點在于鑰匙、磁卡攜帶不方便，而且保存不妥可能丟失；鑰匙、磁卡、機械密碼存在被非法復(fù)制的可能；長期使用鑰匙、磁卡、機械密碼會造成磨損、配合慣性方面的差異，導(dǎo)致可靠性下降；再有，機械式保險柜和磁卡保險柜如果出現(xiàn)問題，用戶除強行破壞性開鎖之外，基本無法自行反解開鎖；機械式保險柜和磁卡保險柜在報警性能方面存在功能不全的缺陷，或者甚至就沒有報警功能。
隨著保險柜行業(yè)產(chǎn)品科技含量的不斷發(fā)展，以及保險柜產(chǎn)品智能化水平的不斷提高，以往采用機械鎖或密碼鎖式的保險柜產(chǎn)品已經(jīng)有逐步被更高科技的產(chǎn)品所替代的趨勢，研發(fā)融合生物鑒別技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、計算機通訊技術(shù)為一體的指紋保險柜產(chǎn)品無疑已成為提高保險柜行業(yè)產(chǎn)品技術(shù)水平的必然發(fā)展趨勢。人的指紋具有唯一性和穩(wěn)定性，現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展使利用指紋作為鎖具成為可能。但目前大多數(shù)指紋保險柜仍然存在著不足之處在指紋保險柜被移動時，無報警功能；還有，如果指紋保險柜斷電，保險柜便失去了自身的報警及指紋識別的功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，提供一種能夠利用人的指紋的唯一性對人的財物進行安全保護的指紋保險柜。
本發(fā)明還提供上述保險柜的控制系統(tǒng)。
另外，本發(fā)明還提供了上述控制系統(tǒng)的控制方法。
為了解決上述技術(shù)問題，通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)一種指紋保險柜控制系統(tǒng)，包括指紋識別模塊、通訊控制模塊，所述指紋識別模塊采集指紋圖象并對指紋數(shù)據(jù)進行判斷，所述通訊控制模塊負(fù)責(zé)指令和信息的通訊、時間的定標(biāo)、信號的提示以及鎖具的控制；所述控制系統(tǒng)還包括管理用戶資料及用戶操作記錄的應(yīng)用軟件模塊，所述通訊控制模塊通過通訊總線分別與指紋識別模塊、應(yīng)用軟件模塊通信。
所述應(yīng)用軟件模塊包括數(shù)據(jù)庫單元及應(yīng)用軟件單元。
所述應(yīng)用軟件單元包括用戶操作記錄管理單元、打印列表單元、用戶資料管理單元、時間設(shè)置單元、用戶密碼管理單元、通訊管理單元，各單元可獲取所述數(shù)據(jù)庫單元中的數(shù)據(jù)并可對其進行修改。
所述所述指紋識別模塊包括隨機存儲單元、指紋采集單元、指紋識別單元，隨機存儲單元用于存儲所述指紋采集單元實時采集到的指紋信息，指紋識別單元判別所述指紋信息，把處理后的信息發(fā)送給通訊控制模塊。
所述通訊控制模塊包括主控單元、存儲單元、串行通訊單元、鎖具驅(qū)動單元、面板信息顯示單元、內(nèi)部時鐘單元、報警單元、電源電路單元；主控單元通過控制及數(shù)據(jù)總線與鎖具驅(qū)動單元、面板信息顯示單元、內(nèi)部時鐘單元、報警單元通信；主控單元通過串行通訊單元與指紋識別模塊、應(yīng)用軟件模塊通信。
所述主控單元的信號輸入采用鍵盤中斷技術(shù)；所述電源電路提供外部電池輸入接口，用于備用電池與保險柜的連接，在斷電時指紋保險柜可以正常使用。
所述報警單元包括移動報警系統(tǒng)、三次錯碼報警系統(tǒng)、鑰匙開門報警系統(tǒng)；柜體被移動時，移動報警系統(tǒng)發(fā)出報警信息，產(chǎn)生報警信號；用戶的指紋信息連續(xù)三次不相符時，三次錯碼報警系統(tǒng)發(fā)出報警信息，產(chǎn)生報警信號；用戶在未通過指紋驗證直接用鑰匙開鎖時，鑰匙開門報警系統(tǒng)發(fā)出報警信息，產(chǎn)生報警信號。
所述報警單元還包括無線報警系統(tǒng)，與電話相連，構(gòu)成電話聯(lián)網(wǎng)報警系統(tǒng)，用戶可通過無線網(wǎng)絡(luò)接收報警信號。
一種利用上述控制系統(tǒng)的指紋保險柜，還包括具有一柜門的柜體及鎖具裝置。
一種指紋保險柜控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下過程(1)程序初始化，對主控單元CPU的中斷、定時、內(nèi)存、輸入口、輸出口等進行統(tǒng)一規(guī)劃；(2)當(dāng)用戶將手指放置在指紋保險柜面板上的指紋識別口時，自動將主控單元從節(jié)能睡眠模式觸發(fā)；(3)指紋采集單元自動采集用戶指紋圖象數(shù)據(jù)，并與存儲在通訊控制模塊的存儲單元中的合法用戶數(shù)據(jù)相比較，當(dāng)數(shù)據(jù)相符時驅(qū)動電磁鎖開門，連續(xù)三次不相符則報警，非法操作、非法移動也將觸發(fā)報警；(4)用戶在合法開門狀態(tài)可以通過門后的登記、刪除按鈕進行添加或刪除指紋數(shù)據(jù)，從而添加或刪除合法用戶，在此狀態(tài)下，可以與管理計算機通訊，查詢歷史操作記錄；(5)進入低功耗模式，若沒有任何動作要求，程序通常進入低功耗省電模式。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供一種利用人的指紋的唯一性及穩(wěn)定性對人的財物進行安全保護的指紋保險柜，采用基于光學(xué)感應(yīng)原理的指紋圖象采集器采集指紋圖象數(shù)據(jù)，具有指紋數(shù)據(jù)采集穩(wěn)定性高、指紋數(shù)據(jù)可移植性好、采集模塊耐磨、耐用等特點；為了增加保險柜的用戶數(shù)量，本發(fā)明增加了控制系統(tǒng)的存儲器的容量，可存儲大量用戶的指紋數(shù)據(jù)；本發(fā)明還具有軟件通訊能力，可記錄各種用戶操作信息及警情信息，便于處理特殊情況；同時，具有雙報警功能，在停電狀態(tài)下同樣能夠產(chǎn)生報警信號；本發(fā)明還配備無線報警系統(tǒng)，可與電話相連，構(gòu)成電話聯(lián)網(wǎng)報警系統(tǒng)，用戶可通過無線網(wǎng)絡(luò)接收報警信號；軟件功能齊全，用戶易學(xué)易用。


圖1是指紋保險柜控制系統(tǒng)的模塊組成圖；
圖2是指紋保險柜控制系統(tǒng)各模塊的連接關(guān)系圖；圖3是指紋保險柜控制系統(tǒng)的電路原理圖；圖4是指紋保險柜控制系統(tǒng)通訊控制程序流程圖；圖5是指紋保險柜柜體外觀圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)說明。
請參閱圖1、圖2，圖1揭示的一種指紋保險柜控制系統(tǒng)，包括指紋識別模塊1、通訊控制模塊2及應(yīng)用軟件模塊3，指紋識別模塊1采集指紋圖象并對指紋數(shù)據(jù)進行判斷，通訊控制模塊2負(fù)責(zé)指令和信息的通訊、時間的定標(biāo)、信號的提示以及鎖具的控制；應(yīng)用軟件模塊3負(fù)責(zé)管理用戶資料及用戶操作記錄；所述通訊控制模塊2通過通訊總線分別與指紋識別模塊1、應(yīng)用軟件模塊3通信。
如圖所示，指紋識別模塊1包括隨機存儲單元13、指紋采集單元11及指紋識別單元12，隨機存儲單元13用于存儲指紋采集單元11實時采集到的指紋信息，指紋識別單元12判別所述指紋信息，把處理后的信息發(fā)送給通訊控制模塊2；指紋采集單元11包括光學(xué)棱鏡、光源及傳感器。
通訊控制模塊2包括主控單元21、串行通訊單元22、存儲單元23、內(nèi)部時鐘單元24、鎖具驅(qū)動單元25、面板信息顯示單元26、報警單元27、電源電路單元28。主控單元21通過串行通訊單元22與指紋識別模塊1、應(yīng)用軟件模塊3通信。存儲單元23存儲用戶的指紋信息，作為指紋識別單元在判別時的比較對象。電源電路單元28通過電源線分別與主控單元21、串行通訊單元22、內(nèi)部時鐘單元24、鎖具驅(qū)動單元25、面板信息顯示單元26、報警單元27及指紋識別模塊1中的指紋采集單元11、指紋識別單元12連接。主控單元21通過控制及數(shù)據(jù)總線分別與內(nèi)部時鐘單元24、鎖具驅(qū)動單元25、面板信息顯示單元26、報警單元27通信，主控單元21中的信號輸入采用鍵盤中斷技術(shù)來實現(xiàn)，最大限度地節(jié)省外圍電路，減少電路故障率，降低電能損耗。報警單元27包括移動報警系統(tǒng)、三次錯碼報警系統(tǒng)、鑰匙開門報警系統(tǒng)及無線報警系統(tǒng)；當(dāng)保險柜被移動時，移動報警系統(tǒng)發(fā)出報警信息，產(chǎn)生報警信號；當(dāng)用戶的指紋信息已經(jīng)連續(xù)三次不相符時，三次錯碼報警系統(tǒng)發(fā)出報警信息，產(chǎn)生報警信號；當(dāng)用戶在未通過指紋驗證直接用鑰匙開鎖時，鑰匙開門報警系統(tǒng)發(fā)出報警信息，產(chǎn)生報警信號；報警單元27中配備無線報警系統(tǒng)，與電話相連，構(gòu)成電話聯(lián)網(wǎng)報警系統(tǒng)，用戶可通過無線網(wǎng)絡(luò)接收報警信號。
本實施例中，應(yīng)用軟件模塊3安裝在管理計算機中。應(yīng)用軟件模塊3包括數(shù)據(jù)庫單元32及應(yīng)用軟件單元31，應(yīng)用軟件單元31包括用戶操作記錄管理單元311、用戶資料管理單元312、用戶密碼管理單元313、打印列表單元314、時間設(shè)置單元315、通訊管理單元316，各單元可獲取所述數(shù)據(jù)庫單元32中的數(shù)據(jù)并可對其修改。其中，應(yīng)用軟件模塊3通過通訊管理單元316與通訊控制模塊2互通信息。用戶可通過網(wǎng)絡(luò)在遠(yuǎn)端獲取數(shù)據(jù)庫單元32中的數(shù)據(jù)，進而對指紋保險柜的狀態(tài)進行監(jiān)控。
請參閱圖3，圖3揭示了指紋保險柜控制系統(tǒng)各部分的電路原理圖。主控單元包括單片機及接入所述單片機的兩接口的脈沖發(fā)生器，所述脈沖發(fā)生器包括一晶振及兩個并聯(lián)的電容；串行通訊單元包括單片機及四個分別接入所述單片機的電容，所述單片機的兩接口接入主板的跳線；面板信息顯示單元包括四個二極管、兩個三極管及六個電阻，兩個三極管組成一個互補放大電路；內(nèi)部時鐘單元包括單片機、晶振、兩個電容、兩并聯(lián)的電阻，其中，兩電容的兩端口均為一端接地、一端接入單片機；報警單元包括電感器、兩個電容及由兩個三極管構(gòu)成的放大電路；電源電路單元包括單片機、四個并聯(lián)的二極管及四個電容。
圖4是通訊控制模塊2中主控單元的程序流程圖，過程如下(1)程序初始化——對主控單元CPU的中斷、定時、內(nèi)存、輸入口、輸出口等進行統(tǒng)一規(guī)劃；(2)當(dāng)用戶將手指放置在指紋保險柜面板上的指紋識別口時，自動將主控單元從節(jié)能睡眠模式觸發(fā)；(3)指紋采集單元自動采集用戶指紋圖象數(shù)據(jù)，并與存儲在通訊控制模塊2的存儲單元中的合法用戶數(shù)據(jù)相比較，當(dāng)數(shù)據(jù)相符時驅(qū)動電磁鎖開門，連續(xù)三次不相符則報警；非法操作、非法移動等也將觸發(fā)報警；(4)用戶在合法開門狀態(tài)可以通過門后的登記、刪除按鈕進行添加或刪除指紋數(shù)據(jù)，從而添加或刪除合法用戶。在此狀態(tài)下，也可以與管理計算機通訊，查詢歷史操作記錄；(5)進入低功耗模式——若沒有任何動作要求，程序通常進入低功耗省電模式。另外，當(dāng)停電時，用戶可通過外接電池驅(qū)動保險柜工作。
請參閱圖5，圖5揭示了指紋保險柜的柜體，包括外殼41、柜門42、信號顯示面板43、指紋輸入窗44、開關(guān)按鈕45、保險柜門背面的功能按鍵(圖未示)。信號顯示面板43、指紋輸入窗44嵌入柜門42里，用戶通過將手指放在指紋輸入窗44進行識別來操作柜門42的開關(guān)。信號顯示面板43對開關(guān)門操作中的各種信號進行顯示及報警，同時也提供外部電池輸入接口，用于備用電池與保險柜的連接。保險柜門背面的功能按鍵主要在用戶合法開門后進行登記、刪除指紋操作。
柜門42背面有串行通訊接口，所述串行通訊接口通過RS-232接口與管理計算機相連，通過管理計算機可以查詢保險柜曾經(jīng)進行過的各種操作，如開門、關(guān)門、登記用戶、刪除用戶、非法移動、非法操作等；也可以進行時間設(shè)置、管理員設(shè)置等其它操作。
指紋保險柜的柜體與指紋保險柜控制系統(tǒng)結(jié)合在一起，組成指紋保險柜。這種指紋保險柜，包括柜體、鎖具裝置及保險柜控制系統(tǒng)，鎖具裝置置于柜體內(nèi)部，控制系統(tǒng)包括指紋識別模塊1、通訊控制模塊2、管理用戶資料及用戶操作記錄的應(yīng)用軟件模塊3，指紋識別模塊1采集指紋圖象并對指紋數(shù)據(jù)進行比較，通訊控制模塊2負(fù)責(zé)指令和信息的通訊、時間的定標(biāo)、信號的提示以及鎖具的控制，所述通訊控制模塊2通過通訊總線分別與指紋識別模塊1、應(yīng)用軟件模塊3通信。
指紋保險柜的工作原理為用戶在使用指紋保險柜之前，先通過安裝在管理計算機中的應(yīng)用軟件模塊3對保險柜進行時間及參數(shù)設(shè)置，然后通過指紋采集單元11把自己的一枚或多枚指紋圖象保存在通訊控制模塊2的存儲器中作為備用指紋。
用戶在打開保險柜時，把手指放入指紋輸入窗44，指紋采集單元11被自動激活，采集此用戶指紋的圖象數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)保存在隨機存儲器13中。指紋識別單元12檢索通訊控制模塊2的存儲器中的備用指紋，并與隨機存儲器13中的指紋做比較，判別該指紋是否在備用指紋里。
如果與備用指紋中的一枚指紋一致，指紋識別單元12通過串行通訊單元22把判別的結(jié)果信息傳輸?shù)街骺貑卧?1，主控單元21發(fā)出信號至鎖具驅(qū)動單元25，鎖具驅(qū)動單元25打開鎖具。
當(dāng)用戶的指紋信息已經(jīng)連續(xù)三次不相符時，指紋識別單元12通過串行通訊單元22把判別的結(jié)果信息傳輸?shù)街骺貑卧?1，主控單元21發(fā)出信號至報警單元中的三次錯碼報警系統(tǒng)，三次錯碼報警系統(tǒng)發(fā)出報警信息，產(chǎn)生報警信號。類似的，當(dāng)保險柜被移動時，移動報警系統(tǒng)發(fā)出報警信息，產(chǎn)生報警信號；當(dāng)用戶在未通過指紋驗證直接用鑰匙開鎖時，鑰匙開門報警系統(tǒng)發(fā)出報警信息，產(chǎn)生報警信號；報警單元中配備無線報警系統(tǒng)，與電話相連，構(gòu)成電話聯(lián)網(wǎng)報警系統(tǒng)，用戶可通過無線網(wǎng)絡(luò)接收報警信號。
另外，本實施例采用美國SECUGAN公司生產(chǎn)的光學(xué)指紋識別模塊構(gòu)建指紋識別電路模塊，使設(shè)備穩(wěn)定性增高；同時，采用Phil ips公司生產(chǎn)的P87LPC764作為主控CPU，該芯片具有鍵盤中斷，可以方便地從省電模式觸發(fā)；各模塊中的芯片平時處于休眠模式，使待機電流降到微安級；用戶在使用該指紋保險柜時，可增加看門狗定時器來防止干擾信號造成程序跑飛。
以上實施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案。如應(yīng)用軟件模塊并非安裝在管理計算機中，而是安裝在具有處理器及存儲器的其他裝置中；另外，作為被比較對象的備用指紋也可以保存在指紋識別模塊中。不脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或局部替換，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種指紋保險柜控制系統(tǒng)，包括指紋識別模塊、通訊控制模塊，其特征在于，所述指紋識別模塊采集指紋圖象并對指紋數(shù)據(jù)進行判斷，所述通訊控制模塊負(fù)責(zé)指令和信息的通訊、時間的定標(biāo)、信號的提示以及鎖具的控制；所述控制系統(tǒng)還包括管理用戶資料及用戶操作記錄的應(yīng)用軟件模塊，所述通訊控制模塊通過通訊總線分別與指紋識別模塊、應(yīng)用軟件模塊通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指紋保險柜控制系統(tǒng)，其特征在于，所述應(yīng)用軟件模塊包括數(shù)據(jù)庫單元及應(yīng)用軟件單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的指紋保險柜控制系統(tǒng)，其特征在于，所述應(yīng)用軟件單元包括用戶操作記錄管理單元、打印列表單元、用戶資料管理單元、時間設(shè)置單元、用戶密碼管理單元、通訊管理單元，各單元可獲取所述數(shù)據(jù)庫單元中的數(shù)據(jù)并可對其進行修改。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指紋保險柜控制系統(tǒng)，其特征在于，所述所述指紋識別模塊包括隨機存儲單元、指紋采集單元、指紋識別單元，隨機存儲單元用于存儲所述指紋采集單元實時采集到的指紋信息，指紋識別單元判別所述指紋信息，把處理后的信息發(fā)送給通訊控制模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的指紋保險柜控制系統(tǒng)，其特征在于，所述通訊控制模塊包括主控單元、存儲單元、串行通訊單元、鎖具驅(qū)動單元、面板信息顯示單元、內(nèi)部時鐘單元、報警單元、電源電路單元；主控單元通過控制及數(shù)據(jù)總線與鎖具驅(qū)動單元、面板信息顯示單元、內(nèi)部時鐘單元、報警單元通信；主控單元通過串行通訊單元與指紋識別模塊、應(yīng)用軟件模塊通信。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的指紋保險柜控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主控單元的信號輸入采用鍵盤中斷技術(shù)；所述電源電路提供外部電池輸入接口，用于備用電池與保險柜的連接，在斷電時指紋保險柜可以正常使用。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的指紋保險柜控制系統(tǒng)，其特征在于，所述報警單元包括移動報警系統(tǒng)、三次錯碼報警系統(tǒng)、鑰匙開門報警系統(tǒng)；柜體被移動時，移動報警系統(tǒng)發(fā)出報警信息，產(chǎn)生報警信號；用戶的指紋信息連續(xù)三次不相符時，三次錯碼報警系統(tǒng)發(fā)出報警信息，產(chǎn)生報警信號；用戶在未通過指紋驗證直接用鑰匙開鎖時，鑰匙開門報警系統(tǒng)發(fā)出報警信息，產(chǎn)生報警信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的指紋保險柜控制系統(tǒng)，其特征在于，所述報警單元還包括無線報警系統(tǒng)，與電話相連，構(gòu)成電話聯(lián)網(wǎng)報警系統(tǒng)，用戶可通過無線網(wǎng)絡(luò)接收報警信號。
9.一種利用權(quán)利要求1至9中任意一項所述控制系統(tǒng)的指紋保險柜，其還包括具有一柜門的柜體及鎖具裝置。
10.一種指紋保險柜控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下過程(1)程序初始化，對主控單元CPU的中斷、定時、內(nèi)存、輸入口、輸出口等進行統(tǒng)一規(guī)劃；(2)當(dāng)用戶將手指放置在指紋保險柜面板上的指紋識別口時，自動將主控單元從節(jié)能睡眠模式觸發(fā)；(3)指紋采集單元自動采集用戶指紋圖象數(shù)據(jù)，并與存儲在通訊控制模塊的存儲單元中的合法用戶數(shù)據(jù)相比較，當(dāng)數(shù)據(jù)相符時驅(qū)動電磁鎖開門，連續(xù)三次不相符則報警，非法操作、非法移動也將觸發(fā)報警；(4)用戶在合法開門狀態(tài)可以通過門后的登記、刪除按鈕進行添加或刪除指紋數(shù)據(jù)，從而添加或刪除合法用戶，在此狀態(tài)下，可以與管理計算機通訊，查詢歷史操作記錄；(5)進入低功耗模式，若沒有任何動作要求，程序通常進入低功耗省電模式。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種能夠利用人的指紋的唯一性對人的財物進行安全保護的指紋保險柜及其控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)包括指紋識別模塊、通訊控制模塊及應(yīng)用軟件模塊，指紋識別模塊采集指紋圖象并對指紋數(shù)據(jù)進行判斷，通訊控制模塊負(fù)責(zé)指令和信息的通訊、時間的定標(biāo)、信號的提示以及鎖具的控制，應(yīng)用軟件模塊管理用戶資料及用戶操作記錄的應(yīng)用軟件模塊，通訊控制模塊通過通訊總線分別與指紋識別模塊、應(yīng)用軟件模塊通信。本發(fā)明具有軟件通訊能力，可記錄各種用戶操作信息及警情信息，便于處理特殊情況；具有雙報警功能，在停電狀態(tài)下同樣能夠產(chǎn)生報警信號；同時，還配備無線報警系統(tǒng)，可與電話相連，構(gòu)成電話聯(lián)網(wǎng)報警系統(tǒng)，用戶可通過無線網(wǎng)絡(luò)接收報警信號。
文檔編號E05G1/00GK101074589SQ200610035478
公開日2007年11月21日 申請日期2006年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月16日
發(fā)明者陳斗雪, 余愛民, 陳一天 申請人:廣東科學(xué)技術(shù)職業(yè)學(xué)院