TWI542771B - Electronic lock system and lock device with NFC recognition function - Google Patents

Description

具有NFC識別功能之電控鎖具系統與鎖具裝置

本發明是有關於一種電控鎖具系統與鎖具裝置，特別是指一種利用NFC技術來達到識別功能之電控鎖具系統與鎖具裝置。

許多例如建築物之保全門窗，交通工具的引擎發動，或者是一些保險箱…等保全裝置，都會使用到鎖具系統來控制電門是否開啟。又一般常見之鎖具系統需要一個鎖具裝置，及一個能與該鎖具裝置搭配的鑰匙裝置。該鑰匙裝置大多為特定結構，例如不同之齒狀結構與刻度深度的設計來搭配解鎖，使得每一個鑰匙裝置皆僅能適用於解鎖特定之鎖具裝置，而達到防盜之目的，但此類鑰匙裝置之複製相當簡單，只要符合所需的形狀即可用以開鎖，因此極易被外人複製而盜用。

另外，市面上出現一種利用RFID(無線射頻辨識技術)開發出的非接觸式鎖具裝置與鑰匙裝置，利用鎖具裝置無線感應鑰匙裝置所發出之特殊編碼射頻訊號，來偵測鑰匙裝置所內建的識別資料，以達到開鎖或關鎖之目的，但此種應用RFID技術開發之鑰匙裝置所儲存的識別資 料不僅容易被拷貝，而且識別資料是固定不變的，因此一旦被拷貝後就能被盜用，故其防盜效果仍然不佳。

因此，本發明之目的，即在提供一種能與一個鑰匙裝置搭配使用以增加防盜效果與安全性的鎖具裝置。

於是，本發明鎖具裝置，適用於安裝在一個供電系統與一個電子設備間，可被解鎖啟動而以該供電系統之電力觸發該電子設備，並搭配一個鑰匙裝置使用，該鑰匙裝置包括一個儲存有一個密碼的NFC晶片，該鎖具裝置包含一個鎖具及一個鎖具控制器。該鎖具可供該鑰匙裝置插入，並可被控制而在一個無法驅動該電子設備的斷電狀態，與一個可以該供電系統的電力驅動該電子設備的通電狀態間變化。該鎖具控制器包括一個開關單元、一個NFC感應單元，及一個處理單元。

該開關單元訊號連接該鎖具，並可被驅動開啟而傳送該供電系統之電力給該鎖具，使該鎖具進入通電狀態。該NFC感應單元可於該鑰匙裝置裝置插入該鎖具時，感應讀取與變更該NFC晶片之該密碼。該處理單元訊號連接該開關單元及該NFC感應單元，並具有一個儲存有一個驗證碼的儲存模組、一個比對模組、一個密碼產生模組，及一個控制模組。該比對模組可比對該NFC晶片的該密碼與該驗證碼是否相符。該控制模組可於該密碼與該驗證碼比對相符時，驅使該開關單元傳送該供電系統之電力給該鎖具，並驅使該密碼產生模組產生一組新的密碼與驗證碼 ，以該新的驗證碼覆寫該儲存模組儲存之該驗證碼，並驅使該NFC感應單元以該新的密碼取代該NFC晶片的該密碼。

因此，本發明之另一目的，即在提供一種能增加防盜效果與安全性的具有NFC識別功能之電控鎖具系統。

於是，本發明具有NFC識別功能之電控鎖具系統，包含一個鑰匙裝置，及一個所述的鎖具裝置。該鑰匙裝置包括一個儲存有一個密碼的NFC晶片。

1‧‧‧鑰匙裝置

11‧‧‧鑰匙

12‧‧‧NFC晶片

2‧‧‧鎖具裝置

3‧‧‧鎖具

31‧‧‧鎖頭

32‧‧‧啟動鍵

33‧‧‧插裝槽

4‧‧‧鎖具控制器

21‧‧‧開關單元

22‧‧‧NFC感應單元

221‧‧‧射頻域

23‧‧‧偵測單元

24‧‧‧提示單元

25‧‧‧遠端回報單元

26‧‧‧處理單元

261‧‧‧儲存模組

262‧‧‧比對模組

263‧‧‧密碼產生模組

265‧‧‧控制模組

7‧‧‧電子裝置

8‧‧‧供電系統

9‧‧‧電子設備

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一個部分立體示意圖，說明本發明具有NFC識別功能之電控鎖具系統之第一實施例的一個鑰匙裝置與一個鎖具；圖2是一個功能方塊圖，說明該第一實施例的系統架構；及圖3是一個部分立體示意圖，說明本發明具有NFC識別功能之電控鎖具系統之第二實施例的一個鑰匙裝置與一個鎖具。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1與圖2，本發明具有NFC識別功能之電控鎖具系統之第一實施例，適用於安裝在一個供電系統8與一個電子設備9間，可被解鎖啟動而以該供電系統8之電力觸發該電子設備9，該具有NFC識別功能之電控鎖具系統包含一個鑰匙裝置1，及一個鎖具裝置2。

該鑰匙裝置1包括一個鑰匙11，及一個安裝於該鑰匙11且儲存有一個密碼的NFC晶片12。該鑰匙11由例如金屬、塑膠等堅硬材料所製成，且為可與該鎖具裝置2搭配的特定結構，例如特殊的齒狀刻度與溝槽等結構，使該鑰匙11僅能適用於解鎖該鎖具裝置2。該NFC晶片12為一種利用NFC(近距離通訊)技術所設計的晶片，能在短距離的情況下，與兼容設備無線通訊以進行識別和資料傳輸。本實施例的該NFC晶片12能被動地被該鎖具裝置2觸發，並由該鎖具裝置2無線供電，而使用負載調變技術與該鎖具裝置2進行資料傳輸，但實施上，該NFC晶片12也可搭配自身電源，而主動地與該鎖具裝置2進行資料傳輸，不以本實施例為限。

該鎖具裝置2包括一個電連接該電子設備9的鎖具3，及一個安裝在該鎖具3與該供電系統8間並可傳送該供電系統8之一部分的電給該鎖具3的鎖具控制器4。

該鎖具3包括一個鎖頭31。該鎖頭31嵌裝外露，且被與其相搭配的鑰匙11插入轉動後可以電力觸發該電子設備9，例如汽機車的電門鎖頭可利用轉動方式點火啟動該汽機車，由於為習知技術，故在此不再詳述技術內容。

該鎖具3可被該鎖具控制器4控制而在一個斷電狀態與一個通電狀態間變化。在該鎖具3位於通電狀態時，該鎖具控制器4可傳送該供電系統8之一部分的電給該鎖具3，因此該鎖具3能在該鎖頭31被轉動時，以該供電系統8的電力驅動該電子設備9。相反的，在該鎖具3位於斷電狀態時，該鎖具控制器4會停止傳送該供電系統8的電給該鎖具3，因此即使該鎖頭31被轉動，該鎖具3也無法驅動該電子設備9。需要說明的是，若此時插入的鑰匙11是與該鎖頭31不相搭配的鑰匙11，當然無法轉動該鎖頭31，自然也無法驅動該電子設備9。

該鎖具控制器4具有一個開關單元21、一個NFC感應單元22、一個偵測單元23、一個提示單元24、一個遠端回報單元25，及一個處理單元26。

該開關單元21可被驅動開啟而傳送該供電系統8之一部分的電給該鎖具3。若該開關單元21輸出該供電系統8的電力給該鎖具3時，會使該鎖具3進入該通電狀態。若該開關單元21不輸出該供電系統8的電力給該鎖具3，會使該鎖具3進入該斷電狀態。因此該開關單元21可控制該鎖具3在該通電狀態與該斷電狀態間轉換

該NFC感應單元22能利用NFC(近距離通訊)技術主動產生一個射頻域221，以感應該NFC晶片12，因此該NFC感應單元22必須安裝於該鎖頭31附近，使得該鑰匙11插入該鎖頭31時，該鑰匙裝置1的該NFC晶片12能位於該射頻域221內。該NFC感應單元22藉由該射 頻域221能無線供電給該NFC晶片12，並與該NFC晶片12同步連結以進行無線資料傳輸，而感應讀取與變更該NFC晶片12之該密碼。該NFC感應單元22可設定為只能進行一對一同步連結，以提高資料傳輸的保密性與安全性，但實施上不以此為限。

該偵測單元23可利用光學、觸壓和電磁的方式來偵測該鎖頭31是否被該鑰匙11轉動，由於偵測方式類型眾多且為習知技術，並非發明之重點，故在此不再詳述。

該提示單元24可被該處理單元26驅動而對外發出提示訊息，在本實施例中，該提示單元24嵌裝外露於該鎖具3，並為可發出不同色光的LED，並能被驅動而發出代表提示訊息的提示光，但實施上，該提示單元24也可以搭配蜂鳴器等可發出聲響的電子元件，或可發出語音的電子元件。

該遠端回報單元25可利用網路或無線通訊發送一個警報訊息給該電子設備9之合法擁有者的一個電子裝置7，該電子裝置7可為一個電腦、手機、平板電腦，或其他可進行無線通訊或網路的電子裝置7。

該處理單元26訊號連接該NFC感應單元22、該偵測單元23、該提示單元24與該遠端回報單元25，並具有一個儲存有一個驗證碼的儲存模組261、一個比對模組262、一個密碼產生模組263，及一個控制模組265。

該比對模組262可比對該NFC晶片12的該密 碼與該驗證碼是否相符。在本實施例中，該比對模組262會直接比對該密碼與該驗證碼是否為相同，但實際上，該密碼可能已被事先加密過，因此該比對模組262在比對前，需要先對該密碼解密才能與該驗證碼進行比對，如此一來還能增加保密性與安全性。

該密碼產生模組263能被驅動而亂數產生一組新的密碼與驗證碼。在本實施例中該新的密碼與該新的驗證碼相同，但實施上，該新的密碼可由該密碼產生模組263以與該比對模組262相對應的演算方法事先加密過，且經過該比對模組262解密後能與該新的驗證碼相同。

該控制模組265能控制該提示單元24，在該比對模組262比對相符時，控制該提示單元24發出一個能代表比對相符提示訊息；在比對不相符時，控制該提示單元24發出一個能代表比對不相符的提示訊息，例如發出綠色光代表相符，發出紅色光代表不相符。

該控制模組265能控制該開關單元21，在該比對模組262比對相符時，控制該開關單元21輸送供電系統8的電給該鎖具3，使該鎖具3進入通電狀態；在比對不相符時，控制該開關單元21停止輸送供電系統8的電給該鎖具3，使該鎖具3進入斷電狀態。

該控制模組265能控制該密碼產生模組263，在該比對模組262比對相符且該偵測單元23偵測到該鎖頭31被該鑰匙11轉動時，控制該密碼產生模組263產生新的該驗證碼與該密碼。該控制模組265能將新的驗證碼覆寫該 儲存模組261儲存之該驗證碼，並驅使該NFC感應單元22以該新的密碼取代該NFC晶片12的該密碼。

該控制模組265能控制該遠端回報單元25，在該比對模組262比對不相符時，控制該遠端回報單元25發送該警報訊息給該電子設備9之合法擁有者的該電子裝置7。

本發明具有NFC識別功能之電控鎖具系統使用時，需要將該鑰匙11插入該鎖頭31，並使該NFC感應單元22感應到該鑰匙裝置1的該NFC晶片12，使該NFC感應單元22與該NFC晶片12通電致能且彼此搜尋配對，而讀取該NFC晶片12所儲存的該密碼，接著該比對模組262可比對該NFC晶片12的該密碼是否與儲存模組內261的該驗證碼相符。

在比對相符時，該控制模組265可驅使該提示單元24發出比對相符的提示訊息，以提示使用者比對結果相符，並驅使開啟該開關單元21，而使該鎖具3進入該通電狀態，此時，使用者便可利用該鑰匙11轉動該鎖頭31，以驅動該電子設備9。該控制模組265會在該偵測單元23偵測到該鎖頭31被轉動時，驅使該密碼產生模組263自動產生該新的密碼與該新的驗證碼，並以該新的密碼與新的驗證碼覆寫變更該NFC晶片12的該密碼與該儲存模組261的該驗證碼。

在比對不相符時，該控制模組265會驅使該提示單元24發出比對不相符的提示訊息，以提示使用者比對 結果不相符，並驅使該開關單元21停止傳送該供電系統8的電力給該鎖具3，而使該鎖具3進入該斷電狀態，此時，即使使用者利用該鑰匙11轉動該鎖頭31，也無法驅動該電子設備9。同時，該遠端回報單元25會自動發送該警報訊息至該電子設備9之合法擁有者的該電子裝置7，藉以提醒該電子設備9之合法擁有者，有人嘗試用密碼不正確的鑰匙裝置1開鎖，例如企圖偷車，以利於即時趕到現場或報警等處理方式，以避免財物損失。

綜上所述，本發明具有NFC識別功能之電控鎖具系統，能在使用者使用正確的鑰匙裝置1啟動該電子設備9時，自動更動該驗證碼以及該鑰匙裝置1的該密碼，使密碼能隨時變動，以大幅提升竊取該電子設備9的難度；而在使用者使用不正確的鑰匙裝置1試圖啟動該電子設備9時，進行自動遠端回報，以利於即時通報處理。因此能有效地提高防盜性與安全性，故確實能達成本發明之目的。

參閱圖2、圖3，本發明具有NFC識別功能之電控鎖具系統之第二實施例之系統架構大致相同於該第一實施例，不同之處在於：該鑰匙裝置1省略該鑰匙11(見圖1)，且該鎖具3以一個嵌裝外露並可供按壓的啟動鍵32，及一個凹設於表面並可供該鑰匙裝置1插入的插裝槽33來取代該鎖頭31(見圖1)。

該啟動鍵32被按壓後可以電力觸發該電子設備9，例如汽機車的電門啟動鎖可利用按壓方式點火啟動該汽 機車，由於為習知技術，故在此不再詳述技術內容。

在該鎖具3位於通電狀態時，該鎖具控制器4可傳送該供電系統8之一部分的電給該鎖具3，因此該鎖具3能在該啟動鍵32被按壓時，以該供電系統8的電力驅動該電子設備9。相反的，在該鎖具3位於斷電狀態時，該鎖具控制器4會停止傳送該供電系統8的電給該鎖具3，因此即使該啟動鍵32被按壓，該鎖具3也無法驅動該電子設備9。

該偵測單元23可利用光學、觸壓和電磁的方式來偵測該啟動鍵32是否被按壓，由於偵測方式類型眾多且為習知技術，並非發明之重點，故在此不再詳述。

使用時，需要將該鑰匙裝置1插入該插裝槽33，並使該NFC感應單元22感應到該鑰匙裝置1的該NFC晶片12，使該NFC感應單元22與該NFC晶片12通電致能且彼此搜尋配對，而讀取該NFC晶片12所儲存的該密碼，接著該比對模組262可比對該NFC晶片12的該密碼是否與儲存模組內261的該驗證碼相符。

在比對相符時，該控制模組265可驅使該提示單元24發出比對相符的提示訊息，以提示使用者比對結果相符，並驅使開啟該開關單元21，而使該鎖具3進入該通電狀態，此時，使用者便可按壓該啟動鍵32，以驅動該電子設備9。該控制模組265會在該偵測單元23偵測到該啟動鍵32被按壓時，驅使該密碼產生模組263自動產生該新的密碼與該新的驗證碼，並以該新的密碼與新的驗證碼覆 寫變更該NFC晶片12的該密碼與該儲存模組261的該驗證碼。

在比對不相符時，該控制模組265會驅使該提示單元24發出比對不相符的提示訊息，以提示使用者比對結果不相符，並驅使該開關單元21停止傳送該供電系統8的電力給該鎖具3，而使該鎖具3進入該斷電狀態，此時，即使使用者按壓該啟動鍵32，也無法驅動該電子設備9。同時，該遠端回報單元25會自動發送該警報訊息至該電子設備9之合法擁有者的該電子裝置7，藉以提醒該電子設備9之合法擁有者，有人嘗試用密碼不正確的鑰匙裝置1開鎖，例如企圖偷車，以利於即時趕到現場或報警等處理方式，以避免財物損失。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

12‧‧‧NFC晶片

2‧‧‧鎖具裝置

3‧‧‧鎖具

4‧‧‧鎖具控制器

21‧‧‧開關單元

22‧‧‧NFC感應單元

221‧‧‧射頻域

23‧‧‧偵測單元

24‧‧‧提示單元

25‧‧‧遠端回報單元

26‧‧‧處理單元

261‧‧‧儲存模組

262‧‧‧比對模組

263‧‧‧密碼產生模組

265‧‧‧控制模組

7‧‧‧電子裝置

8‧‧‧供電系統

9‧‧‧電子設備

Claims (6)

1. 一種鎖具裝置，適用於安裝在一個供電系統與一個電子設備間，可被解鎖啟動而以該供電系統之電力觸發該電子設備，並搭配一個鑰匙裝置使用，該鑰匙裝置包括一個儲存有一個密碼的NFC晶片，該鎖具裝置包含：一個鎖具，可供該鑰匙裝置插入，並可被控制而在一個無法驅動該電子設備的斷電狀態，與一個可以該供電系統的電力驅動該電子設備的通電狀態間變化；一個鎖具控制器，包括一個開關單元，訊號連接該鎖具，並可被驅動開啟而傳送該供電系統之電力給該鎖具，使該鎖具進入通電狀態，一個NFC感應單元，可於該鑰匙裝置插入該鎖具時，感應讀取與變更該NFC晶片之該密碼，一個遠端回報單元，及一個處理單元，訊號連接該遠端回報單元、該開關單元及該NFC感應單元，並具有一個儲存有一個驗證碼的儲存模組、一個比對模組、一個密碼產生模組，及一個控制模組，該比對模組可比對該NFC晶片的該密碼與該驗證碼是否相符，該控制模組可於該密碼與該驗證碼比對相符時，驅使該開關單元傳送該供電系統之電力給該鎖具，並驅使該密碼產生模組產生一組新的密碼與驗證碼，以該新的驗證碼覆寫該儲存模組儲存之該驗證碼，並驅使該NFC 感應單元以該新的密碼取代該NFC晶片的該密碼，該控制模組能在該密碼與該驗證碼比對不相符時，驅使該遠端回報單元進行遠端回報。
2. 如請求項1所述的鎖具裝置，其中，該鑰匙裝置包括一個鑰匙，該鎖具具有一個可供該鑰匙插入操作轉動的鎖頭，在該鎖具位於通電狀態時，將該鑰匙插入轉動該鎖頭可以該供電系統之電力觸發該電子設備。
3. 如請求項1所述的鎖具裝置，其中，該鎖具具有一個可供按壓地的啟動鍵，及一個可供該鑰匙裝置插入的插裝槽，在該鎖具位於通電狀態時，操作按壓該啟動鍵可以該供電系統之電力觸發該電子設備。
4. 如請求項2或3所述的鎖具裝置，其中，該鎖具控制器還包括一個訊號連接該處理單元的偵測單元，該偵測單元可偵測該鎖具是否被操作，該控制模組在該密碼與該驗證碼比對相符且該鎖具被操作時，能驅使該密碼產生單元產生一組新的密碼與驗證碼，且以該新的驗證碼覆寫該儲存模組儲存之該驗證碼，並驅使該NFC感應單元以該新的密碼取代該NFC晶片的該密碼。
5. 如請求項4所述的鎖具裝置，其中，該鎖具控制器還包括一個訊號連接該處理單元的提示單元，該提示單元可根據該比對模組的比對結果，發出一個代表比對結果的提示訊息，該提示訊息為亮光、語音及/或聲響。
6. 一種具有NFC識別功能之電控鎖具系統，包含：一個鑰匙裝置，包括一個儲存有一個密碼的NFC晶 片；及一個如請求項1至3中任一項所述的鎖具裝置。