CN103310521A

CN103310521A - 一种门禁系统

Info

Publication number: CN103310521A
Application number: CN2013102838004A
Authority: CN
Inventors: 朱山川
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-07-08
Filing date: 2013-07-08
Publication date: 2013-09-18

Abstract

本发明涉及电工电子技术领域，尤其是一种门禁系统，本发明包括门端装置和响铃装置，门端装置用于感应到访者的手指触动并将触发信号传送给响铃装置，响铃装置接收触发信号，发出声音以提醒主人有客到访，门端装置包括压力传感器、第一判断模块、指纹采集器和发送模块，响铃装置包括接收模块、第二判断模块和铃声模块。本发明借助电子技术，通过采集到访者按压门禁系统的指纹信息，即时判断出到访者的身份，发出相对应的语音提示，有效缩短了特定到访者到访时的开门时间，同时对陌生人到访提供了足够的缓冲时间，提高了安全性，解决了同类门禁系统指纹采集易失败、稳定性欠性的问题，具有极佳的市场推广应用前景。

Description

一种门禁系统

技术领域

本发明涉及电工电子技术领域，尤其是一种门禁系统。

背景技术

随着电子信息技术的发展，人们的家居生活变得越来越智能化，但在目前的家用门禁系统中，客人到访，按响门铃，主人开门这一旧有模式仍然缺乏变化，这其中还存在许多不便之处，例如，这种模式只能起到提醒有客人到访的作用，主人在门铃响起之时并不知道门外到访者的身份，不能判断到访者是否为犯罪分子或者走错门，这时就需要主人走到门前打开猫眼观察或者启用对讲装置询问，但猫眼由于成像会有扭曲，往往只能判断门外有人而不能判断是谁，而且有时男主人并不认识女主人的朋友，女主人并不认识男主人的朋友，从而导致误判。这种方法效率低下，对于特定到访者，例如朋友，也需要朋友在门外等候较长时间。认错人、较长时间的等候开门以及通过对讲机询问都会影响朋友的感受，提高朋友做客的心理门槛，从而影响人际关系。

现有技术中的视频监控系统，可以提前看到到访者图像信息，从而帮助管理者判断到访者身份，但这种视频监控系统成本高昂，运行时需要消耗大量资源，并不适合家居类的门禁系统，这种通过视频查看到访者，需要仔细对比判断，设别到访者的效率也不高，也需要花费较多时间，另外，有时候特定的到访者更换发型或者改变服饰，也会增加了识别时的误判。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述技术缺点提供一种智能化且成本低廉的门禁系统，可以对到访者进行即时识别，缩短特定到访者触动门禁后的开门时间。

本发明解决技术问题采用的技术方案为：一种门禁系统，包括门端装置和响铃装置，其特征在于：所述门端装置用于感应到访者的手指触动并将触发信号传送给响铃装置，响铃装置接收触发信号，发出声音以提醒主人有客到访，门端装置包括压力传感器、第一判断模块、指纹采集器和发送模块，响铃装置包括接收模块、第二判断模块和铃声模块，其中：

所述压力传感器用于感应到访者手指按压时的压力并转换为指压电压信号；

所述第一判断模块，用于判断指压电压信号是否满足预设条件，指令指纹采集器作业；

所述指纹采集器，用于采集到访者的指纹信息并将其传输至发送模块；

所述接收模块，用于接收指纹信息并将其传输至第二判断模块；

所述第二判断模块，用于对指纹信息进行判断分析，驱动铃声模块作业；

所述铃声模块，用于根据第二判断模块的指令发出预设的指定铃声。

所述第一判断模块为一开关电路，通过给定一个预设的电压阀值，开关电路判断指压信息中的电压值是否大于预设的电压阀值，若指压信息中的电压值大于预设的电压阀值，则启动所述指纹采集器。

所述第二判断模块包括CPU和存储模块，存储模块中储存有历史指纹信息，CPU用于在所述存储模块中调取历史指纹信息并判断其中是否存在与接收模块传送的指纹信息相匹配的历史指纹信息，指令铃声模块作业。

所述铃声模块预设有陌生人模式和朋友模式，所述朋友模式对应第一声音信号，所述陌生人模式对应第二声音信号，当所述CPU判断存储模块中存在与接收模块传送的指纹信息相匹配的历史指纹信息时，指令铃声模块启用朋友模式，反之则启用陌生人模式。

所述第二判断模块还包括一个计时器单元，铃声模块启用陌生人模式时，计时器单元启动计时，设定一个时间t，在设定的时间t内，CPU检测门的启闭状态，若存在开启动作，则将到访者的信息储存入存储模块，成为一条新的历史指纹信息。

所述指纹采集器设置于压力传感器的上方，指纹采集器将到访者手指按压时的压力传送给压力传感器，压力传感器感应指压信号并产生电压变化，生成指压信息。

所述发送模块和接收模块为基于蓝牙无线传输协议的发送端和接收端，发送模块接收指纹采集器传输的指纹信息，转化为数字信号后传输至接收模块，接收模块接收数字信号并传输至第二判断模块。

所述存储模块为内部寄存器或计算机硬盘，优选的，采用计算机硬盘。

所述第二判断模块为电路集成块或家用计算机，优选的，采用电路集成块。

本发明的技术原理为：到访者按压指纹采集器，指纹采集器将压力信号传送至压力传感器，传感器将压力信号转化为电压信号，第一判断模块将电压信号与预设的电压阀值比对，若电压信号大于预设的电压阀值，则指令指纹采集器作业，采集到访者的指纹信息，经发送模块转化为数字信号，通过无线传输协议传送给接收模块。CPU接收来自接收模块的数字信号，判断存储模块中是否存在相匹配的历史指纹信息，若存在，则指令铃声模块启用朋友模式，若不存在，则指令铃声模块启用陌生人模式，在陌生人模式状态下，侦测门的开启状态，若在预设的时间t内侦测到门开启的动作，则记录到访者的指纹信息存入存储模块，作为一条新的历史指纹信息。

本发明所具有的有益效果是：本发明借助电子技术，通过采集到访者按压门禁系统的指纹信息，即时判断出到访者的身份，发出相对应的语音提示，有效缩短了特定到访者到访时的开门时间，同时对陌生人到访提供了足够的缓冲时间，提高了安全性，解决了同类门禁系统指纹采集易失败、稳定性欠性的问题，具有极佳的市场推广应用前景。

附图说明

附图1为本发明的一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚，下面结合附图1对本发明做以下详细说明。此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明的技术原理和技术方案，并非限定本发明的实施范围和权利保护范围，凡基于本发明所述技术原理所进行的非实质性的改动或改进，均落入本发明的保护范围之内。

如图1所示，本发明实施例的门禁系统，包括门端装置1和响铃装置2，门端装置1用于感应到访者的手指触动并将触发信号传送给响铃装置2，响铃装置2接收触发信号，发出声音以提醒主人有客到访，门端装置1包括压力传感器12、第一判断模块13、指纹采集器11和发送模块14，响铃装置2包括接收模块21、第二判断模块22和铃声模块23。压力传感器12用于感应到访者手指按压时的压力并转换为指压电压信号，第一判断模块13用于判断指压电压信号是否满足预设条件，指令指纹采集器11作业；指纹采集器11用于采集到访者的指纹信息并将其传输至发送模块14；接收模块21用于接收指纹信息并将其传输至第二判断模块22；第二判断模块22用于对指纹信息进行判断分析，驱动铃声模块23作业；铃声模块23用于根据第二判断模块22的指令发出预设的指定铃声。

具体地说，到访者到访时，会用手指按压门端装置1，门端装置1中的指纹采集器11设置在门端装置1的表面，到访者的手指直接按压在指纹采集器11上，指纹采集器11下方设有压力传感器12，压力传感器12接收指纹采集器11传送的压力，转化为指压电压信号传输至第一判断模块13。第一判断模块13为一开关电路，接收到压力传感器12传送的指压电压信号后，会不断与预设的电压阀值进行比较，当指压电压大于预设的电压阀值时，开关电路接通，指纹采集器11开始工作。春中，开关电路可由三级管、比较器、MOSFET、逻辑电路等电子器件构成。

由于现有指纹采集器的灵敏性和稳定性存在问题，有可能存在到访者按压方式不对、按压力度不够、或接压时间不足等原因导致指纹采集失败的问题，本发明通过设置压力传感器12有效地解决了这个问题。如果没有压力传感器12，客人按压指纹采集器11，若此时指纹采集器11采集失败，则门端装置1不能成功触发，响铃装置2不会工作，无法发出提醒铃声，主人不会发现客人到访，客人也因为没有有效反馈，会以为门铃故障、或认为按铃成功而主人不在家，门禁系统无法发挥应有的作用。

本发明通过设置压力传感器12，当到访者指压力度和指压时间达到一定条件时，指纹采集器11才会开始工作，有效减少了指纹采集器11采集指纹失败的概率。

在本实施例中，所述门端装置1上还设有一个指示信号灯，当压力传感器12得到的指压电压信号值大于预设的电压阀值时，指示信号灯点亮，从而使得客人获得按铃成功的信息反馈。基于舒适性的考虑，本发明所述的门禁系统还可以进一步在门端装置1上设置弹簧装置，用于缓冲指压过程中的压力，提高按压门端装置1时的舒适度。

指纹采集器11是利用人的指纹各不相同的特点进行精确身份识别的一种精密电子仪器，根据指纹的几何特性、物理特性和生物特性的不同，得到不同的光学或电压反馈信号，根据反馈信号的量值利用不同的图像处理算法绘制指纹图像。本实施例中，指纹采集器11为利用生物射频指纹技术的射频传感器，通过传感器本身发射出微量射频信号，穿透手指的表皮层探测里层的纹路，来获得最佳的指纹图像。对于手指，汗手指获得指纹信号通过率可高达99.5％，指纹识别精度高，防伪能力强，避免了伪造指纹的问题，尤其适用于特别寒冷或酷热的地区使用。

在本实施例中，指纹采集器11启动后获得指纹信息传送至发送模块14，发送模块14将指纹信息转化为数字信号，通过无线传输协议传送给响铃装置2的接收模块21。接收模块21接收到数字信号后，由第二判断模块根据指纹信息中的指纹电压信号的量值利用图像处理算法绘制成指纹图像。

本实施例的第二判断模块22包括CPU221和存储模块222，CPU221用于在存储模块222中调取历史指纹信息，并与接收自接收模块21的指纹信息进行匹配对比，检索是否存在与接收自接收模块21的指纹信息相匹配的历史指纹信息，若存在匹配记录，则指令铃声模块2启用朋友模式，若不存在，则指令铃声模块启用陌生人模式。在陌生人模式状态下，侦测门的开启状态，若在预设的时间t内侦测到门开启的动作，则记录到访者的指纹信息存入存储模块222，作为一条新的历史指纹信息。

本实施例中的第一声音信号和第二声音信号可以是提示语音信号，例如判断为朋友则语音提示“朋友到访”，判断为陌生人则提示：“未知的到访者”，语音内容可根据主人的喜好进行设置或预先录制。在其他未提及的实施例中，第一声音信号和第二声音信号还可以是不同的歌曲、不同的旋律、不同的节奏或者不同的音量，主人根据第一声音信号和第二声音信号即可迅速判断至访者是之前曾经到访过的朋友还是从未到访过的陌生人。如果是朋友，则可放心快速开门，减少朋友等候开门的时间，若是陌生人，则可再通过猫眼或对讲机进一步确认。

由于朋友通常不是第一次到访，之前己在指纹采集器11上采集过指纹，因此存储模块222中会存储有相应的历史指纹信息，再次到访时则可大大提高主人的开门速度。

在未提及的其它实施例中，还可以在门端装置1上设置有自动开门机构，若判断是朋友到访，则自动开门，若判断是陌生人到访，则需要主人进一步确认后决定是否手动开门。

在本实施例中，铃声模块还包括一个计时器单元223，当陌生人到访，陌生人模式启动，计时器单元223启动计时，用于若在时间t内检测到门打开，在本实施例中，t为10秒，在其他的实施例中，t可由主人自己定义，则CPU221将指纹信息存入存储模块222，由于主人通过其他方式确认并开门，则可被定义为朋友，此时存储模块222保存指纹信息，下次访问则对应朋友模式的第一声音信号，并提高开门速度，若在定义时间内未开门，则不保存指纹信息，下次访问时仍然对应陌生人模式的第二声音信号，以排除危险性。

由于蓝牙在10米范围内具有较佳的传送质量和速度，因此本发明的发送模块14和接收模块21为对应的蓝牙模块。

在本实施例中，第二判断模块22为一个单片机，由于指纹数据并不会很庞大，存储模块222为内部寄存器，从而加快判断过程，提高响铃模块23反应的速度。在其他的实施例中，存储模块222还可以为外部存储装置，例如移动硬盘、U盘等。

在发明未的其它实施例中，第二判断模块22和铃声模块23可共用已有家用计算机的资源，无需另外设置从而节省资源和成本，例如家用的计算机通过调用硬盘里的数据库来判断指纹信息是否匹配，是则打开家用计算机的播放设备发出对应第一声音信号和第二声音信号。

Claims

1.一种门禁系统，包括门端装置和响铃装置，其特征在于：所述门端装置用于感应到访者的手指触动并将触发信号传送给响铃装置，响铃装置接收触发信号，发出声音以提醒主人有客到访，门端装置包括压力传感器、第一判断模块、指纹采集器和发送模块，响铃装置包括接收模块、第二判断模块和铃声模块，其中：

2.根据权利要求1所述的一种门禁系统，其特征在于：所述第一判断模块为一开关电路，通过给定一个预设的电压阀值，开关电路判断指压信息中的电压值是否大于预设的电压阀值，若指压信息中的电压值大于预设的电压阀值，则启动所述指纹采集器。

3.根据权利要求1所述的一种门禁系统，其特征在于：所述第二判断模块包括CPU和存储模块，存储模块中储存有历史指纹信息，CPU用于在所述存储模块中调取历史指纹信息并判断其中是否存在与接收模块传送的指纹信息相匹配的历史指纹信息，指令铃声模块作业。

4.根据权利要求1和2所述的一种门禁系统，其特征在于：所述铃声模块预设有陌生人模式和朋友模式，所述朋友模式对应第一声音信号，所述陌生人模式对应第二声音信号，当所述CPU判断存储模块中存在与接收模块传送的指纹信息相匹配的历史指纹信息时，指令铃声模块启用朋友模式，反之则启用陌生人模式。

5.根据权利要求1和4所述的一种门禁系统，其特征在于：所述第二判断模块还包括一个计时器单元，铃声模块启用陌生人模式时，计时器单元启动计时，设定一个时间t，在设定的时间t内，CPU检测门的启闭状态，若存在开启动作，则将到访者的信息储存入存储模块，成为一条新的历史指纹信息。

6.根据权利要求1所述的一种门禁系统，其特征在于：所述指纹采集器设置于压力传感器的上方，指纹采集器将到访者手指按压时的压力传送给压力传感器，压力传感器感应指压信号并产生电压变化，生成指压信息。

7.根据权利要求1所述的一种门禁系统，其特征在于：所述发送模块和接收模块为基于蓝牙无线传输协议的发送端和接收端，发送模块接收指纹采集器传输的指纹信息，转化为数字信号后传输至接收模块，接收模块接收数字信号并传输至第二判断模块。