CN106558127A - 智能机器人、光子门禁系统以及门禁控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能机器人、光子门禁系统以及门禁控制方法。所述智能机器人与外部的光子接收器进行配合，所述智能机器人根据用户开门指令信息获得光子接收器的位置，完成光子发射器与光子接收器的对接，实现了智能机器人和门禁系统的交互，帮助用户自动开门，为老年人或行动不便者提供了便利。所述光子门禁系统包括客户端和接收端，所述客户端为所述的智能机器人。门禁控制方法提供了一种基于上述智能机器人的门禁控制的方法。

Description

智能机器人、光子门禁系统以及门禁控制方法

技术领域

本发明涉及安防技术领域，具体涉及智能机器人、光子门禁系统以及门禁控制方法。

背景技术

随着人类城市化进程和老年化的加剧，智能机器人将会越来越流行。智能机器人可以代替真实的宠物，而没有照顾真实宠物的麻烦。智能机器人可以与人类进行交流，实现陪伴、教育、家居控制和娱乐等功能。智能机器人的实用性将逐步得到发展，例如，期望智能机器人可以与门禁系统相结合。

门禁系统是用于管理人员进出的智能化管理系统，即在各种建筑物中广泛使用的人员出入管理控制系统。门禁系统可以分为不同的类型，包括密码门禁系统、磁卡门禁系统、指纹门禁系统、掌纹门禁系统、虹膜门禁系统、人脸识别门禁系统等。相对于传统的机械门锁，门禁系统不需要为每个人配备钥匙，只需要修改门禁系统的配置信息，就可以增加、删除和修改人员的用户信息。因而，门禁系统可以实现大量用户的灵活管理。由于采用密码或生物学特征匹配的手段，门禁系统的安全性也得到了提高。

现有的门禁系统仍然存在着使用不便的问题，例如密码容易泄露和遗忘，磁卡容易复制且与读卡机之间磨损，导致故障率高。而如何将机器人与门禁系统有效结合，提高机器人的实用性和便利性，又能保证门系统的安全性，将是一个重要的研究方向和亟需解决的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种可以用于光子门禁系统的智能机器人以及将二者相结合的光子门禁系统及其控制方法。

根据本发明的一个方面，提供一种智能机器人，所述智能机器人与外部的光子接收器进行配合，所述智能机器人包括主控制单元，分别与所述主控制单元连接的：指令接收单元，用于接收外部输入的用户开门指令信息；光子发射器，用于发射包含有开门指令的光信号；位置检测单元，用于获取外部的光子接收器位置；运动控制单元，用于根据所述外部的光子接收器位置生成移动命令；机械运动单元，与所述运动控制单元连接，所述机械运动单元用于根据所述移动命令执行所述智能机器人的运动，使得所述光子发射器与外部的光子接收器进行信号对接。

优选地，所述位置检测单元与光子发射器隔开预定距离，所述运动控制单元根据所述外部的光子接收器位置生成移动命令为：所述运动控制单元修正所述位置检测单元与光子发射器隔开的预定距离，根据所述外部的光子接收器位置生成移动命令。

优选地，所述光子接收器的外表面为预定颜色，或者所述光子接收器的外表面设置有所述预定颜色的色块，所述位置检测单元通过扫描所述光子接收器上的预定颜色判断所述光子接收器的位置。

优选地，所述位置检测单元为颜色识别摄像头或三维成像扫描仪。

优选地，还包括分别与指令接收单元、主控制单元连接的身份识别单元，所述身份识别单元根据所述用户开门指令信息验证用户的身份。

优选地，所述指令接收单元为无线通信单元，所述用户开门指令信息为无线传输的用户开门信号；或所述指令接收单元为触觉感应单元，所述用户开门指令信息为用户的指纹信息；或所述指令接收单元为语音识别单元，所述用户开门指令信息为用户的语音信号。

优选地，所述智能机器人还包括具有双眼的头部，所述光子发射器和所述位置检测单元分别位于双眼的位置。

优选地，所述光子发射器包括发射可见光或红外光的发光二极管，采用身份数据调制所述发光二极管的驱动信号，使得所述发光二极管发射所述光信号。

优选地，所述智能机器人为陪护型智能机器人。

根据本发明的另一方面，提供一种光子门禁系统，包括客户端和接收端，所述客户端为上述的智能机器人，所述接收端对接收到的智能机器人传输的光信号来获取身份数据，并且根据身份数据执行人员出入控制。

优选地，所述接收端包括：光子接收器，用于接收所述光信号；验证单元，用于从所述光信号获取所述身份数据，以及判断所述身份数据与预存身份数据是否匹配。

优选地，所述光子门禁系统还包括有：门控制器，用于执行开门和关门动作；以及光传感器，用于检测用户是否已经通过，其中，所述门控制器根据所述验证单元的验证结果执行开门动作，以及根据光传感器的检测结果执行关门动作。

根据本发明的另一方面，提供一种应用上述智能机器人的门禁控制方法，包括：获取用户开门指令信息；根据用户开门指令信息获取外部的光子接收器的位置；根据所述外部的光子接收器的位置产生移动命令；根据所述移动命令执行所述智能机器人的运动，使得所述光子接收器与外部的光子接收器进行光信号对接传输。

优选地，所述根据用户开门指令信息获取外部的光子接收器的位置的步骤包括：根据用户开门指令信息生成位置获取命令；以及根据所述位置获取命令获取外部的光子接收器的位置。

优选地，根据所述外部的光子接收器的位置产生移动命令为：修正所述位置检测单元与光子发射器隔开的预定距离，根据所述外部的光子接收器位置生成移动命令。

优选地，获取用户开门指令信息之后还包括根据所述用户开门指令信息验证用户身份。

优选地，所述用户开门指令信息为无线传输的用户开门信号、用户的指纹信息或用户的语音信号。

优选地，获取外部的光子接收器的位置为：通过扫描所述光子发射器上的预定颜色判断所述光子接收器的位置。

优选地，所述光信号包括身份数据。

优选地，所述方法还包括：从所述光信号获取所述身份数据，以及判断所述身份数据与预存身份数据是否匹配；执行人员出入控制。

本发明的光子门禁系统通过将客户端设置于智能机器人上，实现了智能机器人和门禁系统的交互，帮助用户自动开门，为老年人或行动不便者提供了便利。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1是根据本发明实施例的智能机器人的示意性结构框图；

图2是根据本发明实施例的智能机器人的示意性立体图；

图3是根据本发明实施例的光子门禁系统的示意性结构图；

图4是图3中接收端的示意性结构框图；以及

图5是根据本发明实施例的门禁控制方法的流程图。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。同时，应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本发明提出一种智能机器人，作为光子门禁系统的客户端。光子门禁系统的客户端采用光作为通讯信号，将身份数据传送至接收器辨别身份，以实现人员出入管理控制。

本发明的智能机器人的外形为选自企鹅、猫、狗、熊和人中的一种。在本实施例中，智能机器人100的外形为企鹅，包括头部、躯干、脚掌和两翼，其中，头部可以运动，头部还包括双眼。

参照图1、本发明实施例的智能机器人100包括：光子发射器110、位置检测单元120、运动控制单元130、机械运动单元140、指令接收单元150以及主控制单元160。

指令接收单元150用于接收外部输入的用户开门指令信息。指令接收单元150例如为语音识别单元，用户开门指令信息为用户的语音信号。

在另一个实施例中，指令接收单元150为触觉感应单元，用户开门指令信息为用户的指纹信息。

在另一个实施例中，指令接收单元150为无线通信单元，用户开门指令信息为无线传输的用户开门信号。在优选的实施例中，智能机器人100还包括身份识别单元，身份识别单元连接指令接收单元150和主控制单元160。身份识别单元根据用户开门指令信息验证用户的身份。

主控制单元160连接光子发射器110、位置检测单元120、运动控制单元130、机械运动单元140以及指令接收单元150。主控制单元160根据用户开门指令信息生成位置获取命令，并将该位置获取命令发送到位置检测单元120。

光子发射器110和位置检测单元120分别安装于智能机器人的头部，位置检测单元120与光子发射器110隔开预定距离，在优选的实施例中，参照图2，光子发射器110和摄像头120分别安装于智能机器人的双眼。。光子发射器110用于发射光信号，其中，光信号中包括用户的身份信息。

例如光子发射器110包括发射可见光或红外光的发光二极管，采用身份数据调制所述发光二极管的驱动信号以产生包括用户的身份信息的光信号。

位置检测单元120用于获取外部的光子接收器位置，并将所述光子接收器的位置发送到运动控制单元130。位置检测单元120例如为颜色识别摄像头或三维成像扫描仪。位置检测单元120接收到主控制单元160发出的位置获取命令后通过拍摄图像来获得光子接收器的位置。例如，光子接收器的外表面为预定颜色或者外表面设置有预定颜色的色块，位置检测单元120通过拍摄图像并根据图像中的该预定颜色判断光子接收器的位置。

运动控制单元130用于根据所述外部的光子接收器位置生成移动命令，并将所述移动命令发送到机械运动单元140。

机械运动单元140根据移动命令执行头部的转动以修正所述预定距离，使得光子接收器位于光子发射器110发射的光信号的路径上实现光子发射器110同光子接收器的对接。

在首次使用时，先对所述预定距离进行位移补偿，即智能机器人100头部的转动使得光子发射器110发射的光束和光子接收器对接成功；此刻通过编程记录下检测单元120所捕捉的颜色的位置信息并保存在运动控制单元130。之后的使用过程中，运动控制单元130即可通过该位置信息和检测单元120获得的外部的光子接收器的图像产生移动命令。

在工作时，当主人发出开门指令信息后，指令接收单元150接收开门指令信息，身份识别单元根据开门指令信息进行身份验证。验证通过后，主控制单元160发出位置获取命令，启动指令接收单元150扫描拍摄周围环境的图像寻找光子接收器以获得光子接收器的位置；运动控制单元130根据光子接收器的位置产生移动命令；机械运动单元140根据移动命令执行头部的转动，使得光子接收器位于光子发射器110发射的光信号的路径上实现光子发射器110同光子接收器的对接；光子发射器110发射光信号。

应当理解，本发明的智能机器人可以只用于光子门禁系统的客户端，还可以具备其他现有技术的功能，例如作为宠物机器人、打扫机器人、操作机器人、陪护型智能机器人等。

本实施例的智能机器人通过将光子门禁系统的客户端设置在机器人上，实现了智能机器人和光子门禁系统的交互。

图3是根据本发明实施例的光子门禁系统的示意性结构图，参照图3，该光子门禁系统包括智能机器人100和光子接收器200。

智能机器人100为上述所有实施例的智能机器人。

参照图4，光子接收器200包括光子接收单元210、验证单元220、门控制器230以及光传感器240。光子接收器200使用颜色标定。例如，光子接收器的外表面为预定颜色或者外表面包括预定颜色的色块。

光子接收单元210用于接受光信号。例如包括光电二极管和读出电路。

验证单元220从光信号中获得身份数据，判断该身份数据与预存数据是否匹配。在两者匹配的情况下，向门控制器230发出开门命令。门控制器230接收开门命令后将门打开。

光传感器240用于检测门的不透明对象以及该不透明对象移动状况。光传感器240可以采用以下形式：摄像机、红外传感器、光学传感器、或者已有的或者今后开发的任何图像传感器或图像传感器的组合。当用户穿过门后，光传感器240向门控制器230发出关门命令，将门关闭。

本发明的光子门禁系统通过将客户端设置于智能机器人上，实现了智能机器人和门禁系统的交互，帮助用户自动开门，方便人们的生活。

图5是根据本发明实施例的门禁控制方法的流程图，其中，智能机器人作为光子门禁系统的客户端与光子门禁系统的接收端之间通过光信号通信，该门禁控制方法包括：

步骤S101、获取用户开门指令信息。

步骤S102、获取外部的光子接收器的位置。具体步骤包括：根据所述用户开门指令信息生成位置获取命令；根据位置获取命令拍摄周围环境的图像；根据所述图像获得光子接收器的位置。例如光子接收器的外表面为预定颜色，或设置有预定颜色的色块，位置检测单元通过扫描所述光子接收器上的预定颜色判断所述光子接收器的位置。

步骤S103、根据外部的光子接收器的位置产生移动命令。在首次使用时，先对预定距离进行位移补偿，即智能机器人头部的转动使得光子发射器发射的光束和光子接收器对接成功；此刻通过编程记录下检测单元所捕捉的颜色的位置信息并保存在运动控制单元。之后的使用过程中，运动控制单元即可通过该位置信息和检测单元获得的外部的光子接收器的图像产生移动命令。

步骤S104、根据移动命令执行所述智能机器人的运动，使得所述光子接收器与光子接收器进行光信号对接传输。

步骤S105、接收端从光信号获得身份数据并判断所述身份数据与预存数据是否匹配。

步骤S106、根据身份数据与预存数据是否匹配执行人员出入控制。具体地，在判断身份数据同预存数据匹配时，执行开门动作；在执行开门动作后，检测到用户通过，执行关门动作。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种智能机器人，所述智能机器人与外部的光子接收器进行配合，其特征在于，所述智能机器人包括主控制单元，分别与该主控制单元连接的：

指令接收单元，用于接收外部输入的用户开门指令信息；

光子发射器，用于发射包含有开门指令的光信号；

位置检测单元，用于根据所述用户开门指令信息来获取外部的光子接收器位置；

运动控制单元，用于根据所述外部的光子接收器位置生成移动命令；以及

机械运动单元，与所述运动控制单元连接，所述机械运动单元用于根据所述移动命令执行所述智能机器人的运动，使得所述光子发射器与外部的光子接收器进行信号对接。

2.根据权利要求1所述的智能机器人，其特征在于，所述位置检测单元与光子发射器隔开预定距离，所述运动控制单元根据所述外部的光子接收器位置生成移动命令为：所述运动控制单元修正所述位置检测单元与光子发射器隔开的预定距离，根据所述外部的光子接收器位置生成移动命令。

3.根据权利要求1所述的智能机器人，其特征在于，所述光子接收器的外表面为预定颜色，或者所述光子接收器的外表面设置有所述预定颜色的色块，所述位置检测单元通过扫描所述光子接收器上的预定颜色判断所述光子接收器的位置。

4.根据权利要求3所述的智能机器人，其特征在于，所述位置检测单元为颜色识别摄像头或三维成像扫描仪。

5.根据权利要求1所述的智能机器人，其特征在于，还包括分别与指令接收单元、主控制单元连接的身份识别单元，所述身份识别单元根据所述用户开门指令信息验证用户的身份。

6.根据权利要求1所述的智能机器人，其特征在于，所述指令接收单元为无线通信单元，所述用户开门指令信息为无线传输的用户开门信号；或所述指令接收单元为触觉感应单元，所述用户开门指令信息为用户的指纹信息；或所述指令接收单元为语音识别单元，所述用户开门指令信息为用户的语音信号。

7.根据权利要求1所述的智能机器人，其特征在于，所述智能机器人还包括具有双眼的头部，所述光子发射器和所述位置检测单元分别位于双眼的位置。

8.根据权利要求1所述的智能机器人，其特征在于，所述光子发射器包括发射可见光或红外光的发光二极管，采用身份数据调制所述发光二极管的驱动信号，使得所述发光二极管发射所述光信号。

9.根据权利要求1所述的智能机器人，其特征在于，所述智能机器人为陪护型智能机器人。

10.一种光子门禁系统，包括客户端和接收端，其特征在于，

所述客户端为根据权利要求1-9中任一项所述的智能机器人，

所述接收端对接收到的智能机器人传输的光信号来获取身份数据，并且根据身份数据执行人员出入控制。

11.根据权利要求10所述的光子门禁系统，其特征在于，所述接收端包括：

光子接收器，用于接收所述光信号；

验证单元，用于从所述光信号获取所述身份数据，以及判断所述身份数据与预存身份数据是否匹配。

12.根据权利要求11所述的光子门禁系统，其特征在于，所述光子门禁系统还包括有：

门控制器，用于执行开门和关门动作；以及

光传感器，用于检测用户是否已经通过，

其中，所述门控制器根据所述验证单元的验证结果执行开门动作，以及根据光传感器的检测结果执行关门动作。

13.一种应用权利要求1-9任一项所述智能机器人的门禁控制方法，其特征在于，包括：

获取用户开门指令信息；

根据用户开门指令信息获取外部的光子接收器的位置；

根据所述外部的光子接收器的位置产生移动命令；

根据所述移动命令执行所述智能机器人的运动，使得所述光子发射器与外部的光子接收器进行光信号对接传输。

14.根据权利要求13所述的门禁控制方法，其特征在于，所述根据用户开门指令信息获取外部的光子接收器的位置的步骤包括：根据用户开门指令信息生成位置获取命令；以及根据所述位置获取命令获取外部的光子接收器的位置。

15.根据权利要求13所述的门禁控制方法，其特征在于，根据所述外部的光子接收器的位置产生移动命令为：修正所述位置检测单元与光子发射器隔开的预定距离，根据所述外部的光子接收器位置生成移动命令。

16.根据权利要求13至15任一项所述的门禁控制方法，其特征在于，获取用户开门指令信息之后还包括根据所述用户开门指令信息验证用户身份。

17.根据权利要求16所述的门禁控制方法，其特征在于，所述用户开门指令信息为无线传输的用户开门信号、用户的指纹信息或用户的语音信号。

18.根据权利要求13所述的门禁控制方法，其特征在于，获取外部的光子接收器的位置为：通过扫描所述光子接收器上的预定颜色判断所述光子接收器的位置。

19.根据权利要求13所述的门禁控制方法，其特征在于，所述光信号包括身份数据。

20.根据权利要求19所述的门禁控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

从所述光信号获取所述身份数据，以及判断所述身份数据与预存身份数据是否匹配；

执行人员出入控制。