CN107093235A - 一种智能小区门口机控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能小区门口机控制系统，包括控制器、存储模块、射频卡识别模块、无线模块、节能控制模块、电源模块、按键模块和显示模块，所述控制器分别连接存储模块、射频卡识别模块、无线模块、节能控制模块、电源模块、按键模块和显示模块；所述显示屏夜间能够显示当前住户的门牌号；所述节能控制模块用于识别门口机周围是否有人，当节能控制模块探测到5m范围内有人时，控制显示模块进入高亮度模式，并显示新闻或广告。本发明智能小区门口机控制系统具有功能强大、操作灵便、系统结构简单、设备简约、成本低廉、运行稳定、维护简便等优点，而且采用人脸识别和节能技术，实用性强。

Description

一种智能小区门口机控制系统

技术领域

本发明涉及一种门口机，具体是一种智能小区门口机控制系统。

背景技术

建筑智能化蓬勃兴起20余年来，我国以封闭式管理为特色的居住小区，均建有包括有楼宇访客对讲和智能卡门禁系统等出入口控制系统。它作为出入口控制与管理功能成为居住小区智能化安全防范设施建设和运营的基本配置。至今，全国已经有数以百万计新建住宅小区和既有住宅小区中运行着这样的技术系统。

楼宇访客对讲系统是利用语音通讯(图象)对访客者进行确认，并能通过通话设备开启被控制的门的电子机械系统。自上世纪末智能住宅小区兴起后，已经由单一住宅单元防盗门的控制发展为小区联网型的楼宇访客对讲系统。系统由配有电控锁的单元门、门口机、室内机、传输网络、中心主机等组成。系统的传输网络主要分为分线制、总线制和小区局域网。上述系统的建立需要线路布设、设备安装、系统调试等基本环节，一般均纳入住宅建设过程中完成。交付后由小区物业管理单位负责运行和维护。

随着运行时间的延伸，设备需要更新，系统需要维护。在技术更新、系统升级和设备更换时，因设备厂商变迁、传输线路更换、居住业主配合和物业单位资金等因素，往往带来一些难以逾越的困难，致使不少建成多年的小区出现系统瘫痪、单元门敞开等现象，住户抱怨，投诉无效。为此，追求一种结构简单，维护便捷、运行可靠的技术系统，成为居住区出入口控制系统技术产品发展和进步的目标。

随着物联网、云计算、大数据、移动通信等现代最新信息技术的发展和普及应用，特别是全光PON无源网络、4G/5G移动互联网的推广，智能手机等移动终端的普及，丰富的新产品不断成熟应用，在“互联网+”思维的驱动下，一种全新的基于互联网“云”技术的出入口控制系统酝酿成熟并问世。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能小区门口机控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种智能小区门口机控制系统，包括控制器、存储模块、射频卡识别模块、无线模块、节能控制模块、电源模块、按键模块和显示模块，所述控制器分别连接存储模块、射频卡识别模块、无线模块、节能控制模块、电源模块、按键模块和显示模块；所述显示屏夜间能够显示当前住户的门牌号；所述节能控制模块用于识别门口机周围是否有人，当节能控制模块探测到5m范围内有人时，控制显示模块进入高亮度模式，并显示新闻或广告。

作为本发明进一步的方案：本发明还内置8粒发光亮度可控的LED灯，能够为门口机前人脸进行补光

作为本发明进一步的方案：所述摄像头用于采集来访者面部图像，送控制器进行人脸识别。

作为本发明进一步的方案：所述人脸识别通过控制器进行，具体包括：眨眼检测单元，用于对人脸图像序列进行眨眼检测；图像预处理单元，用于对人脸图像进行预处理，以设定特征点的搜索范围；特征点提取单元，用于对人脸图像的特征点信息进行提取。

作为本发明进一步的方案：所述控制器进行人脸识别后，若为小区住户，则自动控制门禁开启，若为非小区住户，则提示来访者采用射频卡或者通过密码进入。

作为本发明进一步的方案：所述存储模块用于存储小区内住户人员信息。

作为本发明进一步的方案：所述无线模块能够与手机APP互联，通过手机APP控制门口机。

作为本发明再进一步的方案：所述显示模块采用触摸屏幕。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明智能小区门口机控制系统具有功能强大、操作灵便、系统结构简单、设备简约、成本低廉、运行稳定、维护简便等优点，而且采用人脸识别和节能技术，实用性强，必将成为智能化出入口控制系统技术的发展趋势，成为新一代智能小区必备利器，成为智慧社区建设的重要条件。

附图说明

图1为智能小区门口机控制系统的结构示意图。

图2为智能小区门口机控制系统中节能控制模块的电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～2，本发明实施例中，一种智能小区门口机控制系统，包括控制器、存储模块、射频卡识别模块、无线模块、节能控制模块、电源模块、按键模块和显示模块，所述控制器分别连接存储模块、射频卡识别模块、无线模块、节能控制模块、电源模块、按键模块和显示模块；所述显示屏夜间能够显示当前住户的门牌号；所述节能控制模块用于识别门口机周围是否有人，当节能控制模块探测到5m范围内有人时，控制显示模块进入高亮度模式，并显示新闻或广告。

本发明还内置8粒发光亮度可控的LED灯，能够为门口机前人脸进行补光

所述摄像头用于采集来访者面部图像，送控制器进行人脸识别。

所述人脸识别通过控制器进行，具体包括：眨眼检测单元，用于对人脸图像序列进行眨眼检测；图像预处理单元，用于对人脸图像进行预处理，以设定特征点的搜索范围；特征点提取单元，用于对人脸图像的特征点信息进行提取。

所述控制器进行人脸识别后，若为小区住户，则自动控制门禁开启，若为非小区住户，则提示来访者采用射频卡或者通过密码进入。

所述存储模块用于存储小区内住户人员信息。

所述无线模块能够与手机APP互联，通过手机APP控制门口机。

所述显示模块采用触摸屏幕。

门口机显示信息将通过自动侦测环境后进行智能化的切换，使得门口机工作于最为恰当的状态。具体功能如下：

1)门牌号随环境照度而智能化显示。门口机内置光亮探测传感器，通过系统计算环境照度值，并与设定的照度比较，低于照度阈值时，控制显示屏显示预定的本单元门牌号(该门牌号由系统小区管理端设定，通过云平台预先下载至门口机存储)。高于照度阈值，则终止显示。

2)新闻广告随人员来到而自动发送和显示。门口机内置移动探测传感器，感知5米以内有无人员活动。当确定5米范围内有人时，控制显示屏显示新闻或广告(该新闻、广告信息由云平台预先下发于门口机存储器)。

3)操作信息随人工操作而自动显示。当门口机面板键盘一旦操控，显示屏自动转换工作状态，终止新闻/广告。

以上自动显示屏信息，在传统对讲门口机中是不可能具有的。

6、智能补光功能

云门口机设计有根据人脸/背景亮度对比度智能控制补光的功能。

门口机除显示屏发光外，还内置6粒发光亮度可控的LED灯，用以为门口机前人脸补光。

夜晚，环境照度偏低时，设计门口机显示屏以全屏白底显示操作信息，显示屏的白光能够为人脸均匀补光，保证人脸图像清晰度；

白昼，当图像背景过亮，背景与人脸对比度过大时，需要对人脸进行补光，以保证对人脸的辨识度。门口机微处理器算法将依据摄像机摄取景象测得的对比度值与预设对比度阈值比较，从而控制门口机补光灯开启并控制亮度达到预定值，获得较为理想的影像。

此种补光方式在现有的对讲门口机中未曾见过。

以上5、6两条的功能设计同样是基于门口机节能的考虑，上述措施避免了一切不必要耗能，如门口机在白昼无人时不做任何显示，不像当前普遍使用的广告屏不管有人无人均无休止地循环地播放着音视频信息；在需要对人脸补光时，通过智能识别和算法，只做合适的耗能发光，不像当前具有补光功能的门口机，始终以同样的强光照射着。

7、随机密码的产生和使用

为了满足室内无人自身又未携带门禁卡需要开启单元门的需要，当前任何楼宇对讲系统均具有密码开门的功能。此种密码每个门口机1个，在产品生产时具有初始密码，系统开通时由管理员配置，也可以在使用过程中通过管理员定期或不定期地作出变更，并以不同方式告知住户。因此，开门密码往往成为明码！安全开门的目的难以实现。

本发明的开门密码产生和使用的方法，具体如下：

1)一人一密码

在一个小区范围内为每一位APP用户设置一个6位数字的随机密码，在系统开通时由云平台自动配置，在为每一位用户“绑定”身份信息时由平台直接下载至用户APP。用户可以查看该密码，也可以根据自身习惯修改密码，修改密码确认后随即发送云平台作相应更改。

2)使用允许唯一性

云门口机只有一种状况(门口机网络中断时)允许使用密码开门。此时门口机会自动发出提示信息。其他任何情况都有相应的开门办法，故不能使用密码开门。

3)密码使用的“一次性”

使用密码开门后，门口机自动记录并在网络恢复后立即上传至云平台，云平台将自动生成新的随机密码修改原密码，并下载至使用过密码开门的用户APP中(当然，用户仍然可以修改，方法如前)。因此，本系统才是真正的“一次性使用”随机密码。

基于上述方法，出入控制的安全性得到显著增强！

8、APP身份信息“绑定”

本系统设计中，为实现住户APP的唯一性和安全性，采用实名制方式。具体方式如下：

为每一个居住小区设定一个二维码，用户以手机“扫一扫”小区二维码，生成《用户信息表》。

所述节能控制模块包括热释电红外传感器Q、芯片U1、芯片U2、数字信号处理器U3和三端稳压器U4，芯片U1引脚9分别连接电阻R15和电阻R1，电阻R15另一端分别连接热释电红外传感器Q引脚D、芯片U1引脚11、芯片U1引脚8、单刀双掷开关S1引脚2和三端稳压器U4引脚1，热释电红外传感器Q引脚S分别连接电容C3、电阻R4、芯片U1引脚13、芯片U1引脚14、电阻R3、电容C2、电容C1和芯片U1引脚16，热释电红外传感器Q引脚G分别连接电容C1另一端、电阻R1另一端、电阻R2、电容C12、芯片U1引脚7、电容C10和电容C11，电容C12另一端连接电阻R5，电阻R5另一端分别连接电阻R3另一端、电容C2另一端和芯片U1引脚15，电容C3另一端分别连接电阻R4另一端和芯片U1 引脚12，电阻R2另一端连接芯片U1引脚10，电容C11另一端分别连接芯片U1引脚5和电阻R6，电阻R6另一端连接芯片U1引脚6，电容C10另一端分别连接芯片U1引脚4和电阻R7，芯片U1引脚1连接单刀双掷开关S1引脚1，单刀双掷开关S1引脚3接地，三端稳压器U4引脚3接地，三端稳压器U4引脚2连接12V电源，电阻R8另一端分别连接电感L1、电容C4、电感L2、电容C8和芯片U2引脚PND，电感L1另一端分别连接电阻R9 和电容C5，电容C5另一端分别连接电容C4另一端和电阻R10并接地，电阻R10另一端分别连接电阻R9另一端和电容C6，电容C6另一端连接芯片U2引脚AIP1A，电感L2另一端分别连接电阻R12和电容C9，电容C9另一端分别连接电容C8另一端和电阻R11并接地，电阻R11另一端分别连接电阻R12另一端和电容C7，电容C7另一端连接芯片U2引脚AIP1B，芯片U2引脚DVDD连接1.8V电源，芯片U2引脚DVDDIO连接3.3V电源，芯片U2引脚PCLK 连接数字信号处理器引脚VPOCLK，芯片U2引脚SCL连接数字信号处理器引脚SCL，芯片 U2引脚SDA连接数字信号处理器引脚SDA，芯片U2引脚YOUT分别连接电阻R13、电阻R14 和数字信号处理器引脚VPOD，电阻R14另一端连接3.3V电源，电阻R13另一端连接芯片 U2引脚DGND并接地。

芯片U1型号为BISS0001。

芯片U2型号为TVP5150。

数字信号处理器U3型号为TMS320DM642。

三端稳压器U4型号为7805。

本发明的工作原理是：三端稳压器7805为信号处理电路提供电源。芯片BISS0001引脚9为触发控制信号输入脚，工作中应当保证输入电压，可以通过调节电阻R3的阻值来达到目的。当有行人进入监控区域时，热释电红外传感器Q将检测到的人体发出的红外线转化为电信号，并将其送到BISS0001内部，信号经BISS0001处理后由引脚2输出，输出信号为低电平到高电平的跳变。如果BISS0001工作在有效状态不可重复触发的情况下 (即单刀双掷开关S1接低电平)，高电平的持续时间为Ts，在Ts时间段结束时，输出信号即刻由高电平进入低电平并被封锁Ti时长；对于有效状态可重复触发的情况来讲(即单刀双掷开关S1接高电平)，如果在前一Ts时间段内，输入的变化使得输出有效状态再次触发，则高电平信号将从此刻算起再持续一个Tx时长，之后才转换为低电平并进入封锁时间Ti.在封锁时间内，即使由于负载的切换而引入的干扰也不会改变输出信号的状态。本设计中让单刀双掷开关S1接高电平，红外传感信号处理电路的输出信号作为DM642的外部中断信号，同时也作为TVP5150芯片的节电模式输入控制信号。

芯片TVP5150的引脚AIP1A和引脚AIP1B为模拟信号的输入端，该引脚需接0.1～1μF的滤波电容。由于本发明采用了同步信号内嵌的ITU-R BT.656格式，引脚PND为省电模式的控制信号输入端，低电平有效，与红外传感信号处理电路的输出信号连接，当监控区域无行人走动时，输出信号为低电平，这将使芯片TVP5150进入省电模式。芯片 TVP5150引脚YOUT为BT.656/YUV数据输出引脚，YOUT是BT.656/YUV数据的第7位，也是12C接口设备地址设置位，TVP5150设备地址由I2CSEL引脚所接的上拉电阻或下拉电阻确定，DM642和TVP5150应答过程中需要从片TVP5150的地址。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种智能小区门口机控制系统，包括控制器、存储模块、射频卡识别模块、无线模块、节能控制模块、电源模块、按键模块和显示模块，其特征在于，所述控制器分别连接存储模块、射频卡识别模块、无线模块、节能控制模块、电源模块、按键模块和显示模块；所述显示屏夜间能够显示当前住户的门牌号；所述节能控制模块用于识别门口机周围是否有人，当节能控制模块探测到5m范围内有人时，控制显示模块进入高亮度模式，并显示新闻或广告。

2.根据权利要求1所述的智能小区门口机控制系统，其特征在于，还内置8粒发光亮度可控的LED灯，能够为门口机前人脸进行补光。

3.根据权利要求1所述的智能小区门口机控制系统，其特征在于，所述摄像头用于采集来访者面部图像，送控制器进行人脸识别。

4.根据权利要求3所述的智能小区门口机控制系统，其特征在于，所述人脸识别通过控制器进行，具体包括：眨眼检测单元，用于对人脸图像序列进行眨眼检测；图像预处理单元，用于对人脸图像进行预处理，以设定特征点的搜索范围；特征点提取单元，用于对人脸图像的特征点信息进行提取。

5.根据权利要求3所述的智能小区门口机控制系统，其特征在于，所述控制器进行人脸识别后，若为小区住户，则自动控制门禁开启，若为非小区住户，则提示来访者采用射频卡或者通过密码进入。

6.根据权利要求1所述的智能小区门口机控制系统，其特征在于，所述存储模块用于存储小区内住户人员信息。

7.根据权利要求1所述的智能小区门口机控制系统，其特征在于，所述无线模块能够与手机APP互联，通过手机APP控制门口机。

8.根据权利要求1所述的智能小区门口机控制系统，其特征在于，所述显示模块采用触摸屏幕。