CN107152202A - 一种atm机防护舱锁门后自动开门装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种ATM机防护舱锁门后自动开门装置及其控制方法，系统包括：依次串接的舱内的麦克风、音频放大电路、滤波电路、幅值检测电路，基准电源，电压比较器，处理器单元，电子开关电路，舱内的舱门状态检测电路；电压比较器的同相输入端与幅值检测电路输出与相接，反相输入端与基准电源相接，输出与处理器单元输入相接；舱门状态检测电路与处理器单元另一输入相接；电子开关电路的控制端与处理器单元输出相接，开关两端分别与舱内开门按钮的两端相互并接。其控制方法在于，ATM机防护舱的舱门处于关闭时，自动开门装置检测到小孩哭声大于55分贝时，输出模拟舱内开门按钮的开门信号，从而开启舱门，让被困小孩走出ATM机防护舱室。

Description

一种ATM机防护舱锁门后自动开门装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及ATM机防护舱门的电子系统，具体地讲是涉及ATM机防护舱锁门后自动开门 装置及其控制方法。

背景技术

目前，银行的ATM机取款室(取款亭)，为了保护储户更加安全地取款，有的在每个ATM 自动取款机外面安装有(类似封闭电话亭的封闭防护舱)封闭防护舱(室)，实现“一人一舱”， 舱门设置为电子系统的防护门(一旦进入取款室后，门锁会自动锁上，从外部无法打开，如此 一来，市民在里面取钱时就会比较安全)，电子系统的防护门在舱门内设有开门按钮，在舱门 外有的设开门按钮，有的不设开门按钮(推门自动打开)，开门按钮安装高度为方便成人操作 的高度(一般设置开门按钮离地约1.2米)，在防护舱内设有人体感应传感器，平时舱门处于 关闭状态。舱室无人的情况下，对于舱门外有设开门按钮的电子系统的防护门，按舱门外的 开门按钮，自动开门，舱开门到位停留设定的时间(一般设置为2秒)后自动关门；对于舱门 外不设开门按钮的电子系统的防护门，在舱外舱门可随手拉开。舱内人体感应传感器感应到 有人后，锁门(自动上锁，通过舱外的开门按钮，门外用力拉门打不开舱门。)，舱外提供给 用户操作开门的功能失效。当舱门处于锁门状态，通过按舱内的开门按钮才能打开舱门，即 按舱内的开门按钮，自动打开舱门，并停顿设定的时间(一般设置为2秒)后自动关门。看似 完美的设计，确存在一个很大的缺陷:当防护舱内只停留小孩时，小孩将无法走出防护舱，因 人体感应传感器检测到舱内有人时是进行闭锁舱门的，此时只能通过舱内的开门按钮才能打 开舱门，而舱外提供给用户的开门功能是失效的，即此时舱外的用户打不开舱门。众知，舱 内的小孩可能够不着的开门按钮，即使够着开门按钮，也存在可能不会(没有意识去按)或力 气小操作不了开门按钮。所以当防护舱内只停留小孩时，只能呼叫银行工作人员或向110求 助，银行工作人员或民警通过特殊方式才能从外部打开舱门。所以用来保护取款人的ATM自 动取款机防护舱，对孩子来说，成为了一个安全的隐患。

众所周知:ATM机防护舱室具有一定的隔音功能，一旦舱门关起后，舱内外声音会变得 非常小，舱外的人听不见舱内的人说话声音，舱内的人听不见舱外的人说话声音。同时，一 旦小孩被困ATM防护舱，小孩一般会被吓得哇哇大哭。

发明内容

本发明的目的和解决的技术问题是针对现有ATM机防护舱室存在会困住小孩的缺陷，提 出一种ATM机防护舱锁门后自动开门装置及其控制方法，实现检测到防护舱内有小孩被困时， 送控制信号至ATM机防护舱的防护门的电子系统，电子系统自动打开舱门。

为了实现上述的目的，本发明的技术方案是：

一种ATM机防护舱锁门后自动开门装置，包括麦克风、音频放大电路、滤波电路、幅值 检测电路、基准电源、电压比较器、处理器单元、电子开关电路、舱门状态检测电路；所述麦克风依次串接音频放大电路、滤波电路、幅值检测电路，幅值检测电路的输出与电压比较器的同相输入端相连接，电压比较器的反相输入端与基准电源相连接，电压比较器的输出与 处理器单元的输入相连接，舱门状态检测电路与处理器单元的另一输入相连接，处理器单元 的输出与电子开关电路的控制端相连接，电子开关电路的开关两端通过连线分别与舱内的开 门按钮的两端相互并接，舱门状态检测电路和麦克风安装在舱内。

所述舱门状态检测电路由磁性开关和磁铁组成，磁性开关的输出与处理器单元的输入相 连接，磁铁通过磁场与磁性开关相连接，磁铁安装在舱门内侧，磁性开关与磁铁对应而安装 在舱门边框上，当舱门处于关闭时磁性开关检测到磁场信号，否则磁性开关检测不到磁场信 号；本发明磁性开关优选霍尔开关，磁铁优选磁钢。

所述幅值检测电路用于对滤波电路传递的哭声信号幅值的获取，幅值检测电路为包络检 测电路，选用串联型二极管峰值包络检波器。

所述基准电源用于与哭声信号幅值的比较，基准电源大小为用户可调节，通过调节基准 电源设定阈值，限定哭声的大小。

所述电压比较器用于具体进行哭声信号幅值与基准电源比较，当哭声信号幅值大于基准 电源所设阈值时，电压比较器输出为高电平，否则电压比较器输出为低电平。

所述麦克风用于舱内音频信号的采集，安装在舱内的开门按钮附近。

所述音频放大电路用于对麦克风采集的音频信号进行放大，放大后送滤波电路处理。

所述滤波电路用于对采集的音频信号中哭声信号的提取，即去掉干扰信号成份，保留哭 声信号。

所述处理器单元用于对电压比较器输出及舱门状态检测电路输出信号的检测和判断，根 据检测和判断结果输出相应的控制信号至电子开关电路的控制端，处理器单元以MCU(微控 制单元)单元核心，集有各种输入输出接口电路构成的中央处理器单元，内并设有定时器。

所述电子开关电路由半导体和继电器，或数字模拟开关等构成，本发明优选数字模拟开 关CD4066。

实现上述的目的，本发明的另一技术方案是：

一种ATM机防护舱锁门后自动开门装置的控制方法，在于如下步骤，

1)在舱门处于关闭状态，调节基准电源设定阈值，使舱内检测到小孩哭声大于55分贝时 电压比较器输出为高电平，检测到小孩哭声小于等于55分贝时电压比较器输出为低电平；

2)当处理器单元检测到舱门状态检测电路输入的是舱门处于关闭状态时的信号，对电压 比较器输出进行检测，待检测到电压比较器输出连续5秒的高电平，输出舱门开启控制信号 至电子开关电路的控制端，控制电子开关电路的开关接通，舱门开启；

3)当处理器单元在检测电压比较器输出期间，检测到舱门状态检测电路输入的是舱门开 启状态时的信号，立即停止电压比较器输出检测。

所述小孩指3岁以下儿童。

所述舱门开启状态是指舱门未处于关闭状态，即为舱门已打开或舱门正在开/关移动过程 中。

所述舱门开启控制信号为具有一定宽度的脉冲信号，确保电子开关电路模拟舱内的开门 按钮操作，脉冲宽度设置为1秒。

所述舱门开启控制信号的脉冲信号为两个的脉冲信号，第一个脉冲信号输出的同时进行 4秒定时，4秒定时到输出第二个脉冲信号，第一个脉冲信号输出后打开舱门，第二个脉冲信 号输出使已打开的舱门保持开着或再次打开舱门，确保小孩安全走出。

有益效果：

本发明的一种ATM机防护舱锁门后自动开门装置及其控制方法，以不改变ATM机防护舱 室现有的舱门防护的电子系统结构，实现若小孩落在封闭式自助取款室内时，自动开门装置 检测到小孩的哇哇大哭声就完成自动打开舱门，而小孩被锁封闭式自助取款室时吓得哇哇大 哭，是小孩的本能发应，故本发明解决被困小孩走出ATM机防护舱室，简单，安全，可全。

附图说明

图1为本发明的一种ATM机防护舱锁门后自动开门装置的原理示意图；

图中：1.麦克风，2.音频放大电路，3.滤波电路，4.幅值检测电路，5.基准电源， 6.电压比较器，7.处理器单元，8.电子开关电路，10.舱门状态检测电路，11.磁性开关， 12.磁铁。

具体实施方式

如图1所示，一种ATM机防护舱锁门后自动开门装置，包括麦克风1、音频放大电路2、 滤波电路3、幅值检测电路4、基准电源5、电压比较器6、处理器单元7、电子开关电路8、舱门状态检测电路10；所述麦克风1依次串接音频放大电路2、滤波电路3、幅值检测电路4，幅值检测电路4的输出与电压比较器6的同相输入端相连接，电压比较器6的反相输入端与基准电源5相连接，电压比较器6的输出与处理器单元7的输入相连接，舱门状态检测电路10与处理器单元7的另一输入相连接，处理器单元7的输出与电子开关电路8的控制端相连接，电子开关电路8的开关两端通过连线分别与舱内的开门按钮的两端相互并接，舱门状态检测电路10和麦克风1安装在舱内。

所述舱门状态检测电路10由磁性开关11和磁铁12组成，磁性开关11的输出与处理器 单元7的输入相连接，磁铁12通过磁场与磁性开关11相连接，磁铁12安装在舱门内侧，磁性开关11与磁铁12对应而安装在舱门边框上，当舱门处于关闭时磁性开关11检测到磁场信号，否则磁性开关11检测不到磁场信号；本发明磁性开关11选用霍尔开关，磁铁12选用磁钢。

所述幅值检测电路4用于对滤波电路3传递的哭声信号幅值的获取，幅值检测电路4为 包络检测电路，选用串联型二极管峰值包络检波器，由二极管D和RLC低通滤波器相串接构 成。二极管D把滤波电路3传递的哭声信号进行整形，得到幅值均为正的信号，RLC低通滤 波器对整形后的信号进行低频滤波，从而得到比较平滑的低频信号输入至电压比较器6的同 相输入端。

所述基准电源5用于与哭声信号幅值的比较，基准电源5大小为用户可调节，通过调节 基准电源5设定阈值，限定哭声的大小。

所述电压比较器6用于具体进行哭声信号幅值与基准电源5比较，当哭声信号幅值大于 基准电源5所设阈值时，电压比较器6输出为高电平，否则电压比较器6输出为低电平。

所述麦克风1用于舱内音频信号的采集，安装在舱内的开门按钮附近。

所述音频放大电路2用于对麦克风1采集的音频信号进行放大，放大后送滤波电路3处 理。

所述滤波电路3用于对采集的音频信号中哭声信号的提取，即去掉干扰信号成份，保留 哭声信号，滤波电路3由滤除1.5KHz以下低通滤波电路和20KHz以上的高通滤波电路组成， 即选择1.5KHz至20KHz的音频信号，本发明采用RC和运算放大器构成滤波电路3。

所述处理器单元7用于对电压比较器6输出及舱门状态检测电路10输出信号的检测和判 断，根据检测和判断结果输出相应的控制信号至电子开关电路8的控制端，处理器单元7以 MCU(微控制单元)单元核心，集有各种输入输出接口电路构成的中央处理器单元，内并设有 定时器。

所述电子开关电路8由半导体和继电器，或数字模拟开关等构成，本发明优选数字模拟 开关，即选择CD4066数字模拟开关。

一种ATM机防护舱锁门后自动开门装置的控制方法，在于如下步骤，

1)在舱门处于关闭状态，调节基准电源5设定阈值，使舱内检测到小孩哭声大于55分贝 时电压比较器6输出为高电平，检测到小孩哭声小于等于55分贝时电压比较器6输出为低电 平；

2)当处理器单元7检测到舱门状态检测电路10输入的是舱门处于关闭状态时的信号，对 电压比较器6输出进行检测，待检测到电压比较器6输出连续5秒的高电平，输出舱门开启 控制信号至电子开关电路8的控制端，控制电子开关电路8的开关接通，舱门开启；

3)当处理器单元7在检测电压比较器6输出期间，检测到舱门状态检测电路19输入的 是舱门开启状态时的信号，立即停止电压比较器6输出检测。

所述小孩指3岁以下儿童，设定小孩哭声大于55分贝时为哇哇大哭。

所述舱门开启状态是指舱门未处于关闭状态，即为舱门已打开或舱门正在开/关移动过程 中。

所述舱门开启控制信号为具有一定宽度的脉冲信号，其脉宽时间为电子开关电路8的开 关接通保持时间，脉冲信号的脉宽要求达到舱内的开门按钮产生开门请求信号所需的时间， 即产生脉冲信号的脉宽要求确保电子开关电路8模拟舱内的开门按钮操作。本发明脉冲信号 的脉冲宽度设定为1秒。

所述舱门开启控制信号的脉冲信号为两个的脉冲信号，处理器单元7输出的第一个脉冲 信号控制打开舱门，处理器单元7输出的第二个脉冲信号控制已打开的舱门保持开着或再次 打开舱门，即:若在舱门开门到位停留的时间内处理器单元7输出的第二个脉冲信号，则保持 已打开的舱门开着，若在舱门向关门方向移动或己关门时处理器单元7输出的第二个脉冲信 号，则控制舱门再次打开。本发明在处理器单元7输出的第一个脉冲信号的同时打开定时器 进行按设定延时时间开始定时，当延时时间到，处理器单元7输出的第二个脉冲信号，由于 ATM机防护舱舱门开/关的单程移动时间一般为2秒，舱开门到位停留时间一般为2秒，所以 本发明设定的延时时间为4秒，即处理器单元7输出的第一个脉冲信号的同时打开定时器开 始4秒定时，4秒定时到处理器单元7输出的第二个脉冲信号，从而使已打开的舱门保持打 开或再次打开舱门，确保小孩安全走出。

Claims (5)

1.一种ATM机防护舱锁门后自动开门装置，包括：麦克风、音频放大电路、滤波电路、幅值检测电路、基准电源、电压比较器、处理器单元、电子开关电路、舱门状态检测电路；所述麦克风依次串接音频放大电路、滤波电路、幅值检测电路，幅值检测电路的输出与电压比较器的同相输入端相连接，电压比较器的反相输入端与基准电源相连接，电压比较器的输出与处理器单元的输入相连接，舱门状态检测电路与处理器单元的另一输入相连接，处理器单元的输出与电子开关电路的控制端相连接，电子开关电路的开关两端通过连线与ATM机防护舱的舱门电子系统相连接，舱门状态检测电路和麦克风安装在舱内；其特征在于，所述的电子开关电路的开关两端通过连线分别与ATM机防护舱的舱门电子系统设置在舱内的开门按钮的两端相互并接，所述的安装在舱内的麦克风设置在舱内的开门按钮附近。

2.根据权利要求1所述的ATM机防护舱锁门后自动开门装置，其特征在于，所述基准电源大小可调节。

3.根据权利要求1所述的ATM机防护舱锁门后自动开门装置，其特征在于，所述电子开关为数字模拟开关。

4.一种根据权利要求1所述的ATM机防护舱锁门后自动开门装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)在舱门处于关闭状态，调节基准电源设定阈值，使舱内检测到小孩哭声大于55分贝时电压比较器输出为高电平，检测到小孩哭声小于等于55分贝时电压比较器输出为低电平；

2)当处理器单元检测到舱门状态检测电路输入的是舱门处于关闭状态时的信号，对电压比较器输出进行检测，待检测到电压比较器输出连续5秒的高电平，输出舱门开启控制信号至电子开关电路的控制端，控制电子开关电路的开关接通，舱门开启；

3)当处理器单元在检测电压比较器输出期间，检测到舱门状态检测电路输入的是舱门开启状态时的信号，立即停止电压比较器输出检测。

5.根据权利要求4所述的一种ATM机防护舱锁门后自动开门装置的控制方法，其特征在于，所述舱门开启控制信号为两个脉冲信号，第一个脉冲信号输出后打开舱门，第二个脉冲信号输出使已打开的舱门保持开着或再次打开舱门。