CN109035637B - 一种人脸识别低功耗门铃 - Google Patents

一种人脸识别低功耗门铃 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种人脸识别低功耗门铃，包括电源模块和门铃模块，门铃模块包括摄像头、控制器和门铃单元，摄像头、门铃单元均连接于控制器；电源模块包括开关单元、触发单元和维持单元，开关单元包括第一进电端、第一出电端和第一受控端；第一进电端用于连接电源，第一出电端连接于门铃模块，第一受控端连接于触发单元和维持单元；触发单元被触发时，通过第一受控端使第一进电端与第一出电端连通；门铃模块中的控制器还连接于维持单元，维持单元用于根据控制器的控制维持第一进电端与第一出电端的连通；第一进电端与第一出电端连通时，控制器从摄像头获取访客图像，以及根据访客图像控制门铃单元动作。实现了可进行人员筛选和低功耗的门铃。

Description

一种人脸识别低功耗门铃
技术领域
本发明涉及门铃技术，尤其涉及一种人脸识别低功耗门铃。
背景技术
现有的门铃一般保持长时间通电运行，在有人按下门铃开关时，实现门铃功能；这种方式在没有按下门铃开关时，门铃也耗电，尤其在通过电池为门铃供电时，电池不耐用；另外只要有人按下门铃开关，就无差别实现门铃功能，因此如推销员等无关人员按下门铃开关就会给居民的正常生活造成干扰，引起不便。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种人脸识别低功耗门铃，其能解决现有的门铃一般保持长时间通电运行，在没有按下门铃开关时，门铃也耗电，尤其在通过电池为门铃供电时，电池不耐用；另外只要有人按下门铃开关，就无差别实现门铃功能，因此如推销员等无关人员按下门铃开关就会给居民的正常生活造成干扰，引起不便。
本发明的目的采用如下技术方案实现：
一种人脸识别低功耗门铃，包括电源模块和门铃模块，所述门铃模块包括摄像头、控制器和门铃单元，所述摄像头、门铃单元均连接于所述控制器；所述电源模块包括开关单元、触发单元和维持单元，所述开关单元包括第一进电端、第一出电端和第一受控端；所述第一进电端用于连接电源，所述第一出电端连接于所述门铃模块，所述第一受控端连接于所述触发单元和维持单元；
所述触发单元被触发时，通过所述第一受控端使所述第一进电端与第一出电端连通；所述门铃模块中的控制器还连接于所述维持单元，所述维持单元用于根据所述控制器的控制维持所述第一进电端与第一出电端的连通；
所述第一进电端与第一出电端连通时，所述控制器从所述摄像头获取访客图像，以及根据访客图像控制所述门铃单元动作。
进一步地，所述门铃模块还包括连接于所述控制器的存储单元，所述控制器从所述摄像头获取访客图像，以及根据访客图像控制所述门铃单元动作，具体为：所述控制器从所述摄像头获取访客图像，并根据所述访客图像与所述存储单元中人脸图像信息的对比结果控制所述门铃单元动作。
进一步地，所述门铃模块还包括连接于所述控制器的交互单元，所述交互单元向所述控制器发送学习指令时，将人脸图像信息存储至所述存储单元中。
进一步地，所述控制器从所述交互单元获取到学习指令后，所述维持单元根据所述控制器的控制维持所述第一进电端与第一出电端的连通，直至所述控制器从所述交互单元获取到结束指令。
进一步地，所述触发单元包括按钮K2，所述触发单元被触发具体包括所述按钮K2被按下；
所述触发单元还包括电阻R48，所述电阻R48的一端通过所述按钮K2接地，另一端连接于所述第一受控端；所述开关单元包括连接于所述第一进电端和第一受控端之间的电阻R47。
进一步地，所述触发单元还包括串联于所述电阻R48和按钮K2之间的二极管D2，所述二极管D2的阳极连接于所述电阻R48，二极管D2的阴极连接于所述按钮K2；
所述二极管D2的阴极通过电阻R50连接于电源。
进一步地，所述开关单元还包括连接于所述第一进电端和第一受控端之间的电容C32。
进一步地，所述维持单元包括开关管Q9，所述开关管Q9包括第二受控端、第二进电端和第二出电端，所述第二进电端连接于所述第一受控端，所述第二出电端接地；所述第二受控端连接于所述控制器，所述控制器通过所述第二受控端控制所述第二进电端和第二出电端导通或关断。
进一步地，所述触发单元还包括防拆电路，所述防拆电路与所述按钮K2并联，所述触发单元被触发具体还包括所述防拆电路动作。
进一步地，所述防拆电路包括弹片式开关KEY3和电阻R525，所述弹片式开关KEY3与所述电阻R525串联，所述防拆电路的一端连接于所述按钮K2，另一端接地；所述人脸识别低功耗门铃被拆时，所述弹片式开关KEY3动作使所述防拆电路的两端连通。
相比现有技术，本发明实施例的有益效果在于：在触发单元未被触发时，开关单元关断，电源不向门铃模块供电，门铃无功耗产生；触发单元被触发后，开关单元导通使得电源向门铃模块供电，以及门铃模块中的控制器通过维持单元维持开关单元导通，以便于门铃模块执行操作；控制器摄像头获取访客图像，以及根据访客图像控制门铃单元动作。从而避免了推销员等无关人员按下门铃开关给居民的正常生活造成的干扰的问题，而且在触发单元被触发时门铃模块才执行相应操作，实现了可进行人员筛选和低功耗的门铃。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的人脸识别低功耗门铃的结构示意图；
图2为图1中电源模块的电路示意图；
图3为本发明实施例二提供的人脸识别低功耗门铃中电源模块的电路示意图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
实施例一
如图1为一种人脸识别低功耗门铃的结构示意图。
人脸识别低功耗门铃包括电源模块120和门铃模块130，门铃模块130包括摄像头131、控制器132和门铃单元133，摄像头131、门铃单元133均连接于控制器132。门铃单元133由控制器132控制。
作为优选的实施方式，门铃单元133包括门铃扬声器和/或指示灯(图未示)，控制器132控制门铃扬声器发出声音和/或指示灯点亮，提示有人触发门铃。在另一实施例中，门铃单元133包括麦克风和喇叭，控制器132控制门铃单元133实现语音对讲。
电源模块120包括开关单元121、触发单元122和维持单元123。如图1和图2所示，开关单元121包括第一进电端、第一出电端和第一受控端；第一进电端连接于电源10，在本实施例中，电源为电池，电源的电平为BAT_IN；第一出电端连接于门铃模块130，第一出电端的电平为BAT_VCC，第一受控端连接于触发单元122和维持单元123。
在本实施例中，如图2所示，开关单元121包括PMOS管Q8，第一进电端、第一出电端和第一受控端分别为PMOS管的源极、漏极和栅极。
触发单元122没有被触发时，第一进电端与第一出电端为断开状态，门铃模块130无法从电源获取电能。触发单元122被触发时，通过第一受控端使第一进电端与第一出电端连通，从而第一进电端连接的电源向第一出电端连接的门铃模块130供电，第一出电端的电平为BAT_VCC，门铃模块130得到供电后启动。
作为优选的实施方式，触发单元122包括按钮K2，触发单元122被触发具体包括按钮K2被按下。按钮K2被按下后，第一受控端获得触发信号，使得第一进电端与第一出电端连通。
作为优选的实施方式，触发单元122还包括电阻R48，电阻R48的一端通过按钮K2接地，另一端连接于第一受控端；开关单元121包括连接于第一进电端和第一受控端之间的电阻R47。
按钮K2没有被按下时，第一受控端的电压等于第一进电端的电压，PMOS管Q8不会导通，第一进电端与第一出电端为断开状态，门铃模块130无法从电源获取电能。当按钮K2被按下后，电源经电阻R47和电阻R48接地，电阻R47、电阻R48连接处，即第一受控端的电压小于第一进电端的电压，以使PMOS管Q8导通，此时第一进电端与第一出电端连通，从而第一进电端连接的电源向第一出电端连接的门铃模块130供电，门铃模块130得到供电后启动。
作为优选的实施方式，开关单元121还包括连接于第一进电端和第一受控端之间的电容C32。按钮K2没有被按下时，第一受控端的电压等于第一进电端的电压。由于电容C32两端的电压不能突变，当按钮K2刚被按下瞬间，第一受控端的电压仍等于第一进电端的电压；只有当按钮K2被按下的时间足够长，使得电容C32放电至一定程度时，才会使第一进电端与第一出电端连通，从而门铃模块130上电启动。因此避免了按钮K2被短时误触时门铃响。
作为优选的实施方式，触发单元122还包括串联于电阻R48和按钮K2之间的二极管D2，二极管D2的阳极连接于电阻R48，二极管D2的阴极连接于按钮K2；以保证按钮K2按下后，第一受控端可以准确判断到电压的变化。
作为优选的实施方式，二极管D2的阴极通过电阻R50连接于电源；便于在K2松开后且维持单元123也不工作的情况下，确保开关单元121中的PMOS管Q8可以准确关断。
作为优选的实施方式，电源通过电容C33接地，起滤波作用，以避免电源波动产生误动作。
门铃模块130中的控制器132还连接于维持单元123，维持单元123用于根据控制器132的控制维持第一进电端与第一出电端的连通。
触发单元122被触发使得门铃模块130以及其中的控制器132得到供电启动后，控制器132控制维持单元123维持第一进电端与第一出电端的连通，从而维持电源10向门铃模块130的供电，便于门铃模块130执行相应的操作，如使门铃单元133发出响声、建立对讲通信等。当门铃模块130执行完相应的操作后，再由控制器132控制维持单元123切断第一进电端与第一出电端的连通，从而门铃模块130彻底断电，停止消耗电能。
作为优选的实施方式，如图2所示，维持单元123包括开关管Q9。开关管Q9包括第二受控端、第二进电端和第二出电端，第二进电端连接于第一受控端，第二出电端接地；第二受控端通过引脚MCU_GPIO连接于控制器132，控制器132通过第二受控端控制第二进电端和第二出电端导通或关断。
触发单元122被触发使得门铃模块130得到供电启动后，门铃模块130中的控制器132通过第二受控端控制第二进电端和第二出电端导通，第一受控端通过开关管Q9接地，因此第一受控端的电压可以使第一进电端与第一出电端维持连通。当门铃模块130执行完相应的操作后，控制器132再通过第二受控端控制第二进电端和第二出电端关断；随着电容C32逐渐充电，第一受控端的电压使得第一进电端与第一出电端断开，从而门铃模块130彻底断电，停止消耗电能。
触发单元122被触发，使得第一进电端与第一出电端连通，第一进电端连接的电源向第一出电端连接的门铃模块130供电；门铃模块130受电后执行相应的操作，同时，门铃模块130中的控制器132控制维持单元123维持第一进电端与第一出电端的连通，保证门铃模块130执行相应操作时的供电。
在本实施例中，门铃模块130受电后执行以下操作：控制器132从摄像头131获取访客图像，以及根据访客图像控制门铃单元133动作。在本实施例中，摄像头131从控制器132获取电能；在另一实施例中，摄像头131还连接于第一出电端，当第一进电端与第一出电端连通，摄像头131可直接从电源10获取电能。
作为优选的实施方式，门铃模块130还包括连接于控制器132的存储单元(图未示)，存储单元中预存有有权限通过触发单元122触发门铃单元133动作的人员的人脸图像信息。
控制器132从摄像头131获取访客图像，以及根据访客图像控制门铃单元133动作，具体为：触发单元122被触发引起电源向门铃模块130供电后，控制器132从摄像头131获取访客图像，并根据访客图像与存储单元中人脸图像信息的对比结果控制门铃单元133动作。
作为优选的实施方式，在本实施例中，控制器132进行访客图像与存储单元中人脸图像信息的对比，以及根据对比结果控制门铃单元133动作。当访客图像与存储单元中某人员人脸图像信息的相似度大于预设阈值，则控制器132控制门铃单元133动作，如控制门铃单元133中的门铃扬声器发出声音和/或指示灯点亮，或者控制门铃单元133中的麦克风和喇叭，以实现语音对讲。
作为优选的实施方式，门铃模块130还包括连接于控制器132的交互单元134。交互单元134包括实体按键或触摸按键。控制器132从交互单元134获取到学习指令，即交互单元134向控制器132发送学习指令时，控制器132将人脸图像信息存储至存储单元中。
作为优选的实施方式，在本实施例中，存储至存储单元中的人脸图像信息可以根据摄像头131获取到的人脸图像得到。在另一实施例中，门铃模块130还包括连接于控制器132的通信单元(图未示)；控制器132根据从交互单元134或通信单元获取到的学习指令，通过通信单元从手机等智能设备获取人脸图像信息，然后控制器132将人脸图像信息存储至存储单元中。从而完成存储单元中人脸图像信息的学习。
作为优选的实施方式，控制器132和存储单元基于深度神经网络模型和方法对多张人脸图像样本进行学习，将有权限通过触发单元122触发门铃单元133动作的人员的人脸图像信息结合至深度神经网络模型的参数中，因此，存储单元为存储有根据有权限通过触发单元122触发门铃单元133动作的多个人员的多张人脸图像训练后深度神经网络模型的存储单元。
作为优选的实施方式，控制器132从交互单元134或通信单元获取到学习指令后，维持单元123根据控制器132的控制维持第一进电端与第一出电端的连通，直至控制器132将人脸图像信息存储至存储单元中，和/或控制器132从交互单元或通信单元获取到结束指令后，控制器132控制维持单元123通过第一受控端控制第一进电端与第一出电端断开。
本发明实施例提供的人脸识别低功耗门铃，在触发单元122未被触发时，开关单元121关断，电源10不向门铃模块130供电，门铃无功耗产生；触发单元122被触发后，开关单元121导通使得电源10向门铃模块130供电，以及门铃模块130中的控制器132通过维持单元123维持开关单元121导通，以便于门铃模块130执行操作；控制器132摄像头131获取访客图像，以及根据访客图像控制门铃单元133动作。从而避免了推销员等无关人员按下门铃开关给居民的正常生活造成的干扰的问题，而且在触发单元122被触发时门铃模块130才执行相应操作，实现了可进行人员筛选和低功耗的门铃。
执行完毕后通过维持单元123使开关单元121关断，电源停止向控制器110供电，低功耗门铃无功耗产生。
实施例二
如图3所示为人脸识别低功耗门铃中电源模块120的电路示意图，本实施例的人脸识别低功耗门铃在实施例一的基础上还增加了防拆功能。
在本实施例中，触发单元122还包括防拆电路。如图3所示，防拆电路与按钮K2并联，触发单元122被触发具体还包括防拆电路动作。弹片式开关KEY3位于人脸识别低功耗门铃外壳的相关位置，以使得当人脸识别低功耗门铃外壳被拆时弹片式开关KEY3动作。
如图3所示，防拆电路包括弹片式开关KEY3和电阻R525，弹片式开关KEY3与电阻R525串联，防拆电路的一端连接于按钮K2，另一端接地；人脸识别低功耗门铃被拆时，弹片式开关KEY3动作使防拆电路的两端连通。
如图3所示，人脸识别低功耗门铃完好时，弹片式开关KEY3的引脚1和引脚3处于断开状态。当人脸识别低功耗门铃被拆开时，弹片式开关KEY3的开关弹片因产品外壳拆开而被释放，使得弹片式开关KEY3的引脚1和引脚3处于连通状态；从而使防拆电路的两端连通。
防拆电路的两端连通后，电源经电阻R47、电阻R48和电阻R525接地，电阻R47、电阻R48连接处，即第一受控端的电压小于第一进电端的电压，以使PMOS管Q8导通，此时第一进电端与第一出电端连通，从而第一进电端连接的电源向第一出电端连接的门铃模块130供电，门铃模块130得到供电后启动。门铃模块130中的控制器132上电后，控制摄像头131获取视野内的图像，可以采集破坏人脸识别低功耗门铃的人的图像。
作为优选的实施方式，防拆电路的输出端，即非接地端还连接于控制器132，控制器132检测到防拆电路输出端输出低电平的时长不小于防拆阈值时，控制器132向门铃单元133中的门铃扬声器或报警单元输出拆机报警信号，以使门铃扬声器发出报警响声或使报警单元报警，提示有人破坏人脸识别低功耗门铃；还可控制摄像头131获取视野内的图像，采集破坏人脸识别低功耗门铃的人的图像，进一步可以通过通信单元将破坏人脸识别低功耗门铃的人的图像发送至手机等智能设备。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种人脸识别低功耗门铃，其特征在于：包括电源模块和门铃模块，所述门铃模块包括摄像头、控制器和门铃单元，所述摄像头、门铃单元均连接于所述控制器；所述电源模块包括开关单元、触发单元和维持单元，所述开关单元包括第一进电端、第一出电端和第一受控端；所述第一进电端用于连接电源，所述第一出电端连接于所述门铃模块，所述第一受控端连接于所述触发单元和维持单元；
所述触发单元被触发时，通过所述第一受控端使所述第一进电端与第一出电端连通；所述门铃模块中的控制器还连接于所述维持单元，所述维持单元用于根据所述控制器的控制维持所述第一进电端与第一出电端的连通；
所述第一进电端与第一出电端连通时，所述控制器从所述摄像头获取访客图像，以及根据访客图像控制所述门铃单元动作；
所述触发单元包括按钮K2，所述触发单元被触发具体包括所述按钮K2被按下；
所述触发单元还包括电阻R48，所述电阻R48的一端通过所述按钮K2接地，另一端连接于所述第一受控端；所述开关单元包括连接于所述第一进电端和第一受控端之间的电阻R47；
所述触发单元还包括串联于所述电阻R48和按钮K2之间的二极管D2，所述二极管D2的阳极连接于所述电阻R48，二极管D2的阴极连接于所述按钮K2；
所述二极管D2的阴极通过电阻R50连接于电源；
所述开关单元还包括连接于所述第一进电端和第一受控端之间的电容C32；
所述维持单元包括开关管Q9，所述开关管Q9包括第二受控端、第二进电端和第二出电端，所述第二进电端连接于所述第一受控端，所述第二出电端接地；所述第二受控端连接于所述控制器，所述控制器通过所述第二受控端控制所述第二进电端和第二出电端导通或关断；
开关单元包括PMOS管Q8，第一进电端、第一出电端和第一受控端分别为PMOS管Q8的源极、漏极和栅极。
2.如权利要求1所述的人脸识别低功耗门铃，其特征在于：所述门铃模块还包括连接于所述控制器的存储单元，所述控制器从所述摄像头获取访客图像，以及根据访客图像控制所述门铃单元动作，具体为：所述控制器从所述摄像头获取访客图像，并根据所述访客图像与所述存储单元中人脸图像信息的对比结果控制所述门铃单元动作。
3.如权利要求2所述的人脸识别低功耗门铃，其特征在于：所述门铃模块还包括连接于所述控制器的交互单元，所述交互单元向所述控制器发送学习指令时，将人脸图像信息存储至所述存储单元中。
4.如权利要求3所述的人脸识别低功耗门铃，其特征在于：所述控制器从所述交互单元获取到学习指令后，所述维持单元根据所述控制器的控制维持所述第一进电端与第一出电端的连通，直至所述控制器从所述交互单元获取到结束指令。
5.如权利要求1所述的人脸识别低功耗门铃，其特征在于：所述触发单元还包括防拆电路，所述防拆电路与所述按钮K2并联，所述触发单元被触发具体还包括所述防拆电路动作。
6.如权利要求5所述的人脸识别低功耗门铃，其特征在于：所述防拆电路包括弹片式开关KEY3和电阻R525，所述弹片式开关KEY3与所述电阻R525串联，所述防拆电路的一端连接于所述按钮K2，另一端接地；所述人脸识别低功耗门铃被拆时，所述弹片式开关KEY3动作使所述防拆电路的两端连通。
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