CN109814466A - 一种多功能智能门系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能智能门系统，包括自发电模块，开关门控制模块，自动照明模块，即时通讯模块。自发电模块将开关门中的机械能转化成电能储存以供应急停电情况下照明模块的电能消耗；开关门控制模块通过人体接近传感器和速度传感器实时检测门可碰触范围内是否有人及门的开关速度，从而通过控制电磁铁反应装置实现对开关门过程的速度控制；自动照明模块通过光线感应器实时监测门外光线强度，和人体接近传感器共同作用实现在有人且光线暗的环境下照明装置的自动响应；即时通讯模块通过摄像头模块和通讯模块实现在门外有来访者的情况下，主人可以通过手机客户端与来访者进行实时通讯交流。

Description

一种多功能智能门系统

技术领域

本发明涉及智能家居领域，具体为一种多功能智能门系统。

背景技术

门作为生活中必不可少的家居之一，社会对其需求量是十分可观的。随着家居智能化程度的不断提高，人们对家居的安全性、自动化程度的要求也随之增加。日常生活中，在开关门的过程中，由于门本身的惯性或外界环境因素的影响，若不对门开关过程的速度加以控制，很容易造成夹手或对门体自身造成不可逆损坏，因此实现对开关门过程的有效控制是很有必要的；在门外光线很暗的情况下，用户很难对门进行开锁操作；另一方面，主人不在家的情况下很难了解客人来访的情况，通过智能门系统实现与来访者的实时通讯交流是很好的解决方案。此外在应急停电情况下，对于照明模块自动响应的电能外需问题也提出了要求。

当前智能门的功能比较单一，不能满足社会需求。为此，本发明提出一种集成式多功能智能门系统，致力于提高开关门的安全性及自动化程度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多功能智能门系统，用于实现对开关门过程的速度控制、照明装置的自动响应、即时通讯功能及解决应急停电情况下电能外需的问题，从而提高开关门的安全性与自动化程度。

为了达成上述目的，本发明采用了以下的技术方案：一种多功能智能门系统，其特征在于，包括自发电模块、开关门控制模块、自动照明模块、即时通讯模块；自发电模块由振动发电装置及储能电源装置组成，两者彼此相连，储能装置的输出端与照明模块相连接，将开关门中的机械能转化成电能储存并供停电应急情况下照明模块的电能消耗；开关门控制模块由速度传感器、人体接近传感器、信号处理器、控制电路、电磁铁反应装置组成；自动照明模块由光线感应器、人体接近传感器、信号处理器、控制电路以及照明装置组成，即时通讯模块包括摄像头装置、人体接近传感器、信号处理器、控制电路、通讯模块以及用户客户端；所述的速度传感器、人体接近传感器、光线感应器及摄像头装置分别与所述的信号处理器信号输入端连接，将采集的信号传递到信号处理器，信号处理器输出端连接控制电路；信号经信号处理器处理产生控制电路的控制信号，控制电路的输出端分别连接电磁铁反应装置、照明装置以及通讯模块，从而实现对开关门过程的速度控制、照明装置的自动响应及即时通讯功能。

所述的振动发电装置由硅基片、引线键合焊板、线圈、平面弹簧、永磁铁构成，弹簧和永磁铁固定于硅基片上，线圈均匀附着于弹簧上；整个模块固定安装在门的中央，开关门过程中产生的振动会带动弹簧上的线圈做切割磁感线运动，从而产生电能，通过引线键合焊板以及外接导线实现电能的传输，将电能输送到储能装置加以储存。

所述的储能电源装置由芯片LTC3330及可充电锂电池构成，通过芯片LTC3330对自发电模块产生的电能进行整流，并将电能存储在锂电池中以供停电应急情况下照明模块使用。

所述的人体接近传感器采用YTMW8631人体接近传感器，用于感应是否有人在门闭合可碰触范围内。

所述的速度传感器采用激光测速传感器，用于采集门的开关速度。

所述的光线传感器用于感应门外环境的光线强度，和人体接近传感器共同作用，当传感器检测到有人且光线暗的环境下，信号处理器会发出信号控制控制电路，实现照明装置的自动响应。

所述的摄像头装置采用红外高清摄像头，设置于门体的上端。

所述的信号处理器采用STM32F系列处理器。

所述的通讯模块包括高清摄像头、显示屏、无线通信系统、通信按钮、扩音器。

本发明与现有技术相比，其有益效果体现在：

1.具有对开关门过程的速度控制、照明装置的自动响应及即时通讯多种功能，提高了门的安全性及智能化程度；

2.自供电储能模块能够为应急停电情况下照明模块的自动响应提供电能来源。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步具体说明。

图1是本发明整体的电路处理框图。

图2是本发明整体的安装结构示意图。

图3是本发明自发电模块的结构示意图。

图4是本发明通讯模块的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图作进一步详细说明：本发明是一种多功能智能门系统，包括自发电模块、开关门控制模块、自动照明模块、即时通讯模块；自发电模块将开关门中的机械能转化成电能储存并供停电应急情况下照明模块的电能消耗；开关门控制模块通过人体接近传感器和速度传感器实时检测门可碰触范围内是否有人及门的开关速度，从而通过控制电磁铁反应装置实现对开关门过程的速度控制；自动照明模块通过光线感应器实时监测门外光线强度，和人体接近传感器共同作用实现在有人且光线暗的环境下照明装置的自动响应；即时通讯模块通过摄像头装置和通讯模块实现在门外有来访者的情况下，主人可以通过手机客户端与来访者实现实时通讯交流。

自发电模块安装于门体中央，包括振动发电装置及储能电源装置，产生电能并将其储存供使用。振动发电装置由硅基片1、引线键合焊板2、线圈3、平面弹簧4、永磁铁5构成，弹簧和永磁铁固定于硅基片上，线圈均匀附着于弹簧上。整个模块固定安装在门的中央，开关门过程中产生的振动会带动弹簧上的线圈做切割磁感线运动，从而产生电能。通过引线键合焊板以及外接导线实现电能的传输，将电能输送到储能装置加以储存。储能电源装置由芯片LTC3330及可充电锂电池构成，通过芯片LTC3330对自发电模块产生的电能进行整流，并将电能存储在锂电池中以供停电应急情况下照明模块使用。

开关门控制模块包括速度传感器、人体接近传感器、信号处理器、控制电路、电磁铁反应装置；人体接近传感器安装于门框上，用于实时监测在门可触碰范围内是否存在人体并为信号处理器提供启动信号；速度传感器安装于门体左上方，实时监测开关门的速度为信号处理器提供速度信号，在门框及门体边缘同时安装电磁铁反应装置。信号处理器会对来自传感器的信号进行数据处理，当传感器检测到在门闭合可碰触范围内存在人体或门开关速度超过一定限制时，信号处理器会发出信号通过控制电路来间接控制电磁铁反应装置电流的大小，从而对电磁铁产生的磁场场强大小实施控制，通过磁场力的调节实现对开关门过程的速度控制，防止关门过程伤及人体或由于开关门速度过大对门体造成不可逆损坏。

自动照明模块包括光线感应器、人体接近传感器、信号处理器、控制电路以及照明装置；所述的光线传感器用于感应门外环境的光线强度，当传感器检测到有人且光线暗的环境下，信号处理器会发出信号控制控制电路，实现照明装置的自动响应；照明装置安装于门体的上方。

即时通讯模块包括摄像头装置、人体接近传感器、信号处理器、控制电路、通讯模块以及用户客户端。当传感器检测到门外有人时，信号处理器会发出信号通过通讯模块将摄像装置产生的图像信号传送至用户手机客户端，用户可以通过通讯模块和来访者实现实时通讯交流。其中通讯模块包括摄像头装置6、显示屏7、无线通信系统、通信按钮8、扩音器9。

应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多功能智能门系统，其特征在于，包括自发电模块、开关门控制模块、自动照明模块、即时通讯模块；自发电模块由振动发电装置及储能电源装置组成，两者彼此相连，储能装置的输出端与照明模块相连接，将开关门中的机械能转化成电能储存以供停电应急情况下照明模块的电能需求；开关门控制模块由速度传感器、人体接近传感器、信号处理器、控制电路、电磁铁反应装置组成；自动照明模块由光线感应器、人体接近传感器、信号处理器、控制电路以及照明装置组成；即时通讯模块包括摄像头装置、人体接近传感器、信号处理器、控制电路、通讯模块以及用户客户端；所述的速度传感器、人体接近传感器、光线感应器及摄像头装置分别与所述的信号处理器信号输入端连接，将采集的信号传递到信号处理器，信号处理器输出端连接控制电路，信号经信号处理器处理产生控制电路的控制信号，控制电路的输出端分别连接电磁铁反应装置、照明装置以及通讯模块，从而实现对开关门过程的速度控制、照明装置的自动响应及即时通讯功能。

2.根据权利要求1所述的一种多功能智能门系统，其特征在于，所述的振动发电装置由硅基片、线圈、引线键合焊板、平面弹簧、永磁铁构成，弹簧和永磁铁固定于硅基片上，线圈均匀附着于弹簧上；整个模块固定安装在门的中央，开关门过程中产生的振动会带动弹簧上的线圈做切割磁感线运动，从而产生电能，通过引线键合焊板以及外接导线实现电能的传输，将电能输送到储能装置加以储存。

3.根据权利要求1所述的一种多功能智能门系统，其特征在于，所述的储能电源装置由芯片LTC3330及可充电锂电池构成，通过芯片LTC3330对自发电模块产生的电能进行整流，并将电能存储在锂电池中以供停电应急情况下照明模块使用。

4.根据权利要求1所述的一种多功能智能门系统，其特征在于，所述的人体接近传感器采用YTMW8631人体接近传感器，用于感应在门闭合可碰触范围内是否有人。

5.根据权利要求1所述的一种多功能智能门系统，其特征在于，所述的速度传感器采用激光测速传感器，用于采集门的开关速度。

6.根据权利要求1所述的一种多功能智能门系统，其特征在于，所述的光线传感器用于感应门外环境的光线强度，和人体接近传感器共同作用，当传感器检测到有人且光线暗的环境下，信号处理器会发出信号控制控制电路，实现照明装置的自动响应。

7.根据权利要求1所述的一种多功能智能门系统，其特征在于，所述的摄像头装置采用红外高清摄像头，设置于门体的上端；所述的信号处理器采用STM32F系列处理器。

8.根据权利要求1所述的一种多功能智能门系统，其特征在于，所述的通讯模块包括高清摄像头、显示屏、无线通信系统、通信按钮以及扩音器。