CN111681341A - 门禁锁的控制方法以及门禁锁控制电路 - Google Patents

Abstract

本申请的实施例揭示了一种门禁锁的控制方法以及门禁锁控制电路，该门禁锁的控制方法应用于门禁锁控制电路，包括：获得待处理的第一开门信号；提取第一开门信号的特征；将第一开门信号的特征与预设的基准特征比对；若第一开门信号的特征与预设的基准特征匹配，则控制门禁锁开启。本申请实施例的技术方案在控制门禁锁时，能够排除异常的开门信号对门禁锁的异常控制，从而提高对门禁锁控制的准确性。

Description

门禁锁的控制方法以及门禁锁控制电路

技术领域

本申请涉及控制技术领域，具体而言，涉及一种门禁锁的控制方法以及门禁锁控制电路。

背景技术

继电器在门禁系统中常用来控制门禁锁，通过继电器的机械装置吸合和断开实现门禁锁的开关，由于继电器是采用机械吸合断开方式，在剧烈的震动下，可能会产生误动作而导致锁的异常控制。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

为了解决上述问题，本申请的实施例提供了一种门禁锁的控制方法以及门禁锁控制电路，用以排除异常的开门信号，从而提高对门禁锁控制的准确性。

其中，本申请所采用的技术方案为：

一种门禁锁的控制方法，应用于门禁锁控制电路，包括：获得待处理的第一开门信号；提取第一开门信号的特征；将第一开门信号的特征与预设的基准特征比对；若第一开门信号的特征与预设的基准特征匹配，则控制门禁锁开启。

一种门禁锁控制电路，包括：门禁锁，该门禁锁包括磁控门锁，该门禁锁具有电源端以及控制端；电源，用于给门禁锁的电源端提供直流电压；继电器开门电路，用于输出待处理的第二开门信号；单片机电路，与继电器开门电路电连接，用于将第二开门信号的特征与预设的基准特征比对；信号输出控制电路，与单片机电路电连接，以及与门禁锁的控制端相连接，用于若第二开门信号的特征与预设的基准特征匹配，则通过门禁锁的控制端控制门禁锁开启，若第二开门信号的特征与预设的基准特征不相匹配，则通过门禁锁的控制端控制门禁锁关闭。

申请实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

在上述技术方案中，通过提取信号的特征，将提取的特征与预设的基准特征匹配，将成功匹配后的信号去控制门禁锁开启，能够排除异常信号对门禁锁的异常控制，从而能够提高对门禁锁控制的准确性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术者来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本申请所涉及的一种实施环境的示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种门禁锁的控制方法的流程图；

图3是根据另一示例性实施例示出的一种门禁锁的控制方法的流程图；

图4是根据另一示例性实施例示出的一种门禁锁的控制方法的流程图；

图5是根据一示例性实施例示出的一种门禁锁控制电路的硬件结构示意图；

图6是根据另一示例性实施例示出的一种门禁锁控制电路的硬件结构示意图；

图7是根据一示例性实施例示出的门禁锁控制方法中一种合法开门信号的示意图；

图8是根据一示例性实施例示出的门禁锁控制方法中一种异常开门信号的示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例执行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。

请参阅图1，图1是本申请所涉及的一种实施环境的示意图，该实施环境为门禁锁的控制系统。如图1所示，该门禁锁的控制系统包括门禁锁100、控制组件200以及电源300。

其中，门禁锁100、控制组件200以及电源300预先建立电连接，示意性的，门禁锁100具有电源端和控制端，门禁锁100和控制组件200通过门禁锁的控制端相连接，使得控制组件200可以通过门禁锁100的控制端控制门禁锁100的开合或关闭，电源300和门禁锁100通过门禁锁100的电源端相连接，以给门禁锁100和控制组件200提供电力。

控制组件200可以包括用户行为采集组件，以采集用户发出的开门行为指令(刷磁卡、密码输入、生物特征识别、按开门按钮等)，并将该开门指令转换为包含特定特征的合法开门信号。

控制组件200还可以包括电信号处理组件，该电信号处理组件可以通过提取开门行为指令转换的信号的特征，与预设的基准特征比对，从而区分合法开门信号和其他信号，具体的，该电信号处理组件可以通过单片机进行相关信号的处理。

控制组件200可以执行以下所示门禁锁的控制方法。需要说明的是，根据现有的各门禁锁的控制系统的功能的差异，控制组件200的各个功能子组件的组合可以在现有技术范围之内任意的增加或减少。

具体的，门禁锁100可以是磁控门锁、阳极锁、电插锁等锁具，本处不进行限定。门禁锁100是可以应用于各种通行口的锁具，例如住户小区出入口，消防出入口、办公场所出入口、停车场出入口等，本处不进行限定。

电源300可以包括门禁锁专用电源、也可以包括电源管理系统和为门禁锁100以及控制组件300分配电力相关联的电路等，本处均不进行限定。

图2是根据一示例性实施例示出的一种门禁锁的控制方法的流程图。该方法可以在图1所示实施环境中的控制组件200中执行，以实现合法开门信号的识别以及对异常开门信号的排除，从而提高对门禁锁控制的准确性。

如图2所示，在一示例性实施例中，该门禁锁的控制方法可以包括以下步骤210至240。

步骤210，获得待处理的第一开门信号。

可以由图1所示实施环境中的控制组件200中电信号处理组件获得第一开门信号。具体的，可以由该电信号处理组件中的单片机获得该第一开门信号，也可以由PLC(可编程逻辑控制器，Programmable Logic Controller)获得，此处不进行限定。

待处理的第一开门信号包括具有特定特征的合法开门信号，示意性的，通过如图1所示的控制组件200中的用户行为采集组件采集用户发出的开门行为指令(刷磁卡、密码输入、生物特征识别、按开门按钮等)，并将此开门指令转换为包含特定特征的合法开门信号，需要说明的是，可以通过特定特征来识别合法开门信号，该特征特征可以是合法开门信号的时域特征，比如波形，在另外的实施例中，也可以是该合法开门信号在某个电平范围的持续时长等，此处也不进行限定。

待处理的第一开门信号还包括由于异常事件触发产生的异常开门信号，具体的，因门禁锁可以安装在多种类型的通行口，比如住户小区出入口的铁门、消防通道的铁门上等，因异常事件可能会使门禁锁的控制组件中的机电部件产生异常开门信号，示意性的，因继电器广泛运用在门禁锁的控制电路中，当继电器的触点由于因振动、冲击、碰撞等原因异常接触时，相关线路中会产生异常开门信号。因此，待处理的第一开门信号还可以包括由于异常事件触发产生的异常开门信号。

待处理的第一开门信号还包括由电源提供的信号，该电源可以是如图1所示的电源300。

应当理解，待处理的第一开门信号为电信号，该电信号是指随着时间的变化而变化。该电信号可以具有如上所述的多个信号源，其中，合法开门信号的特征是预设的，已知的，电源提供的电压是已知的，异常开门信号的特征是未知的。应当理解，当信号有多个信号源头时，有可能会呈现出复杂无规律的状态。此时需要通过对获得的信号进行处理，以识别该信号中合法开门信号。

因获得的第一开门信号是随着时间的变化而变化，因此在数学描述上可将它表示为时间的函数，并可画出其波形。具体的，可以通过构建平面直角坐标系来表示该电信号。该平面直角坐标系由在同一个平面上互相垂直且有公共原点的两条数轴构成。其中，公共原点表示时间零点，横轴表示时间，竖轴可以表示电压。该电信号可以表示为G(t)，由于该电信号包括合法开门信号、异常开门信号以及电源信号，示意性的，将用户发出的开门指令转化的正常开门信号设为O(t)，由于异常事件触发的异常开门信号设为W(t)，电源提供的直流电压设为常数u，则该电信号可以表述为G(t)＝O(t)+W(t)+u。

步骤220，提取第一开门信号的特征。

可以由图1所示实施环境中的控制组件200中电信号处理组件来提取第一开门信号。具体的，可以由该电信号处理组件中的单片机提取该第一开门信号的特征，也可以由PLC(可编程逻辑控制器，Programmable Logic Controller)来提取，此处不进行限定。

如前所述，当第一开门信号有多个信号源头时，有可能会呈现出复杂无规律的状态。因该信号中的合法开门信号的特征是已知的，因此，可以通过对获得第一开门信号进行特征提取，以此识别该信号中的合法开门信号。

提取的特征包括该信号的时域特征，示意性的，提取的特征包括信号的波形特征。在另外的实施例中，提取的特征还可以包括超过或低于某个门限值的持续时长。

步骤230，将第一开门信号的特征与预设的基准特征比对。

预设的基准特征是预先已确定的合法开门信号的特征。将步骤220中提取的特征与预设的基准特征进行比对，得到比对结果，以此识别获得的第一开门信号中的合法开门信号。

需要说明的是，若该已知的基准是一个合法开门信号在已知电平范围的持续时长，将通过之后图3所示的实施例进行详细说明。若该已知的基准是一个合法开门信号在已知电平范围的波形特征，将通过之后图4所示的实施例进行详细说明。

步骤240，若第一开门信号的特征与预设的基准特征匹配，则控制门禁锁开启。

需要说明的是，当比对结果为相等或者在允许误差的范围之内，都可以称为匹配。当步骤220中提取的特征与预设的基准特征相匹配时，即可以判断提取的特征对应的时间段信号包含合法开门信号，可以控制门禁锁打开。

在步骤220之后，该门禁锁的控制方法还可以包括以下步骤：转换第一开门信号的电平至第一电平范围。

如前所述，为识别合法开门信号并排除异常开门信号对门禁锁的异常控制，需要对获得的第一开门信号进行处理。应当理解，若如图1所示的控制组件200中的各个子组件的工作电压不同，则需要根据后续组件的工作电压范围，转换获得的第一开门信号的电平范围。例如，若后续处理组件的最大工作电压为5V，则待转换的电平范围可以确定为0至5V，也可以确定为1V至4V等任一合适的范围。

示意性的，可以通过稳压IC组成电平范围转换电路以获得更低电压输出，在实现电平范围的转换的同时，还可以降低功率消耗。

图3是根据另一示例性实施例示出的一种门禁锁的控制方法的流程图。如图3所示，在一示例性实施例中，该门禁锁的控制方法可以包括如下所示的步骤210、步骤221、步骤231以及步骤241。

步骤210，获得待处理的第一开门信号。

如前所述，待处理的第一开门信号包括合法开门信号、异常开门信号和电源信号，其中，合法开门信号具有已知的特定特征，其中，特定特征包括一个合法开门信号在已知电平范围的持续时长。

步骤221，提取第一开门信号的特征，包括：提取第一开门信号处于第二电平范围的持续时长。

第二电平范围对应于合法开门信号所在的电平范围。该范围可以包含一个临界点，即，可以是小于或者大于等于这一临界点的电平范围。该第二电平范围也可以包含一对临界点，即，可以位于这对临界点之间的范围。

需要说明的是，该第二电平范围可以是合法开门信号初始预设的电平范围，也可以是转换后的电平范围。

持续监测获得的第一开门信号的电压值，提取获得的第一开门信号处于第二电平范围的持续时长。示意性的，若提取的特征是大于某一临界点的持续时长，则当信号的电压或电流值从低于此临界点到达到此临界点之时为始时，从高于此临界点到到达此临界点之时为终时，记录零时与对应的终时之间的持续时长。相应的，若提取的特征是低于某一门限值的持续时长，则当信号的电压或电流值从高于此临界点到达此临界点之时为始时，从低于此临界点到到达此临界点之时为终时，记录始时与对应的终时之间的持续时长。

步骤231，将第一开门信号处于第二电平范围的持续时长与预设时长比对。

如前所述，预设时长是合法开门信号的持续时长。是已知的。将提取的持续时长与预设时长进行比对，以此识别获得第一开门信号中的合法开门信号。

示意性的，若预设时长是500ms，第二电平范围为0至5V。则提取任一0至5V之间信号的持续时长，将提取的持续时长与500ms进行比对，得到比对结果。

步骤241，若第一开门信号处于第二电平范围的持续时长大于或等于预设时长，则控制门禁锁开启。

若提取的持续时长大于等于预设时长，则可以判断对应的时间段的第一开门信号中具有合法开门信号，则可控制门禁锁开启。

相应的，若提取的持续时长小于预设时长，则可以判断对应时间段的第一开门信号中不具有合法开门信号，则控制门禁锁继续关闭。

图4是根据另一示例性实施例示出的一种门禁锁的控制方法的流程图。如图4所示，在一示例性实施例中，该门禁锁的控制方法可以包括以下所示步骤210、步骤222、步骤232以及步骤242。

步骤210，获得待处理的第一开门信号。

如前所述，待处理的第一开门信号包括合法开门信号、异常开门信号和电源信号，其中，合法开门信号具有已知的特定特征，其中，特定特征包括一个合法开门信号在已知电平范围的波形特征。

步骤222，提取第一开门信号的特征，包括：提取第一开门信号处于第三电平范围的波形。

如前所述，提取的第一开门信号为电信号，该电信号是指随着时间而变化，因此在数学描述上可将它表示为时间的函数，并可画出其波形。

第三电平范围对应于合法开门信号所在的电平范围。该范围可以是合法开门信号初始预设的电平范围，也可以是转换后的电平范围。该范围可以包含一个临界点，即，可以是小于或者大于等于这一临界点的电平范围。该第三电平范围也可以包含一对临界点，即，可以是位于这对临界点之间的范围。

持续监测获得的第一开门信号的电压值，提取获得的第一开门信号处于第三电平范围的波形，该波形包含时间点以及与时间点对应的幅值，其中，幅值用于指示获得的第一开门信号的电压值。

步骤232，将第一开门信号处于第三电平范围的波形与预设波形比对。

如前所述，预设波形是合法开门信号的波形。波形数据中，时间点以及与时间点对应的幅值是已知的。将提取的波形与预设波形进行比对，以此识别所获得第一开门信号中的合法开门信号。

具体的，可以通过计算提取的波形与预设波形的相似度来实现。示意性的，假定提取的波形和预设波形分别为x(t)、y(t)，其中，t指示提取的时间点。可以借用误差能量来度量这对波形的相似程度。其中，误差能量可以用x(t)-y(t)的平方在时域上的积分来表示。若误差能量低于预设值，则可判断所提取的波形与预设波形相匹配。

步骤242，若第一开门信号处于第三电平范围的波形与预设波形相匹配，则控制门禁锁开启。

示意性的，若提取的波形与预设波形的误差能量低于预设值，则可判断提取波形与预设波形相匹配，也就是说，可判定在该时间段内，获得的第一开门信号中包含合法开门信号，可以控制门禁锁打开。

对应的，提取的波形与预设波形的误差能量大于预设值，则可判断提取波形与预设波形不相匹配，也就是说，可判定在该时间段内，获得的第一开门信号中不包含合法开门信号，则控制门禁锁关闭。

在另一示例性的实施例中，本申请还提供了一种门禁锁控制电路。

图5是根据一示例性实施例示出的一种门禁锁控制电路的硬件结构示意图。

首先需要说明的是，该结构只是一个适配于本申请的示例，不能认为是提供了对本申请的使用范围的任何限制。该电路也不能解释为需要依赖于或者必须具有图5中示出的示例性的门禁锁控制电路中的一个或者多个组件。

该电路的硬件结构可因配置或者性能的不同而产生较大的差异，如图5所示，该门禁锁控制电路可以包括：门禁锁100、电源300、继电器开门电路530、单片机电路540以及信号输出控制电路550。其中，电源300用于为该门禁锁控制电路上的各组件提供工作电压。

门禁锁100包括磁控门锁，磁控门锁是一个由继电器控制的机械锁装置，目前已形成了多种不同结构的系列化产，包括电插锁(阳极锁)、阴极锁(电锁口)、磁力锁、电控锁等。该门禁锁100具有电源端和控制端。

继电器开门电路530，用于输出待处理的第二开门信号。当接收到开门指令时(刷卡、密码输入、按开门按钮、通过了生物识别等)，继电器的线圈会在瞬间断电或者上电，导致常开或常闭触点吸合或断开。通过较小的电流来输出较大的待处理的信号。另外，继电器还具有自动调节、安全保护等功能与作用，需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的相应信号的数量。

单片机电路540，与继电器开门电路530电连接，用于将该第二开门信号的特征与预设的基准特征比对。通常，单片机由单块集成电路芯片构成，其内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和I/O接口电路等。具体的，当中央处理器检测到有待处理信号从I/O接口电路输入时，提取该信号的特征，与存储于存储器的预设的基准特征比对，若该信号的特征与预设的特征相匹配，则可判断该信号包括合法开门信号并将其从I/O接口电路输出。

信号输出控制电路550，与单片机电路540电连接，以及与门禁锁100的控制端相连接，用于若提取的特征与预设的基准特征匹配，则通过门禁锁的控制端控制门禁锁开启，若提取的特征与预设的基准特征不相匹配，则通过门禁锁的控制端控制门禁锁关闭。

图6是根据另一示例性实施例示出的一种门禁锁控制电路的硬件结构示意图，在图5示出的门禁锁控制电路的基础上，还包括电平范围转换电路560，其与继电器开门电路530以及单片机电路540电连接，用于转换待处理信号的电平范围。

图7是根据一示例性实施例示出的门禁锁控制方法中一种合法开门信号的示意图。

在本申请一个实施例中，电源的输出电压为12V，电平范围转换电路用于将待处理的信号从0至12V转换至0至5V，预设的基准特征包括预设时长以及预设波形，预设时长可以为500ms，预设波形可以为图7所示的电平范围为0至5V且持续时长为500ms的矩形波。

图8是根据一示例性实施例示出的门禁锁控制方法中一种异常开门信号的示意图。

在本申请一个实施例中，当产生一个异常开门信号时，该异常开门信号经电平范围转换电路转换为0-5V,延时几个ms，若不加以处理，该异常开门信号也可让门禁锁开锁。本申请的门禁锁控制方法可以过滤此类异常开门信号。

此外，通过硬件电路或者硬件电路结合软件指令也能同样实现本申请，因此，实现本申请并不限于任何特定硬件电路、软件以及两者的组合。

上述内容，仅为本申请的较佳示例性实施例，并非用于限制本申请的实施方案，本领域普通技术人员根据本申请的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本申请的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种门禁锁的控制方法，应用于门禁锁控制电路，其特征在于，所述方法包括：

获得待处理的第一开门信号；

提取所述第一开门信号的特征；

将所述第一开门信号的特征与预设的基准特征比对；

若所述第一开门信号的特征与预设的基准特征匹配，则控制所述门禁锁开启。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，提取所述第一开门信号的特征的步骤之后，所述方法还包括：

转换所述第一开门信号的电平至第一电平范围。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述提取第一开门信号的特征，包括：提取所述第一开门信号处于第二电平范围的持续时长。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

将所述第一开门信号处于第二电平范围的持续时长与预设时长比对；

若所述第一开门信号处于第二电平范围的持续时长大于或等于预设时长，则控制所述门禁锁开启。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述提取第一开门信号的特征，包括：提取所述第一开门信号处于第三电平范围的波形。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：

将所述第一开门信号处于第三电平范围的波形与预设波形比对；

若所述第一开门信号处于第三电平范围的波形与预设波形相匹配，则控制所述门禁锁开启。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

若所述第一开门信号的特征与预设的基准特征不匹配，则控制所述门禁锁关闭。

8.一种门禁锁控制电路，其特征在于，包括：

门禁锁，所述门禁锁包括磁控门锁，所述门禁锁具有电源端以及控制端；

电源，用于给所述门禁锁的所述电源端提供直流电压；

继电器开门电路，用于输出待处理的第二开门信号；

单片机电路，与所述继电器开门电路电连接，用于将所述第二开门信号的特征与预设的基准特征比对；

信号输出控制电路，与所述单片机电路电连接，以及与所述门禁锁的所述控制端相连接，用于若所述第二开门信号的特征与预设的基准特征匹配，则通过所述门禁锁的所述控制端控制所述门禁锁开启，若所述第二开门信号的特征与预设的基准特征不相匹配，则通过所述门禁锁的所述控制端控制所述门禁锁关闭。

9.根据权利要求8所述的门禁锁控制电路，其特征在于，还包括：

电平范围转换电路，与继电器开门电路以及单片机电路电连接，用于将所述第二开门信号转换至第四电平范围。

10.根据权利要求9所述的门禁锁控制电路，其特征在于，包括：

所述电源的输出电压为12v，所述电平范围转换电路用于将所述待处理的第二开门信号转换至0至5V，所述预设的基准特征包括预设时长以及预设波形，所述预设时长为500ms，所述预设波形为电平范围为0至5V并且延时500ms的矩形波。

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