CN116104362A - 具有防拆告警装置的智能门锁 - Google Patents

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包朱强
蒋慧君
范志斌
刘晓沐
张�杰
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract

一种具有防拆告警装置的智能门锁，包括：声音采集装置、音频能量检测装置以及告警装置，其中：所述声音采集装置，与所述音频能量检测装置耦接，适于采集外部环境声音，生成对应的音频信号并输出；所述音频能量检测装置，与所述声音采集装置耦接，适于检测所述音频信号的能量，并在检测到所述音频信号的能量大于预设阈值时，生成触发信号并输出；所述告警装置，适于在接收到所述触发信号后发出告警音频。上述提供的具有防拆告警装置的智能门锁结构简单，且在处于休眠状态下仍能够实现告警功能。

Description

具有防拆告警装置的智能门锁
技术领域
本发明涉及智能家居技术领域，尤其涉及一种具有防拆告警装置的智能门锁。
背景技术
随着电子设备的发展，智能门锁越来越普及。现有的智能门锁通常具有指纹识别、语音通话功能，部分更高档的智能门锁还具有人脸识别功能。
现有的智能门锁中，大部分带有防拆防撬告警功能。当暴力拆卸智能门锁或者撬动智能门锁时，智能门锁的防拆防撬告警功能被触发，从而能够及时提醒用户。
但是，现有的智能门锁中，实现防拆防撬告警功能所依赖的电路结构较为复杂，且无法在智能门锁的控制器处于休眠状态下实现告警功能。
发明内容
本发明解决的技术问题是智能门锁的结构较为复杂，且无法在智能门锁处于休眠状态下实现告警功能。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种具有防拆告警装置的智能门锁，包括：声音采集装置、音频能量检测装置以及告警装置，其中：所述声音采集装置，与所述音频能量检测装置耦接，适于采集外部环境声音，生成对应的音频信号并输出；所述音频能量检测装置，与所述声音采集装置耦接，适于检测所述音频信号的能量，并在检测到所述音频信号的能量大于预设阈值时，生成触发信号并输出；所述告警装置，适于在接收到所述触发信号后发出告警音频。
可选的，所述声音采集装置，用于对所述外部环境声音进行差分采样，得到所述第一音频信号以及第二音频信号；所述第一音频信号与所述第二音频信号为差分信号。
可选的，所述音频能量检测装置，包括：比较输出单元，用于分别接收所述第一音频信号以及所述第二音频信号，计算所述第一音频信号与所述第二音频信号对应的电压幅值偏差，并在所述电压幅值偏差大于预设阈值时，生成所述触发信号。
可选的，所述比较输出单元，包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及运算放大器，其中：所述第一电阻，其第一端输入所述第一音频信号，其第二端与所述第二电阻的第一端、所述运算放大器的第一输入端耦接；所述第二电阻，其第二端接地；所述第三电阻，其第一端输入所述第二音频信号，其第二端与所述第四电阻的第一端、所述运算放大器的第二输入端耦接；所述第四电阻，其第二端与所述运算放大器的输出端耦接；所述运算放大器，其输出端用于输出所述触发信号。
可选的，所述第一电阻的阻值与所述第二电阻的阻值相等，且所述第三电阻的阻值与所述第四电阻的阻值相等。
本发明实施例还提供了另一种具有防拆告警装置的智能门锁，包括：声音采集装置、音频能量检测装置、处理器以及告警装置，其中：所述声音采集装置，与所述音频能量检测装置耦接，适于采集外部环境声音，生成对应的音频信号并输出；所述音频能量检测装置，与所述处理器耦接，适于检测所述音频信号的能量，并在检测到所述音频信号的能量大于预设阈值时，生成触发信号并输出；所述处理器，与所述告警装置耦接，适于根据接收到的所述触发信号，生成相应的告警信号并输出；所述告警装置，适于在接收到所述告警信号后发出告警音频。
可选的，所述音频能量检测装置，包括：差分采样单元，用于对所述外部环境声音进行差分采样，得到所述第一音频信号以及第二音频信号；所述第一音频信号与所述第二音频信号为差分信号；比较输出单元，用于分别接收所述第一音频信号以及所述第二音频信号，计算所述第一音频信号与所述第二音频信号对应的电压幅值偏差，并在所述电压幅值偏差大于预设阈值时，生成所述触发信号。
可选的，所述比较输出单元，包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及运算放大器，其中：所述第一电阻，其第一端输入所述第一音频信号，其第二端与所述第二电阻的第一端、所述运算放大器的第一输入端耦接；所述第二电阻，其第二端接地；所述第三电阻，其第一端输入所述第二音频信号，其第二端与所述第四电阻的第一端、所述运算放大器的第二输入端耦接；所述第四电阻，其第二端与所述运算放大器的输出端耦接；所述运算放大器，其输出端用于输出所述触发信号。
可选的，所述第一电阻的阻值与所述第二电阻的阻值相等，且所述第三电阻的阻值与所述第四电阻的阻值相等。
可选的，所述处理器，适于在检测到所述触发信号的持续时长达到预设时长时，生成所述告警信号并输出。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：
具有防拆告警装置的智能门锁包括声音采集装置、音频能量检测装置以及告警装置。通过声音采集装置采集外部环境声音，生成对应的音频信号；由音频能量检测装置对音频信号的能量进行检测，当音频信号的能量大于预设阈值时，即可输出触发信号，以触发告警装置发出告警音频。由于声音采集装置可以复用具有防拆告警装置的智能门锁中的麦克风以及告警装置，故仅需要增加音频能量检测装置即可，无需额外设置复杂的电路，且音频能量检测装置在具有防拆告警装置的智能门锁处于休眠状态时仍能够正常工作。
附图说明
图1是本发明实施例中的一种具有防拆告警装置的智能门锁的结构示意图；
图2是本发明实施例中的一种比较输出单元的结构示意图；
图3是本发明实施例中的另一种具有防拆告警装置的智能门锁的结构示意图。
具体实施方式
如上述背景技术中所述，现有具有防拆告警装置的智能门锁中，实现防拆防撬告警功能所依赖的电路结构较为复杂，且无法在具有防拆告警装置的智能门锁的控制器处于休眠状态下实现告警功能。。
在本发明实施例中，具有防拆告警装置的智能门锁包括声音采集装置、音频能量检测装置以及告警装置。通过声音采集装置采集外部环境声音，生成对应的音频信号；由音频能量检测装置对音频信号的能量进行检测，当音频信号的能量大于预设阈值时，即可输出触发信号，以触发告警装置发出告警音频。由于声音采集装置可以复用具有防拆告警装置的智能门锁中的麦克风以及告警装置，故仅需要增加音频能量检测装置即可，无需额外设置复杂的电路，且音频能量检测装置在具有防拆告警装置的智能门锁处于休眠状态时仍能够正常工作。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
本发明实施例提供了一种具有防拆告警装置的智能门锁，参照图1。在本发明实施例中，具有防拆告警装置的智能门锁可以包括声音采集装置、音频能量检测装置以及告警装置，其中：
声音采集装置，与音频能量检测装置耦接，适于采集外部环境声音，并生成与外部环境声音对应的音频信号并输出；
音频能量采集装置，与声音采集装置以及告警装置耦接，适于接收声音采集装置输出的音频信号，对音频信号进行能量检测以得到音频信号的能量；在检测到音频信号的能量大于预设阈值时，可以生成触发信号并输出；
告警装置，可以与音频能量采集装置耦接，适于在接收到触发信号后，发出告警音频。
在本发明实施例中，声音采集装置可以用于对外部环境声音进行差分采样，得到第一音频信号以及第二音频信号，第一音频信号与第二音频信号为差分信号。
也就是说，声音采集装置采集到的音频信号，可以包括第一音频信号以及第二音频信号，且第一音频信号与第二音频信号为差分信号。
在具体实施中，声音采集装置可以为麦克风，该麦克风采集到的音频信号为差分信号。
具体地，如图1所示，麦克风采集到第一音频信号MIC+以及第二音频信号MIC-。
在具体实施中，音频能量检测装置可以包括：比较输出单元；比较输出单元可以分别用于接收第一音频信号以及第二音频信号，计算第一音频信号对应的电压幅值与第二音频信号对应的电压幅值偏差，在电压幅值偏差大于预设阈值时，生成触发信号。
第一音频信号对应的电压幅值与第二音频信号对应的电压幅值偏差，即为第一音频信号对应的电压幅值与第二音频信号对应的电压幅值之差的绝对值。
当第一音频信号对应的电压幅值与第二音频信号对应的电压幅值的电压幅值偏差大于预设阈值时，即可表征当前外界环境的声音较大，这种情况可能是由暴力拆解门锁造成的，如电钻、切割机等破坏门锁的行为可能会造成外界环境的声音较大(也即外界环境的分贝值较高)。
参照图2，给出了本发明实施例中的一比较输出单元的结构示意图。
在具体实施中，比较输出单元可以包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4以及运算放大器，其中：
第一电阻R1的第一端输入第一音频信号(MIC+)，第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第一端、运算放大器的第一输入端(+端)耦接；
第二电阻R2的第一端与第一电阻R1的第二端耦接，第二电阻R2的第二端接地；
第三电阻R3的第一端输入第二音频信号(MIC-)，第三电阻R3的第二端与第四电阻R4的第一端、运算放大器的第二输入端(-端)耦接；
第四电阻R4的第一端与第三电阻R3的第二端耦接，第四电阻R4的第二端与运算放大器的输出端耦接；
运算放大器的第一输入端与第一电阻R1的第二端耦接，运算放大器的第二端输入端与第三电阻R3的第二端耦接，运算放大器的输出端用于输出触发信号。
在具体实施中，第一电阻R1的阻值与第二电阻R2的阻值相等，第三电阻R3的阻值与第四电阻R4的阻值相等。
在具体实施中，第一电阻R1的阻值远大于声音采集装置的线路阻抗，第四电阻R4的阻值也远大于声音采集装置的线路阻抗。
在具体实施中，告警装置可以为能够输出音频的电子设备，如告警装置可以为扬声器、喇叭等。在告警装置中，可以预先设置告警语音，告警装置在接收到触发信号之后，即可输出相应的告警语音。
例如，告警装置在接收到触发信号之后，输出警报声。或者，告警装置在接收到触发信号之后，输出″注意，非法闯入″的音频。
可以理解的是，告警装置还可以包括警示灯。在接收到触发信号之后，警示灯闪烁。
告警装置还可以与用户设备关联。当告警装置在接收到触发信号之后，可以生成告警信号并发送至关联的用户设备。当用户不在家时，用户也能够及时获知具有防拆告警装置的智能门锁被破坏。
告警装置可以内置在具有防拆告警装置的智能门锁中。具体地，现有的具有防拆告警装置的智能门锁中包括音频输出模块，故告警装置可以复用该音频输出模块。在具体应用中，可以将具有防拆告警装置的智能门锁与用户设备关联，经由具有防拆告警装置的智能门锁的通信模块实现与用户设备的通信。
下面对本发明上述实施例中提供的具有防拆告警装置的智能门锁的工作原理进行说明。
根据运算放大器的工作原理，可以得知：(VMIC+-V+)/R1＝V+/R2；以及(VMIC--V-)/R4＝(V--Vout)/R3；其中，VMIC+为第一音频信号对应的电压幅值，VMIC-为第二音频信号对应的电压幅值，V+为运算放大器的第一输入端的电压，V-为运算放大器的第二输入端的电压，VOUT为运算放大器的输出电压，R1为第一电阻的阻值、R2为第二电阻的阻值，R3为第三电阻的阻值，R4为第四电阻的阻值。
当R1＝R2，且R3＝R4时，V+＝VMIC+/2，V-＝VMIC-+VOUT。利用运算放大器的虚短原理，V+＝V-，故VOUT＝VMIC+-VMIC-。
当MIC+与MIC-之间的电压幅值偏差越大，则VOUT越大。当VOUT超过预设阈值时，即可输出触发信号至告警装置。
参照图3，给出了本发明实施例中的另一种具有防拆告警装置的智能门锁。
在本发明实施例中，具有防拆告警装置的智能门锁可以包括声音采集装置、音频能量检测装置、处理器以及告警装置。
在具体实施中，声音采集装置，与音频能量检测装置耦接，适于采集外部环境声音，生成对应的音频信号并输出；
音频能量检测装置，与处理器耦接，适于检测音频信号的能量，并在检测到音频信号的能量大于预设阈值时，生成触发信号并输出；
处理器，与告警装置耦接，适于在接收到触发信号后，生成相应的告警信号并输出；
告警装置，适于在接收到告警信号后发出告警音频。
在本发明实施例中，图3中所示的声音采集装置以及音频能量检测装置的具体结构及工作原理可以对应参照图1以及图2对应的内容，此处不做赘述。
与图1中所提供的具有防拆告警装置的智能门锁的结构相比，图3中所提供的具有防拆告警装置的智能门锁增加了处理器。当音频能量检测装置检测到音频信号的能量大于预设阈值时，音频能量检测装置输出的触发信号可以为中断信号。处理器在接收到触发信号后，可以生成相应的告警信号并输出至告警装置，由告警装置输出相应的告警音频。
在本发明实施例中，处理器在接收到触发信号后，可以检测触发信号对应的持续时长。当检测到触发信号的持续时长达到预设值时，生成告警信号并输出。
也就是说，在检测到音频信号的能量在一段时间内持续大于预设阈值时，确定存在暴力拆解或者撬动门锁的情况，从而有效避免误报的情况出现。
在具体实施中，上述图3中所提供的具有防拆告警装置的智能门锁的具体工作原理也可以参照上述图1及图2对应的内容，此处不做赘述。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种具有防拆告警装置的智能门锁，其特征在于，包括：声音采集装置、音频能量检测装置以及告警装置，其中：
所述声音采集装置，与所述音频能量检测装置耦接，适于采集外部环境声音，生成对应的音频信号并输出；
所述音频能量检测装置，与所述声音采集装置耦接，适于检测所述音频信号的能量，并在检测到所述音频信号的能量大于预设阈值时，生成触发信号并输出；
所述告警装置，适于在接收到所述触发信号后发出告警音频。
2.如权利要求1所述的具有防拆告警装置的智能门锁，其特征在于，所述声音采集装置，用于对所述外部环境声音进行差分采样，得到所述第一音频信号以及第二音频信号；所述第一音频信号与所述第二音频信号为差分信号。
3.如权利要求2所述的具有防拆告警装置的智能门锁，其特征在于，所述音频能量检测装置，包括：
比较输出单元，用于分别接收所述第一音频信号以及所述第二音频信号，计算所述第一音频信号与所述第二音频信号对应的电压幅值偏差，并在所述电压幅值偏差大于预设阈值时，生成所述触发信号。
4.如权利要求2所述的具有防拆告警装置的智能门锁，其特征在于，所述比较输出单元，包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及运算放大器，其中：
所述第一电阻，其第一端输入所述第一音频信号，其第二端与所述第二电阻的第一端、所述运算放大器的第一输入端耦接；
所述第二电阻，其第二端接地；
所述第三电阻，其第一端输入所述第二音频信号，其第二端与所述第四电阻的第一端、所述运算放大器的第二输入端耦接；
所述第四电阻，其第二端与所述运算放大器的输出端耦接；
所述运算放大器，其输出端用于输出所述触发信号。
5.如权利要求4所述的具有防拆告警装置的智能门锁，其特征在于，所述第一电阻的阻值与所述第二电阻的阻值相等，且所述第三电阻的阻值与所述第四电阻的阻值相等。
6.一种具有防拆告警装置的智能门锁，其特征在于，包括：声音采集装置、音频能量检测装置、处理器以及告警装置，其中：
所述声音采集装置，与所述音频能量检测装置耦接，适于采集外部环境声音，生成对应的音频信号并输出；
所述音频能量检测装置，与所述处理器耦接，适于检测所述音频信号的能量，并在检测到所述音频信号的能量大于预设阈值时，生成触发信号并输出；
所述处理器，与所述告警装置耦接，适于根据接收到的所述触发信号，生成相应的告警信号并输出；
所述告警装置，适于在接收到所述告警信号后发出告警音频。
7.如权利要求5所述的具有防拆告警装置的智能门锁，其特征在于，所述音频能量检测装置，包括：
差分采样单元，用于对所述外部环境声音进行差分采样，得到所述第一音频信号以及第二音频信号；所述第一音频信号与所述第二音频信号为差分信号；比较输出单元，用于分别接收所述第一音频信号以及所述第二音频信号，计算所述第一音频信号与所述第二音频信号对应的电压幅值偏差，并在所述电压幅值偏差大于预设阈值时，生成所述触发信号。
8.如权利要求6所述的具有防拆告警装置的智能门锁，其特征在于，所述比较输出单元，包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及运算放大器，其中：
所述第一电阻，其第一端输入所述第一音频信号，其第二端与所述第二电阻的第一端、所述运算放大器的第一输入端耦接；
所述第二电阻，其第二端接地；
所述第三电阻，其第一端输入所述第二音频信号，其第二端与所述第四电阻的第一端、所述运算放大器的第二输入端耦接；
所述第四电阻，其第二端与所述运算放大器的输出端耦接；
所述运算放大器，其输出端用于输出所述触发信号。
9.如权利要求7所述的具有防拆告警装置的智能门锁，其特征在于，所述第一电阻的阻值与所述第二电阻的阻值相等，且所述第三电阻的阻值与所述第四电阻的阻值相等。
10.如权利要求6所述的具有防拆告警装置的智能门锁，其特征在于，所述处理器，适于在检测到所述触发信号的持续时长达到预设时长时，生成所述告警信号并输出。
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