CN207817819U - 一种基于rfid的免携带手势识别装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于RFID的免携带手势识别装置，包括手势识别装置外壳，所述手势识别装置外壳背面安装在固定安装板，所述手势识别装置外壳背面设有两纵向设置且具有插槽的插部，所述固定安装板上设有一纵向设置的固定块，所述固定块左右两侧设有插入插部的插条；在所述手势识别装置外壳的正面安装了用于手势识别操作的玻璃屏和用于对RFID卡读写的RFID射频读写器，在所述手势识别装置外壳内部设有一驱动室，其位于RFID射频读写器后方；本实用新型免于携带钥匙且开关锁方式灵活，安装简单牢固，方便操作，更换方便，提高了整体的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及识别设备技术领域，特别涉及一种基于RFID的免携带手势识别装置。
背景技术
随着科学技术的发展，家居的安全性越来越重要，现有的对于家居安全性的方式是通过安装防盗智能锁，防盗智能锁是门禁系统中锁门的执行部件，虽然防盗智能锁相对于传统的机械锁具有更多功能，相比传统的机械锁无需携带钥匙，传统的机械锁由于操作麻烦，携带钥匙不方便，容易丟失，逐渐淘汰，由此，防盗智能锁的防盗性能越来越好，在用户识别、安全性、管理性方面更加智能化的锁具，现在的智能锁具有不同类型，开锁方式单一，且安装复杂，操作起来较为麻烦。
实用新型内容
本实用新型提供一种基于RFID的免携带手势识别装置，免于携带钥匙且开关锁方式灵活，安装简单牢固，方便操作，更换方便，提高了整体的可靠性。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种基于RFID的免携带手势识别装置，包括手势识别装置外壳，所述手势识别装置外壳背面安装在固定安装板，所述手势识别装置外壳背面设有两纵向设置且具有插槽的插部，所述固定安装板上设有一纵向设置的固定块，所述固定块左右两侧设有插入插部的插条；
在所述手势识别装置外壳的正面安装了用于对手势识别操作的玻璃屏和用于对RFID卡读写的RFID射频读写器，在所述手势识别装置外壳内部设有一驱动室，其位于RFID射频读写器后方，所述驱动室内安装了具有输出轴的驱动电机和插销，在所述输出轴上螺接安装了驱动齿轮，所述插销包括齿牙杆和与齿牙杆为一体结构的锁杆，所述齿牙杆与驱动齿轮相啮合；
在所述手势识别装置外壳内还安装了控制单元，手势追踪传感器、AD转换器、电机控制器、电机驱动器，已经预先存储手势信息的存储单元和供电单元；
所述控制单元分别连接手势追踪传感器，供电单元、RFID射频读写器、电机控制器和存储单元，所述手势追踪传感器与AD转换器电连接，当人手靠近玻璃屏且挥动手势时，通过手势追踪传感器实时捕获用户发出的手势运动信息，并将手势运动信息传输至AD转换器，由AD转换器进行信号转换，将转换信号输出为控制单元可控制信号，当控制单元接收到手势信号与存储单元中预先存储的手势信息对比响应为可识别手势信号后，通过所述控制单元电连接电机控制器，由所述电机控制器电连接电机驱动器驱动电机驱动工作。
优选的，所述固定安装板上设有两排固定孔，其设在固定块左右两侧。
优选的，所述RFID射频读写器包括收发天线，RF模块和MCU模块，所述收发天线，RF模块和MCU模块依次电连接；
所述RF模块型号为MF RC500 S02；
所述MCU模块型号为P89C51RA2BN。
优选的，所述驱动室内设有用于安装驱动电机的安装圈。
优选的，在所述驱动室和手势识别装置外壳均设有用于伸出或缩进插梢的通口。
优选的，在所述手势识别装置外壳底面设有一充电口，其电连接供电单元。
优选的，所述驱动电机为无刷直流电机，其型号为XYD-16；
所述手势追踪传感器型号为TMx4903；
所述控制单元型号为MCS51系列单片机，其具体型号为89LS51；
所述电机控制器型号为F2407；
所述电机驱动器型号为I R2130；
所述存储单元为SDRAM，用于存储手势信息。
所述供电单元为锂电池。
优选的，还包括一设在安装板上的倒顺开关，所述倒顺开关分别电连接电机控制器和供电单元。
优选的，在所述安装板四个端角上均设有安装了固定钉的固定孔。
本实用新型所达到的有益效果是：通过分别使用RFID卡和手势识别方式从门外实现开锁，免于携带钥匙且操作方便，在门内同时通过倒顺开关的开锁和关锁，通过内部系统对驱动电机的正反转控制，由输出轴上的齿轮带动齿牙杆移动来实现开锁或关锁；
通过固定安装板将手势识别装置本体安装在门体上，安装牢固；
该手势识别装置免于携带钥匙且开关锁方式灵活，安装简单牢固，方便操作，更换方便，提高了整体的可靠性。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。
图1是本实用新型的分解结构示意图；
图2是本实用新型的结构示意图；
图3是本实用新型的驱动室结构示意图；
图4是本实用新型的电连接示意图。
图中：手势识别装置外壳1，通口10，玻璃屏11，RFID射频读写器12，收发天线121，RF模块122，MCU模块123，控制单元13，手势追踪传感器14，AD 转换器15，电机控制器16，电机驱动器17，供电单元18，充电口181，存储单元19，插部2，插槽21，固定安装板3，固定块31，插条32，固定孔33，驱动室4，安装圈40，驱动电机41，输出轴411，驱动齿轮43，插销44，齿牙杆45，锁杆46，倒顺开关5，安装板51，固定孔52，固定钉53，RFID卡6。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参阅图1-4，本实用新型提供一种基于RFID的免携带手势识别装置技术方案：包括手势识别装置外壳1，所述手势识别装置外壳1背面安装在固定安装板3，所述手势识别装置外壳1背面设有两纵向设置且具有插槽21的插部2，所述固定安装板3上设有一纵向设置的固定块31，所述固定块31左右两侧设有插入插部2的插条32；从而手势识别装置能够安装在门体上。
在所述手势识别装置外壳1的正面安装了用于手势识别操作的玻璃屏11和用于对RFID卡读写的RFID射频读写器12，其采用两种方式开锁，一种为手势识别方式开锁，另一种是RFID卡使用电子标签系统，通过射频信号完成电子标签、RFID射频读写器等设备之间的数据交换，实现数字读写、目标识别等功能；在所述手势识别装置外壳1内部设有一驱动室4，其设在RFID射频读写器后方，所述驱动室4内安装了具有输出轴411的驱动电机41和插销44，在所述输出轴 411上螺接安装了驱动齿轮43，所述插销44包括齿牙杆45和与齿牙杆45为一体结构的锁杆46，齿牙杆内侧面具有一排凸齿，所述齿牙杆45与驱动齿轮43 相啮合；通过驱动电机的转动能够使得驱动齿轮转动来驱动插梢移动来实现开锁。
在所述手势识别装置外壳1内还安装了内部设置了控制程序的控制单元13，手势追踪传感器14，AD转换器15，电机控制器16，电机驱动器17，已经预先存储手势信息的存储单元19和供电单元18；
所述控制单元13分别连接手势追踪传感器14，供电单元18、RFID射频读写器12、电机控制器16，所述手势追踪传感器与AD转换器15电连接，当人手靠近玻璃屏手势且挥动手势时，通过手势追踪传感器实时捕获用户发出的手势运动信息，并将手势运动信息传输至AD转换器，由AD转换器进行信号转换，为控制单元控制信号，当控制单元13接收到手势信号与存储单元19中存储的手势信号库相对比响应，通过控制单元13电连接电机控制器16对响应的手势信号控制电机控制器16电连接电机驱动器17对驱动电机驱动工作。由于控制单元内部事先设置了控制程序，其用于对手势信号及RFID射频读写器对RFID 卡读写信息控制且与存储单元内部的手势信息库进行对比，从而控制电机控制器来电连接电机驱动器对驱动电机驱动工作。
所述固定安装板3上设有两排固定孔33，其设在固定块31左右两侧。在固定孔内安装了固定钉，其用于固定在门体上。
所述RFID射频读写器3包括收发天线31，RF模块32和MCU模块33，所述收发天线121，RF模块122和MCU模块123依次电连接；其用于读写RFID卡，可采用飞利浦公司的MifareOne RFID S530非接触式RFID卡。
所述RF模块型号为MF RC500S02；MF RC500属于13.56MHz非接触式高集成RFID系列，利用了先进的调制和解调概念，完全集成了13，56MHz下所有类型的被动非接触式通信方式和协议，方便连接到MCU模块。
所述MCU模块123型号为P89C51RA2BN。
所述驱动室4内设有用于安装驱动电机41的安装圈40。使驱动电机固定安装在安装圈上。
在所述驱动室4和手势识别装置外壳1均设有用于伸出或缩进插梢的通口 10。
在所述手势识别装置外壳1底面设有一充电口181，其电连接供电单元18，其为供电单元提供充足电能。供电单元为整体系统供电。
所述驱动电机41为无刷直流电机，其型号为XYD-16；
所述手势追踪传感器14型号为TMx4903；
所述控制单元13型号为MCS51系列单片机，其具体型号为89LS51；
所述电机控制器16型号为F2407；
所述电机驱动器17型号为IR2130；
所述存储单元19为SDRAM，SDRAM用于预先存储手势信息。
所述供电单元18为锂电池。
还包括一设在安装板51上的倒顺开关5，所述倒顺开关5分别电连接电机控制器16和供电单元19。从而在关闭后可通过倒顺开关来控制驱动电机的正反转，当正转为插上插梢，当反转为打开插梢。
在所述安装板5四个端角上均设有安装了固定钉53的固定孔51，将倒顺开关固定在门体背面。
基于上述技术方案，本实用新型在使用中，将安装固定板通过螺钉固定在门体上，然后将手势识别装置插接在安装固定板上，由于手势识别装置通过导线连接一倒顺开关，其固定在门体背面；
当有人需要进入时，可通过手势或RFID卡射频识别，通过手势识别方式是，将人手在玻璃屏前移动，通过手势追踪传感器捕捉到该手势信号，将该手势信号输送至AD转换器，转换为控制单元可控制的信息，与存储单元中预先存储的手势信息响应后，由控制单元控制电机控制器，由现有领域可知，由于控制单元在出厂时已设置了控制程序，再由电机控制器电连接电机驱动器，使驱动电机驱动工作逆时针转动，使得插梢打开；
同样，还可采用将RFID卡贴在RFID射频读卡器上，RFID射频读卡器通过磁场对置入RFID卡读取磁信息，而后得到数字信息，从而进行数据交换，实现数字读写来驱动电机驱动工作逆时针转动，使得插梢打开；
在门体内安装了一倒顺开关，当人进入室内后可通过倒顺开关来操作，当倒时针操作时，由电机控制器电连接电机驱动器，使驱动电机驱动工作顺时针转动，使得插梢打开，反之，插梢插上。
进一步地，如图3所示是本实用新型电连接的回路示意图，其工作原理为，通过充电口为供电单元供电，供电单元内部存储了充足的电能，供电单元分别将电能输入至手势追踪传感器，由手势追踪传感器对人手在玻璃屏前方挥动的手势，识别后，再输出至AD转换器转换为控制单元可控制的手势信息，此时控制单元读取存储单元内预先存储的手势信息且与输入的手势信号对比后，相同的就通过电机控制器电连接电机驱动器来驱动电机使得齿轮顺时针转动来打开插梢；
进一步地，供电单元为RFID射频读卡器输入电能，将RFID卡置于RFID射频读卡器上，通过RFID射频读卡器内部设有的收发天线接收信号后，将数据传输至RF模块，再由MCU控制器控制后将该数据输出至控制单元，由控制单元内部程序控制后来通过电机控制器控制电机驱动器来驱动电机，使齿轮顺时针转动来打开插梢；
在室内时，供电单元电连接倒顺开关，通过倒顺开关正反转操作，由电机控制器接收倒顺开关的操作指令，通过电机控制器特控制电机驱动器来驱动电机使得齿轮顺时针转动，打开或插上插梢。
本实用新型通过分别使用RFID卡和手势识别方式从门外实现开锁，免于携带钥匙且操作方便，在门内同时通过倒顺开关的开锁和关锁，通过内部系统对驱动电机的正反转控制，由输出轴上的齿轮带动齿牙杆移动来实现开锁或关锁；
通过固定安装板将手势识别装置本体安装在门体上，安装牢固；
该手势识别装置免于携带钥匙且开关锁方式灵活，安装简单牢固，方便操作，更换方便，提高了整体的可靠性。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于RFID的免携带手势识别装置，包括手势识别装置外壳，其特征在于：所述手势识别装置外壳背面安装在固定安装板，所述手势识别装置外壳背面设有两纵向设置且具有插槽的插部，所述固定安装板上设有一纵向设置的固定块，所述固定块左右两侧设有插入插部的插条；
在所述手势识别装置外壳的正面安装了用于对手势识别操作的玻璃屏和用于对RFID卡读写的RFID射频读写器，在所述手势识别装置外壳内部设有一驱动室，其位于RFID射频读写器后方，所述驱动室内安装了具有输出轴的驱动电机和插销，在所述输出轴上螺接安装了驱动齿轮，所述插销包括齿牙杆和与齿牙杆为一体结构的锁杆，所述齿牙杆与驱动齿轮相啮合；
在所述手势识别装置外壳内还安装了控制单元，手势追踪传感器、AD转换器、电机控制器、电机驱动器，已经预先存储手势信息的存储单元和供电单元；
所述控制单元分别连接手势追踪传感器，供电单元、RFID射频读写器、电机控制器和存储单元，所述手势追踪传感器与AD转换器电连接，当人手靠近玻璃屏且挥动手势时，通过手势追踪传感器实时捕获用户发出的手势运动信息，并将手势运动信息传输至AD转换器，由AD转换器进行信号转换，将转换信号输出为控制单元可控制信号，当控制单元接收到手势信号与存储单元中预先存储的手势信息对比响应为可识别手势信号后，通过所述控制单元电连接电机控制器，由所述电机控制器电连接电机驱动器驱动电机驱动工作。
2.根据权利要求1所述的基于RFID的免携带手势识别装置，其特征在于：所述固定安装板上设有两排固定孔，其设在固定块左右两侧。
3.根据权利要求1所述的基于RFID的免携带手势识别装置，其特征在于：所述RFID射频读写器包括收发天线，RF模块和MCU模块，所述收发天线，RF模块和MCU模块依次电连接；
所述RF模块型号为MF RC500S02；
所述MCU模块型号为P89C51RA2BN。
4.根据权利要求1所述的基于RFID的免携带手势识别装置，其特征在于：所述驱动室内设有用于安装驱动电机的安装圈。
5.根据权利要求1所述的基于RFID的免携带手势识别装置，其特征在于：在所述驱动室和手势识别装置外壳均设有用于伸出或缩进插梢的通口。
6.根据权利要求1所述的基于RFID的免携带手势识别装置，其特征在于：在所述手势识别装置外壳底面设有一充电口，其电连接供电单元。
7.根据权利要求1所述的基于RFID的免携带手势识别装置，其特征在于：所述驱动电机为无刷直流电机，其型号为XYD-16；
所述手势追踪传感器型号为TMx4903；
所述控制单元型号为MCS51系列单片机，其具体型号为89LS51；
所述电机控制器型号为F2407；
所述电机驱动器型号为IR2130；
所述存储单元为SDRAM，用于存储手势信息；
所述供电单元为锂电池。
8.根据权利要求1所述的基于RFID的免携带手势识别装置，其特征在于：还包括一设在安装板上的倒顺开关，所述倒顺开关分别电连接电机控制器和供电单元。
9.根据权利要求1所述的基于RFID的免携带手势识别装置，其特征在于：在所述安装板四个端角上均设有安装了固定钉的固定孔。
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