CN213123085U - 一种智能声纹考勤终端 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种智能声纹考勤终端，该终端包括：壳体，设置在壳体内的声音采集模块以及与声音采集模块相连的用于根据声音采集模块采集的声音信号进行考勤运算的处理器，外壳上还设有与处理器相连的接口模块。本申请提供的智能声纹考勤终端，只需要获取到用户的声音信号就能够实现考勤管理，相较于纸质签到和指纹打卡，基于声纹识别的考勤方式的智能化程度得到了很大的提升，能够满足人们对于智能化的要求；通过对用户的声音信号进行声纹识别，得到目标声纹，声纹同指纹一样，具备唯一性，那么通过目标声纹就能够确定用户的身份信息，这种方式能够有效安全准确地得到用户的身份信息。

Description

一种智能声纹考勤终端

技术领域

本申请涉及考勤设备技术领域，具体涉及一种智能声纹考勤终端。

背景技术

目前市场上的考勤产品种类繁多，根据考勤方式不同一般可以分为刷卡类和生物识别类。刷卡类包括磁卡、IC卡和条码卡；生物识别类主要包括指纹考勤、人脸考勤和虹膜考勤。

传统的刷卡考勤方式涉及到卡片的成本，同时机械故障率也比较高。比如磁卡考勤终端长时间使用过后，会出现磁卡与磁头易损的情况，而IC卡的使用成本较高，IC卡插口是易损之处。而且刷卡类的考勤终端统一存在代打卡、卡片丢失、耗材费用的问题。生物识别类的考勤方式能够有效避免上述刷卡类考勤存在的问题，但是通常生物识别类的终端设备整体成本较高，对使用者的要求也较高。比如指纹考勤方式要求指纹的完整性，手指不能够有划伤，而且指纹考勤的方式需要接触指纹传感器，存在不卫生的问题。对于人脸的考勤方式，为了提高识别的准确率，面部不能够有遮挡物，而在疫情的情况下，人们通常会佩戴口罩，识别的时候需要摘下口罩进行人脸识别，这同样增加了通过空气传播病毒的风险。

因此，需要提供一种在保证识别速度和识别精度的前提下，非接触且安全系数高的考勤终端。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种智能声纹考勤终端。

本申请提供了一种智能声纹考勤终端，包括：壳体，设置在所述壳体内的处理器，与所述处理器电连接的显示屏、声音采集模块和声音采集触发单元，所述声音采集触发单元包括：测距模块和测温模块；所述外壳上还设有与所述处理器相连的接口模块。

在本申请的一些实施方式中，所述声音采集模块包括两个用于将声音信号转换为数字信号的麦克风芯片，对称设置在所述显示屏的两侧。

在本申请的一些实施方式中，所述测距模块包括超声波信号发射探头和超声波接收探头；所述测温模块包括非接触式的红外温度传感器。

在本申请的一些实施方式中，所述接口模块包括：有线网络接口、无线网络接口、按键控制接口、电源接口、USB接口之一或组合。

在本申请的一些实施方式中，所述按键控制接口连接有按键，所述按键为轻触开关按键；所述无线网络接口为反极性RP-SMA接口；所述有限网络接口为RJ45接口；所述电源接口为DC-05接口、mini-USB接口，Type-C接口之一。

在本申请的一些实施方式中，所述显示屏为触摸显示屏，所述触摸显示屏通过HDMI接口或DSI接口与所述处理器相连。

在本申请的一些实施方式中，所述终端还包括与所述处理器相连的语音播放模块。

在本申请的一些实施方式中，所述语音播放模块包括两个扬声器，所述两个扬声器对称设置在所述显示屏的两侧。

在本申请的一些实施方式中，所述壳体包括对盒设置的前壳体和后壳体，所述声音采集模块和所述声音采集触发单元设置在所述前壳体内，所述处理器设置在所述后壳体内。

在本申请的一些实施方式中，所述壳体上设有螺丝定位孔。

相较于现有技术，本申请提供的智能声纹考勤终端，只需要获取到用户的声音信号就能够实现考勤管理，相较于纸质签到和指纹打卡，基于声纹识别的考勤方式的智能化程度得到了很大的提升，能够满足人们对于智能化的要求；通过对用户的声音信号进行声纹识别，得到目标声纹，声纹同指纹一样，具备唯一性，那么通过目标声纹就能够确定用户的身份信息，这种方式能够有效安全准确地得到用户的身份信息。

用户的考勤记录存储在本地，全部的声纹考勤过程无需连接网络，即可在考勤终端内完成。本地化的考勤流程能够最大限度的提高用户数据的隐私性和安全性，同时也节省了云端部署服务器的成本。

将目标考勤记录显示在屏幕上，能够方便用户直观获知到自己过去预设时间段内的考勤记录。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本申请的一些实施方式所提供的一种智能声纹考勤终端的正视图；

图2示出了本申请的一些实施方式所提供的另一种智能声纹考勤终端的左侧视图；

图3示出了本申请的一些实施方式所提供的另一种智能声纹考勤终端的右侧视图；

图4示出了本申请的一些实施方式所提供的另一种智能声纹考勤终端的仰视图；

图5示出了本申请的一些实施方式所提供的另一种智能声纹考勤终端的电路结构示意图。

其中，附图标记为：1，测距模块；2，螺丝定位孔；3，测温模块；4、语音播放模块；5、前壳体；6、显示屏；7、声音采集模块；8、后壳体；9、按键控制接口；10、无线网络接口；11、USB接口；12、有线网络接口；13、电源接口；14、处理器。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。

另外，术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本申请实施例提供一种智能声纹考勤终端，下面结合实施例及附图1至5进行示例性说明。

如图1至5所示，本申请的智能声纹考勤终端，可以包括：壳体，设置在壳体内的处理器14，与处理器14电连接的显示屏6、声音采集模块7和声音采集触发单元，声音采集触发单元包括：测距模块1和测温模块3；外壳上还设有与处理器14相连的接口模块。

其中，测距模块1，用于检测待测温部位与测温模块3的距离；测温模块3，用于检测待测温部位的温度；人体红外检测模块，用于检测声纹考勤终端的预定范围内是否存在人体。

本实施例中，处理器14是整个终端控制的核心部件，主要完成与前述各种模块的数据通信的过程，处理器14接收的数据包括来自声音采集模块7的音频数据、来自测温模块3的温度数据、来自测距模块1的距离数据、来自按键接口的控制数据。处理器14同时还进行对上述模块的控制，向模块输出数据，主要向语音播放模块4输出转化后的声音信号。处理器14还与一些模块完成双向的数据通信过程，主要包括与USB接口11的双向通信、与有线网络接口12的双向通信、与无线网络接口10的双向通信、与显示屏6的双向通信。处理器14主要放置于控制器壳体的中心位置，并通过电路板上的布线与各种外围设备相连。

使用时，在声音采集模块7采集声音信息之前，声纹考勤终端启动声音采集触发单元，通过声音采集触发单元确定有人体位于智能声纹考勤终端附近时，处理器14才启动声音信息采集模块采集声音信息。例如，测距模块1获取待测温部位与测温模块3的距离，当距离满足条件后，处理器14获取此时的体温数据，并显示于屏幕上。同时处理器14启动声音采集模块7，采集用户的声音信息，处理器14内部将声音信号转化为表征身份的声纹特征，并与终端中已经存在的声纹特征进行对比，选择终端中与当前声纹相似度最大，并且超过设定阈值的声纹特征对应的身份信息，作为最终的识别结果，显示在屏幕上。如果未在终端中找到满足条件的声纹特征，则提示识别失败。

本实施例，只需要获取到用户的声音信号就能够实现考勤管理，故主要解决以下技术难题：解决传统接触式指纹考勤方式不卫生的问题；增加了自动体温检测的功能，节省了人为测温的人力资源；具有方便的人机交互界面，方便考勤记录的管理；声纹识别过程本机完成，无需上传服务器计算，节省终端成本；采用神经网络的声纹特征提取和识别算法，提高终端识别速度、识别精度，提高终端鲁棒性。

相较于现有技术，本申请提供的智能声纹考勤终端，只需要获取到用户的声音信号就能够实现考勤管理，相较于纸质签到和指纹打卡，基于声纹识别的考勤方式的智能化程度得到了很大的提升，能够满足人们对于智能化的要求；通过对用户的声音信号进行声纹识别，得到目标声纹，声纹同指纹一样，具备唯一性，那么通过目标声纹就能够确定用户的身份信息，这种方式能够有效安全准确地得到用户的身份信息。

用户的考勤记录存储在本地，全部的声纹考勤过程无需连接网络，即可在考勤终端内完成。本地化的考勤流程能够最大限度的提高用户数据的隐私性和安全性，同时也节省了云端部署服务器的成本。

将目标考勤记录显示在屏幕上，能够方便用户直观获知到自己过去预设时间段内的考勤记录。

当然，本申请声纹识别过程用到的模块不限于图1图4中展示的模块，还可以增加人体红外检测模块等其他模块辅助声纹识别的过程。

更进一步的，处理器14对声纹的提取和识别可以采用神经网络的提取和识别算法，加快了声纹识别的速度和准确率，采用较短时间的音频信号，就可以实现声纹的识别过程。

在本申请实施例的一些变更实施方式中，声音采集模块7包括两个用于将声音信号转换为数字信号的麦克风芯片，对称设置在所述显示屏的两侧。

本实施例中，麦克风芯片能够将获取到的声音信号最终转化为数字信号，通过通信总线连接到处理器14进行识别运算。在该声纹考勤终端中，选用了两个集成的麦克风芯片，放置于前面板屏幕下方，左右对称各一个，在实际采集声音信号的过程中，这两个麦克风芯片可以交替运行。

在本申请实施例的一些变更实施方式中，终端还包括：测距模块1包括超声波信号发射探头和超声波接收探头；测温模块3包括非接触式的红外温度传感器。

其中，测距模块1具体采用超声波测距传感器，这种距离传感器通过发射超声波信号，并接收从物体返回的信号，从而完成距离的测量过程。所以测距模块1分为两个探头，一个是发射超声波信号探头，一个是接收超声波信号探头，分别放置在前面板屏幕上方靠近中心的位置。两个探头配合使用，可以完成至少4米内距离的测量，测量精度可以达到厘米级别。

其中，测温模块3采用了非接触式的红外温度传感器，并选取医用级别的测量精度，有效测温范围在10厘米以内，红外温度传感器放置在两个超声波测距探头中间偏下位置。

在本申请实施例的一些变更实施方式中，接口模块包括：有线网络接口12、无线网络接口10、按键控制接口9、电源接口13、USB接口11之一或组合。

进一步地，有线网络接口12：与处理器14相连，用于通过有线方式登录到声纹考勤终端，实现终端的管理以及考勤记录的查询；作为网络连接的备用选项，当使用环境方便连接有线网络时，可以通过该接口完成考勤终端联网的过程。有线网络接口12放置在设备控制器壳体下侧位置，它可以是标准的RJ45接口。

无线网络接口10：无线网络接口10，与处理器14相连，用于通过无线方式登录到声纹考勤终端，实现终端的管理以及考勤记录的查询；例如，用于连接天线，实现更稳定的WIFI连接过程，增强信号的强度。声纹考勤终端包括一些网络管理的功能，具体包括终端远程管理，考勤记录远程查询等。无线网络接口10可以放置在后壳体8右侧位置，采用反极性RP-SMA接口，它是一种“外螺纹+针”的接口方式。当然，终端设备与外界数据传输的方式不限于网络的方式，还可以是无线蓝牙等其他方式传输数据。

按键控制接口9：与处理器14相连，主要完成声纹考勤终端的开机、关机、恢复出厂设置等功能，按键放置在设备控制器壳体左侧位置，按键的具体类型为轻触开关按键。

USB接口11：与处理器14相连，用于连接USB外设，实现终端信息的配置、录入和存储；例如，USB接口11可用于连接键盘、鼠标等标准输入设备，能够在没有网络连接的情况下，实现在声纹考勤终端本地化的配置过程，方便终端的管理。USB接口11放置在后壳体8下侧位置，它可以是标准的USB 3.0接口。

电源接口13：与处理器14相连，电源接口13是整个声纹考勤终端电能输入的接口，用于提供终端的电能，使用的接口为DC—05接口，电源接口13可以放置在后壳体8下侧位置。当然，电源接口13不限于DC-05接口，还可以是mini-USB，Type-C等其他电源接口13。

在本申请实施例的一些变更实施方式中，按键控制接口9连接有按键，按键为轻触开关按键；无线网络接口10包括反极性RP-SMA接口；有限网络接口包括RJ45接口；电源接口13包括DC-005插座。

在本申请实施例的一些变更实施方式中，显示屏6为触摸显示屏6，触摸显示屏6通过HDMI接口或DSI(Display Serial Interface，DSI)接口与处理器14相连。

其中，显示屏6与处理器14相连，具有触摸功能，用于显示考勤过程中产生的过程信息，同时获取用户的输入信息。显示屏6与处理器14的连接方式不限于HDMI的方式和DSI接口连接方式。

本实施例中，显示屏6是整个声纹考勤终端最重要的人机交互界面，显示屏6采用HDMI接口的带触摸功能显示屏6，显示屏6放置在终端前面板的中心位置，直接面向用户。具体显示界面有声纹识别、声纹注册、终端管理、声纹删除、考勤记录查询。在声纹识别界面，显示的信息有识别过程提示、识别结果、体温检测、距离检测、终端时间等。声纹注册界面可以输入员工姓名、工号、部门等信息，并在界面显示注册结果。终端管理界面可以设置开启或关闭识别过程，设置有效签到区间，以及测温测距的有效阈值。声纹删除界面可以查询到已经注册到终端中的声纹记录，每一条声纹记录包含的信息有声纹ID、姓名、工号、部门、注册时间等。考勤记录查询界面可以根据条件查询到考勤记录，每一条考勤记录包括姓名、工号、部门、签到时间、以及检测温度等信息。

进一步地，本申请的外形不限于图一至图四中展示的长方体结构，也可以圆柱体等其他结构，外壳边沿可以增加圆角等特殊处理。使用的显示屏6不限于图一展示的矩形屏幕，也可以是圆形等其他形状屏幕。

在本申请实施例的一些变更实施方式中，终端还包括与处理器14相连的语音播放模块4。

进一步地，语音播放模块4包括两个扬声器，两个扬声器对称设置在显示屏6的两侧。

其中，语音播放模块4用于播放考勤终端运行过程中终端启动、识别结果、帮助信息的提示音。

本实施例中，语音播放模块4主要完成一些识别结果的语音提醒，终端启动时的提示音，以及声纹注册、识别操作流程的提示。语音播放模块4通过两个扬声器实现，两个扬声器放置于前面板屏幕的左右两侧。

在本申请实施例的一些变更实施方式中，壳体包括对盒设置的前壳体5和后壳体8，声音采集模块7设置在前壳体5内，处理器14和接口模块设置在后壳体8内。

本实施例中，前壳体5和后壳体8合在一起形成容纳智能声纹考勤终端的壳体，前壳体5主要安装与用户交互的各种模块，例如测温传感器、测距传感器、语音播放模块4、声音采集模块7、显示屏6。后壳体8主要放置处理器14、辅助电路、接线，并把必要的接口提供给用户，例如有线网络接口12、无线网络接口10、按键控制接口9、电源接口13、USB接口11。

在本申请实施例的一些变更实施方式中，壳体上设有螺丝定位孔2。

其中，螺丝定位孔2设置在前壳体5上。当然，本申请终端的安装方式不限于通过螺丝定位孔2固定于墙面等表面上，还可以通过支架等方式放置于水平面上。

进一步地，如图5所示，本实施例中，智能声纹考勤终端在内部处理的过程主要包括5个部分的内容，具体包括声纹识别、终端管理、声纹注册、声纹删除、考勤记录查询，每一个过程处理器14均会加载相应的界面到显示屏6上，提示相关信息，下面分别介绍这5个部分的处理流程。

处理器14是整个终端控制的核心部件，主要完成与前述各种模块的数据通信的过程，处理器14接收的数据包括来自声音采集模块7的音频数据、来自测温模块3的温度数据、来自测距模块1的距离数据、来自按键接口的控制数据。处理器14同时还进行对上述模块的控制，向模块输出数据，主要向语音播放模块4输出转化后的声音信号。处理器14还与一些模块完成双向的数据通信过程，主要包括与USB接口11的双向通信、与有线网络接口12的双向通信、与无线网络接口10的双向通信、与显示屏6的双向通信。处理器14主要放置于控制器壳体的中心位置，并通过电路板上的布线与各种外围设备相连。

终端管理的功能有三种完成方式，第一种是通过鼠标键盘连接到本机进行操作；第二种是通过网络接口(有线网络接口12、无线网络接口10)远程登录到声纹考勤终端进行管理，实施终端的配置过程；第三种是通过触摸屏幕，进行管理操作。配置的具体方式为点击界面中相应的按钮，完成签到时间范围设置、有效检测距离阈值设置、声音信号采集的时间长度设置。

声纹注册的功能有三种完成方式，第一种是通过鼠标键盘连接到本机进行操作；第二种是通过网络接口(有线网络接口12、无线网络接口10)远程登录到声纹考勤终端进行注册；第三种是通过触摸屏幕，进行声纹注册。注册的过程需要提供员工的姓名、工号、部门等信息，将这些信息填写到输入框内，点击界面内的注册按钮，此时处理器14启动声音采集模块7，收集用户的声音信息，处理器14将获取到的声音信号通过算法转化为声纹特征信号，并存储到终端中。

声纹删除的功能有三种完成方式，第一种是通过鼠标键盘连接到本机进行操作；第二种是通过网络接口(有线网络接口12、无线网络接口10)远程登录到声纹考勤终端进行删除；第三种是通过触摸屏幕，进行声纹删除。删除声纹前需要查询要删除的声纹记录，选择该条记录，点击删除按钮，这条记录对应在终端中存储的声纹数据就删除完成。

考勤记录查询的功能有三种完成方式，第一种是通过鼠标键盘连接到本机进行操作；第二种是通过网络接口(有线网络接口12、无线网络接口10)远程登录到声纹考勤终端进行查询；第三种是通过触摸屏幕，进行考勤记录查询。查询前可以选中若干查询条件，包括工号、姓名、部门、签到时间、体温等条件，点击查询按钮，处理器14返回符合条件的考勤记录，可以同屏幕展示查询的结果，或通过网络远程查看查询结果。

需要说明的是，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和流程图中的每个方框、以及框图和流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种智能声纹考勤终端，其特征在于，包括：

壳体，设置在所述壳体内的处理器，与所述处理器电连接的显示屏、声音采集模块和声音采集触发单元，所述声音采集触发单元包括：测距模块和测温模块；所述壳体上还设有与所述处理器相连的接口模块。

2.根据权利要求1所述的智能声纹考勤终端，其特征在于，所述声音采集模块包括两个用于将声音信号转换为数字信号的麦克风芯片，对称设置在所述显示屏的两侧。

3.根据权利要求1所述的智能声纹考勤终端，其特征在于，所述测距模块包括超声波信号发射探头和超声波接收探头；所述测温模块包括非接触式的红外温度传感器。

4.根据权利要求1所述的智能声纹考勤终端，其特征在于，所述接口模块包括：有线网络接口、无线网络接口、按键控制接口、电源接口、USB接口之一或组合。

5.根据权利要求4所述的智能声纹考勤终端，其特征在于，所述按键控制接口连接有按键，所述按键为轻触开关按键；所述无线网络接口为反极性RP-SMA接口；所述有线网络接口为RJ45接口；所述电源接口为DC-05接口、mini-USB接口，Type-C接口之一。

6.根据权利要求1所述的智能声纹考勤终端，其特征在于，所述显示屏为触摸显示屏，所述触摸显示屏通过HDMI接口或DSI接口与所述处理器相连。

7.根据权利要求1所述的智能声纹考勤终端，其特征在于，所述终端还包括与所述处理器相连的语音播放模块。

8.根据权利要求7所述的智能声纹考勤终端，其特征在于，所述语音播放模块包括两个扬声器，所述两个扬声器对称设置在所述显示屏的两侧。

9.根据权利要求1所述的智能声纹考勤终端，其特征在于，所述壳体包括对盒设置的前壳体和后壳体，所述声音采集模块和所述声音采集触发单元设置在所述前壳体内，所述处理器设置在所述后壳体内。

10.根据权利要求1所述的智能声纹考勤终端，其特征在于，所述壳体上设有螺丝定位孔。

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