一種家用門禁系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種家用門禁系統(tǒng)和方法，通過聲音傳感器獲取來訪者的敲門聲或按門鈴的聲音，發(fā)出第一到訪信號，通過壓力傳感器獲取來訪者在門口站立時的體重，發(fā)出第二到訪信號，只有處理器收到第一到訪信號和第二到訪信號時，才會是處于待機狀態(tài)的系統(tǒng)啟動，通過攝像模塊獲取來訪者的圖像信號，并通過顯示模塊顯示。個攝像頭的設(shè)置方式，為了能夠拍攝到來訪者正面和背面的照片，達到更好的安放效果。開啟攝像和顯示模塊之前，到訪者進門或離開之后，系統(tǒng)處于待機狀態(tài)可以節(jié)約能耗。本發(fā)明自動化程度高，方案簡單實用，且造價不高。
【專利說明】
一種家用門禁系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于安全防護領(lǐng)域，具體涉及一種家用門禁系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有家用門禁系統(tǒng)設(shè)計過于復(fù)雜，包括指紋識別、人臉識別、無線網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，這 些技術(shù)的應(yīng)用一方面實用性不高，另一方面造價高，且各個設(shè)備實時處于工作狀態(tài)耗能較 尚。

【發(fā)明內(nèi)容】
：
[0003] 為了克服上述【背景技術(shù)】的缺陷，本發(fā)明提供一種家用門禁系統(tǒng)和方法，通過聲音 和重力感應(yīng)來訪者，達到門禁目的。
[0004] 為了解決上述技術(shù)問題本發(fā)明的所采用的技術(shù)方案為：
[0005] 一種家用門禁系統(tǒng)，包括：
[0006] 聲音傳感器模塊，用于獲取來訪者到訪信號聲音，并輸出第一到訪信號；
[0007] 壓力傳感器模塊，用于獲取來訪者體重產(chǎn)生的壓力信號，并基于壓力信號輸出第 二到訪信號；
[0008] 處理器模塊，用于依據(jù)第一到訪信號和第二到訪信號發(fā)出攝像開啟信號；
[0009] 攝像模塊，依據(jù)攝像開啟信號開始獲取來訪者圖像信號，并將圖像信號輸出至處 理器模塊；
[0010] 顯示模塊，用于接收從處理器模塊獲取到的圖像信號，并顯示。
[0011] 較佳地，壓力傳感器模塊未獲取到來訪者體重產(chǎn)生的壓力信號時，輸出離開信號 至處理器模塊；
[0012] 處理器模塊，依據(jù)離開信號向攝像模塊發(fā)出攝像停止信號。
[0013] 較佳地，還包括門體開啟感應(yīng)模塊，用于在門體被開啟時，輸出開門信號至所處理 器模塊;處理器模塊依據(jù)開門信號發(fā)出攝像停止信號。
[0014] 較佳地，聲音傳感器模塊設(shè)置于門體，壓力傳感器模塊設(shè)置于門體之外的地面。
[0015] 較佳地，攝像模塊包括至少兩個攝像頭，第一攝像頭的鏡頭朝門體之外的方向設(shè) 置，第二攝像頭的鏡頭朝門體方向設(shè)置。
[0016] 較佳地，第一攝像頭設(shè)置的離地距離X為
，其中，L為來訪者身高，B為第 一攝像頭的有效拍攝角度范圍，D為來訪者站立位置與門體的垂直距離。
[0018] 一種家用門禁方法，包括：
[0019] 聲音傳感器獲取到來訪者的來訪信號聲音時發(fā)出第一到訪信號，壓力傳感器獲取 到來訪者體重產(chǎn)生的壓力信號時發(fā)出第二到訪信號；
[0020] 處理器模塊依據(jù)第一到訪信號和第二到訪信號發(fā)出攝像開啟信號，攝像模塊開始 采集來訪者的圖像信號，并將圖像信號通過顯示模塊進行顯示；
[0021] 較佳地，壓力傳感器未獲取到來訪者體重產(chǎn)生的壓力信號時，輸出離開信號;處理 器模塊依據(jù)離開信號發(fā)出攝像停止信號，攝像模塊停止采集來訪者的圖像信號。
[0022] 較佳地，還包括通過門體開啟感應(yīng)模塊獲取開門信號，處理器依據(jù)開門信號發(fā)出 攝像停止信號。
[0023] 較佳地，來訪信號聲音包括門體被來訪者敲擊的聲音和門鈴的聲音。
[0024] 本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明通過聲音傳感器獲取來訪者的敲門聲或按門鈴的 聲音，發(fā)出第一到訪信號，通過壓力傳感器獲取來訪者在門口站立時的體重，發(fā)出第二到訪 信號，只有處理器收到第一到訪信號和第二到訪信號時，才會使處于待機狀態(tài)的系統(tǒng)啟動。 通過攝像模塊獲取來訪者的圖像信號，并通過顯示模塊顯示。攝像頭的設(shè)置方式，為了能夠 拍攝到來訪者正面和背面的照片，達到更好的安放效果。通過壓力傳感器或門體開啟感應(yīng) 器獲取到來訪者從門口離開或或者門體被打開的信號時，處理器會發(fā)出停止攝像的命令， 此時由于來訪者已離開或門體被打開，開啟攝像對門外的來訪者進行監(jiān)視已無必要，因此 關(guān)閉攝像頭可以節(jié)約資源和能耗。另外在開啟攝像和顯示模塊之前，到訪者進門或離開之 后，系統(tǒng)處于待機狀態(tài)可以節(jié)約能耗。本發(fā)明自動化程度高，方案簡單實用，且造價不高。
【附圖說明】
[0025] 圖1為本發(fā)明實施例一的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不意圖；
[0026] 圖2為本發(fā)明實施例一加入門體開啟傳感器模塊的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖3為本發(fā)明實施例一攝像模塊、聲音傳感器模塊和壓力傳感器模塊在門體附近 的安裝示意圖；
[0028]圖4為本發(fā)明實施例一計算第一攝像頭設(shè)置離地距離的參考圖；
[0029] 圖5為本發(fā)明實施例二的方法流程圖；
[0030] 圖6為本發(fā)明實施例二加入通過壓力傳感器獲取離開信號步驟的方法流程圖；
[0031] 圖7為本發(fā)明實施例二加入通過門體開啟傳感器獲取開門信號步驟的方法流程 圖。
【具體實施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步的說明。
[0033] 實施例一
[0034] 一種家用門禁系統(tǒng)，如圖1所示，包括：
[0035]聲音傳感器模塊，用于獲取來訪者到訪信號聲音，并輸出第一到訪信號；
[0036]壓力傳感器模塊，用于獲取來訪者體重產(chǎn)生的壓力信號，并基于壓力信號輸出第 二到訪信號；
[0037] 處理器模塊，用于依據(jù)第一到訪信號和第二到訪信號發(fā)出攝像開啟信號；
[0038] 攝像模塊，依據(jù)攝像開啟信號開始獲取來訪者圖像信號，并將圖像信號輸出至處 理器模塊；
[0039]顯示模塊，用于接收從處理器模塊獲取到的圖像信號，并顯示。
[0040]作為本實施例的一個示例
[0041] 壓力傳感器模塊未獲取到來訪者體重產(chǎn)生的壓力信號時，輸出離開信號至處理器 豐旲塊；
[0042] 處理器模塊，依據(jù)離開信號向攝像模塊發(fā)出攝像停止信號。
[0043]作為本實施例的一個示例
[0044]如圖2所示，還包括門體開啟感應(yīng)模塊，用于在門體被開啟時，輸出開門信號至所 處理器模塊；
[0045]處理器模塊依據(jù)開門信號發(fā)出攝像停止信號。
[0046] 作為本實施例的一個示例
[0047] 如圖3所示，聲音傳感器模塊設(shè)置于門體，壓力傳感器模塊設(shè)置于門體之外的地 面。
[0048]作為本實施例的一個示例
[0049] 如圖3所示，攝像模塊包括至少兩個攝像頭，第一攝像頭的鏡頭朝門體之外的方向 設(shè)置，第二攝像頭的鏡頭朝門體方向設(shè)置。
[0050] 作為本實施例的一個示例
[0051] 第一攝像頭設(shè)置的離地距離X為
，其中，L為來訪者身高，B為攝 像頭的有效拍攝角度范圍，D為來訪者站立位置與門體的垂直距離。該離地距離的公式推導(dǎo) 過程如下：
[0053]如圖4所示，A為第一攝像頭超出有效范圍邊界與水平線的夾角，L為來訪者身高，B 為攝像頭的有效拍攝角度范圍，D為來訪者站立位置與門體的垂直距離因此，第一攝像頭安 裝位置離地距離為X+L，據(jù)此列等式：
[0056]將tanA作為公共的值，帶入函數(shù)，經(jīng)簡化之后，得到如下的一元二次方程
[0057] X2tanB+L tanB*X+D2tanB_LD = 0
[0058] 根據(jù)ax2+bx+c = 0得到得知此處a = tanB b = LtanB c = D2tanB_LD
[0059] 由一元二次方程求根公式得到x=(_b± V (b~2_4ac))/2a
[0061]因此得到第一攝像頭安裝位置離地距離為X+L的公式為：
[0063]由于攝像預(yù)覽需要對來訪者正反面全身拍照故需要調(diào)整兩個攝像頭到合適位置 以便實現(xiàn)該功能，對于后攝的要求相對較低。本實施例針對第一攝像頭的安裝位置做了上 述具體描述，根據(jù)上述公式所述，假定來訪者身高1.9m，敲門時離門距離0.3m而普通攝像頭 攝像角度為65度，可以得出第一攝像頭離地距離大于等于1.98M時對身高1.9m的人而言視 角最好。
[0064]本實施例中，處理器模塊作為主控，和顯示模塊一起設(shè)置在屋內(nèi)，處理器包括CPU 以及必要的外圍如晶振/f 1 ash/ram等，以確保指令的執(zhí)行;聲音傳感器模塊的輸出端連接 到處理器CPU的gpi〇通用輸入輸出端口記為gpioM口，壓力傳感器模塊的輸出端連接到CPU 的gpio通用輸入輸出端口記為gpioN口，顯示模塊與處理器的顯示控制單元接口相連，攝像 模塊與處理器的攝像控制單元相連。
[0065]第二攝像頭為后攝，距離很寬裕故，第二攝像頭的離地距離大于1米時均可以得到 很好的視像效果。
[0066] 實施例二
[0067] 一種家用門禁方法，包括：
[0068] 聲音傳感器獲取到來訪者的來訪信號聲音時發(fā)出第一到訪信號，壓力傳感器獲取 到來訪者體重產(chǎn)生的壓力信號時發(fā)出第二到訪信號；
[0069] 處理器模塊依據(jù)第一到訪信號和第二到訪信號發(fā)出攝像開啟信號，攝像模塊開始 采集來訪者的圖像信號，并將圖像信號通過顯示模塊進行顯示，如圖5所示，具體步驟包括：
[0070] 步驟1，系統(tǒng)處于待機狀態(tài)，處理器、顯示模塊和攝像模塊均處于待機狀態(tài)；
[0071] 步驟2，聲音傳感器是否獲取到來訪者的來訪信號聲音，若是，則發(fā)出第一到訪信 號至處理器，若否，則回到步驟1;
[0072]步驟3,壓力傳感器是否獲取到來訪者的體重產(chǎn)生的壓力信號，若是，則發(fā)出第二 到訪信號至處理器，若否，則回到步驟1;
[0073]步驟4,處理器判斷是否接收到第一到訪信號和第二到訪信號，若是，則發(fā)出攝像 開啟信號，攝像模塊開始采集來訪者的圖像信號，并將圖像信號通過顯示模塊進行顯示，若 否，則回到步驟1。
[0074]作為本實施例的一個示例
[0075]壓力傳感器未獲取到來訪者體重產(chǎn)生的壓力信號時，輸出離開信號；處理器模塊 依據(jù)離開信號發(fā)出攝像停止信號，攝像模塊停止采集來訪者的圖像信號。如圖6所示，具體 步驟包括：
[0076]步驟1，系統(tǒng)處于待機狀態(tài)，處理器、顯示模塊和攝像模塊均處于待機狀態(tài)；
[0077]步驟2,聲音傳感器是否獲取到來訪者的來訪信號聲音，若是，則發(fā)出第一到訪信 號至處理器，若否，則回到步驟1;
[0078]步驟3,壓力傳感器是否獲取到來訪者的體重產(chǎn)生的壓力信號，若是，則發(fā)出第二 到訪信號至處理器，若否，則回到步驟1;
[0079] 步驟4,處理器判斷是否接收到第一到訪信號和第二到訪信號，若是，則發(fā)出攝像 開啟信號，攝像模塊開始采集來訪者的圖像信號，并將圖像信號通過顯示模塊進行顯示，若 否，則回到步驟1;
[0080] 步驟5,壓力傳感器是否未獲取到來訪者的體重產(chǎn)生的壓力信號，若是，則發(fā)出離 開信號至處理器，若否，則回到步驟4;
[0081]步驟6，處理器接收到離開信號，系統(tǒng)進入待機狀態(tài)，處理器、顯示模塊和攝像模塊 均進入待機狀態(tài)。
[0082] 作為本實施例的一個示例
[0083] 還包括通過門體開啟感應(yīng)模塊獲取開門信號，處理器依據(jù)開門信號發(fā)出攝像停止 信號。在處理器接收到第一到訪信號和第二到訪信號之前，以及在處理器接收到離開信號 之后，處理器、顯示模塊和攝像模塊均處于待機狀態(tài)。
[0084] 如圖7所示，具體步驟包括：
[0085]步驟1，系統(tǒng)處于待機狀態(tài)，處理器、顯示模塊和攝像模塊均處于待機狀態(tài)；
[0086]步驟2,聲音傳感器是否獲取到來訪者的來訪信號聲音，若是，則發(fā)出第一到訪信 號至處理器，若否，則回到步驟1;
[0087]步驟3,壓力傳感器是否獲取到來訪者的體重產(chǎn)生的壓力信號，若是，則發(fā)出第二 到訪信號至處理器，若否，則回到步驟1;
[0088] 步驟4,處理器判斷是否接收到第一到訪信號和第二到訪信號，若是，則發(fā)出攝像 開啟信號，攝像模塊開始采集來訪者的圖像信號，并將圖像信號通過顯示模塊進行顯示，若 否，則回到步驟1;
[0089] 步驟5,門體開啟傳感器模塊是否感應(yīng)到門體開啟，若是，則發(fā)出開門信號至處理 器，若否，則回到步驟4;
[0090] 步驟6,處理器接收到開門信號，系統(tǒng)進入待機狀態(tài)，處理器、顯示模塊和攝像模塊 均進入待機狀態(tài)。
[0091] 作為本實施例的一個示例
[0092] 來訪信號聲音包括門體被來訪者敲擊的聲音和門鈴的聲音
[0093]本實施例在使用中：首先來訪者會敲門或按鈴發(fā)聲，聲音被門體上的聲音傳感器 模塊捕捉到，從而置位處理器的gpioM口，此時處理器會檢測到該從0到1的置位信號變化； 繼續(xù)檢測來自位于大門門口下方的壓力傳感器模塊對應(yīng)的gpi〇N口，此時若來自壓力傳感 器模塊的gpioN并未觸發(fā)（即無人站立的狀態(tài)），CPU將清除剛剛已經(jīng)置位的gpioM 口并繼續(xù) 處于系統(tǒng)待機的狀態(tài)，而一旦此時有人站立門前（即gpioN 口被觸發(fā))處理器將進入正常工 作狀態(tài)此時處理器將設(shè)置并填充屏幕顯示模塊及攝像預(yù)覽單元的底層寄存器參數(shù)，參數(shù)設(shè) 置完畢后將會先使能攝像模塊進行數(shù)據(jù)采集，再打開屏幕顯示單元進行成像，前后攝像頭 組成的攝像單元負責(zé)對來訪者的正面和反面全身同時拍照以便確認來訪者的安全性，拍照 的結(jié)果會實時反饋在屋內(nèi)的顯示模塊的屏幕上，由于有兩個攝像頭故需要對二者成像單元 做不同坐標設(shè)置以便二者分屏實時顯示;整個工作過程處理器將不斷監(jiān)控來自重力感應(yīng)的 gpioN狀態(tài)，如該信號一直被觸發(fā)（即人一直站在門外未離開)預(yù)覽及成像過程將一直開啟， 而一旦出現(xiàn)如屋主確認來訪者安全后開門或屋內(nèi)無人來訪者離開即人離開重力感應(yīng)單元， 處理器檢測該gpioN為低，繼而關(guān)屏幕顯示單元成像和攝像預(yù)覽單元預(yù)覽，這樣整個監(jiān)控過 程將自動結(jié)束，由于系統(tǒng)自動進入待機狀態(tài)，整體功耗即大大降低。
[0094] 代碼部分主要框架如下： WMle(l) { If(readl(gpioM)==l)//當(dāng)聲音傳感器被觸發(fā) {if(readl(gpioN)== 1)//判斷壓力傳感器是否被觸發(fā)，未觸發(fā)跳過while，并清零 //而一旦被觸發(fā)則進入設(shè)置界面 {set-ting(camR_EG);//設(shè)置攝像模塊預(yù)覽相關(guān)的底層寄存器 C〇〇95] Settiiig(LCdReg); //設(shè)置顯示模塊相關(guān)的底層寄存器包括兩個窗口的顯示位 置刷新率mipi相關(guān)配置信息等等 enabMcam);//使能攝像模塊預(yù)覽此時攝像模塊開始預(yù)覽 enable(Lcd);//使能顯示模塊此時led開始顯示 wMe(readl(gpioM)==l)整個while循環(huán)過程不斷監(jiān)控壓力傳感器感應(yīng)的值 { if(readl(gpioM)==0)//如等于0 (人離開壓力傳感器） i \ Disable(eam); //關(guān)攝像模塊 Disable(lcd); //關(guān)顯不模塊 [0096] break;//則跳出循環(huán) } \ C lear(gp j 〇M);//清除標志_位.
[0097]應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換， 而所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種家用口禁系統(tǒng)，其特征在于，包括： 聲音傳感器模塊，用于獲取來訪者到訪信號聲音，并輸出第一到訪信號； 壓力傳感器模塊，用于獲取來訪者體重產(chǎn)生的壓力信號，并基于所述壓力信號輸出第 二到訪信號； 處理器模塊，用于依據(jù)所述第一到訪信號和所述第二到訪信號發(fā)出攝像開啟信號； 攝像模塊，依據(jù)所述攝像開啟信號開始獲取來訪者圖像信號，并將所述圖像信號輸出 至所述處理器模塊； 顯示模塊，用于接收從所述處理器模塊獲取到的圖像信號，并顯示。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種家用口禁系統(tǒng)，其特征在于： 所述壓力傳感器模塊未獲取到來訪者體重產(chǎn)生的壓力信號時，輸出離開信號至所述處 理器模塊； 所述處理器模塊，依據(jù)所述離開信號向所述攝像模塊發(fā)出攝像停止信號。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種家用口禁系統(tǒng)，其特征在于： 還包括口體開啟感應(yīng)模塊，用于在口體被開啟時，輸出開口信號至所處理器模塊； 所述處理器模塊依據(jù)所述開口信號發(fā)出攝像停止信號。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種家用口禁系統(tǒng)，其特征在于:所述聲音傳感器模塊設(shè)置于 口體，所述壓力傳感器模塊設(shè)置于口體之外的地面。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種家用口禁系統(tǒng)，其特征在于:所述攝像模塊包括至少兩個 攝像頭，第一攝像頭的鏡頭朝口體之外的方向設(shè)置，第二攝像頭的鏡頭朝所述口體方向設(shè) 置。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種家用口禁系統(tǒng)，其特征在于:所述第一攝像頭設(shè)置的離地 距離X為，其中，L為來訪者身高，B為第一攝 像頭的有效拍攝角度范圍，D為來訪者站立位置與口體的垂直距離。7. -種家用口禁方法，其特征在于，包括： 聲音傳感器獲取到來訪者的來訪信號聲音時發(fā)出第一到訪信號，壓力傳感器獲取到來 訪者體重產(chǎn)生的壓力信號時發(fā)出第二到訪信號； 處理器模塊依據(jù)所述第一到訪信號和所述第二到訪信號發(fā)出攝像開啟信號，攝像模塊 開始采集來訪者的圖像信號，并將所述圖像信號通過顯示模塊進行顯示。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種家用口禁方法，其特征在于，還包括:所述壓力傳感器未 獲取到來訪者體重產(chǎn)生的壓力信號時，輸出離開信號;所述處理器模塊依據(jù)所述離開信號 發(fā)出攝像停止信號，攝像模塊停止采集來訪者的圖像信號。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種家用口禁方法，其特征在于:還包括通過口體開啟感應(yīng)模 塊獲取開口信號，所述處理器依據(jù)所述開口信號發(fā)出所述攝像停止信號。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種家用口禁方法，其特征在于：來訪信號聲音包括口體被 來訪者敲擊的聲音和口鈴的聲音。
【文檔編號】G07C9/00GK105913517SQ201610223443
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月12日
【發(fā)明人】魯歡
【申請人】上海斐訊數(shù)據(jù)通信技術(shù)有限公司