一种基于声纹的门锁自动上锁装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于声纹的门锁自动上锁装置，包括锁体（1）、锁孔（2），所述锁体（1）还包括依次连接的音频接收器（11）、音频处理器（12）、A/D转换器（13）、MCU（14）、锁舌驱动器（15）、锁舌（16），所述音频接收器（11）用于接收关门撞击声音信号；所述音频处理器（12）用于对所述撞击声音信号进行处理；所述A/D转换器（13）用于将所述处理的信号转换为数字信号，所述MCU（14）用于将所述数字信号与预先存储的比对信号进行对比，若一致，则控制所述锁舌驱动驱动器（15）控制所述锁舌插入所述锁孔（2）。本实用新型专利技术的装置通过声音进行检测，识别准确率高，硬件成本、设计成本、安装成本均较低。

【技术实现步骤摘要】
一种基于声纹的门锁自动上锁装置
本技术涉及智能门锁领域，特别涉及一种基于声纹的门锁自动上锁装置。
技术介绍
当前传统电控锁及智能门锁，通常使用基于霍尔原理的磁开门来检测门是否已合闭，当检测门已关闭时驱动相应机构实现自动上锁。该方案主要有以下几方面的局限性：1，由于磁开关分为两个部分，分别需要安装在锁体及门框中，安装成本高；2，为了适应门，锁体，门间隙等尺寸误差，通常磁开关需要占据智能锁体较大的体积空间；3，实际应用过程中磁开关容易受碰撞，强磁强电场，温湿度等环境因素影响，可靠性与稳定性不高；4，高质量磁开关的成本较高，同时也会增加相应的设计与安装成本。自动上锁功能是当前智能电子锁的一项基本需求，如何能够在实现该功能的基本上，最大程度上降低设计与安装成本，提高系统可靠性是当前亟需一种新型技术方案来解决的问题。
技术实现思路
本技术在于克服现有技术的上述不足，提供一种成本低、安装简单、集成度高、体积小、稳定性高的基于声纹的门锁自动上锁装置。为了实现上述技术目的，本技术采用的技术方案是：一种基于声纹的门锁自动上锁装置，包括锁体、锁孔，所述锁体，还包括依次连接的音频接收器、音频处理器、A/D转换器、MCU、锁舌驱动器、锁舌，所述音频接收器用于接收关门撞击声音信号；所述音频处理器用于对所述撞击声音信号进行处理；所述A/D转换器用于将所述处理的信号转换为数字信号，所述MCU用于将所述数字信号与预先存储的比对信号进行对比，若一致，则控制所述锁舌驱动驱动器控制所述锁舌插入所述锁孔。进一步地，所述锁舌包括斜锁舌和/或方锁舌。进一步地，所述关门撞击声音信号包括锁舌撞击锁孔的声信号和/或门板撞击门框的声信号。进一步地，所述对所述撞击声音信号进行处理包括降噪处理、滤波处理中的一种或多种。本技术同时提供一种基于声纹的门锁自动上锁方法，包括以下步骤：S1、预先设置比对信号，对所述比对信号进行特征参数提取，得到预设阈值范围，并对所述预设阈值范围进行存储；S2、采集关门撞击信号，提取所述关门撞击信号的特征参数，判断所述关门撞击信号的特征参数是否在所述预设阈值范围内，若是，则驱动锁舌插入锁孔。进一步地，所述步骤S1还包括，采用音频接收器采集至少两次关门声音信号，将所述声音信号进行处理，得到所述比对信号；采集所述比对信号中有明显变化的多个波峰幅值，取每个幅值的误差范围作为所述预设阈值范围。进一步地，将所述声音信号进行处理包括，将所述关门声音信号进行降噪、滤波后转换为数字信号。进一步地，采集对比信号中时间在0.2s-1s内有明显变化的3-6个波峰幅值。进一步地，所述步骤S2还包括，所述关门撞击信号包括锁舌撞击锁孔的声信号和/或门板撞击门框的声信号。进一步地，所述关门撞击信号的特征参数不在所述预设阈值范围内，则继续进行检测。与现有技术相比，本技术的有益效果本技术的基于声纹的门锁自动上锁装置采用声音识别技术，判断门是否已经关闭，进而利用门锁驱动装置实现锁门，本技术的装置可直接安装在锁体中，不需要浪费额外的安装空间，此外，通过声音进行检测，识别准确率高，硬件成本、设计成本、安装成本均较低。附图说明图1所示为本技术的基于声纹的门锁自动上锁装置示意图。图2所示为本技术的基于声纹的门锁自动上锁方法流程图。图3所示为本技术的一个具体实例的关门波形图。具体实施方式下面结合具体实施方式对本技术作进一步的详细描述。但不应将此理解为本技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
技术实现思路
所实现的技术均属于本技术的范围。实施例1：图1所示为本技术的基于声纹的门锁自动上锁装置示意图，包括锁体1、锁孔2，所述锁体1还包括依次连接的音频接收器11、音频处理器12、A/D转换器13、MCU14、锁舌驱动器15、锁舌16，所述音频接收器11用于接收关门撞击声音信号；所述音频处理器12用于对所述撞击声音信号进行处理；所述A/D转换器13用于将所述处理的信号转换为数字信号，所述MCU14用于将所述数字信号与预先存储的比对信号进行对比，若一致，则控制所述锁舌驱动驱动器15控制所述锁舌插入所述锁孔16。本技术的基于声纹的门锁自动上锁装置采用声音识别技术，判断门是否已经关闭，进而利用门锁驱动装置实现锁门，本技术的装置可直接安装在锁体中，不需要浪费额外的安装空间，此外，通过声音进行检测，识别准确率高，硬件成本、设计成本、安装成本均较低。在一个具体实施方式中，所述锁舌包括斜锁舌和/或方锁舌。在一个具体实施方式中，所述关门撞击声音信号包括锁舌撞击锁孔的声信号和/或门板撞击门框的声信号。在一个具体实施方式中，所述对所述撞击声音信号进行处理包括降噪处理、滤波处理中的一种或多种。本技术同时提供一种基于声纹的门锁自动上锁方法，参看图2，包括以下步骤：S1、预先设置比对信号，对所述比对信号进行特征参数提取，得到预设阈值范围，并对所述预设阈值范围进行存储；S2、采集关门撞击信号，提取所述关门撞击信号的特征参数，判断所述关门撞击信号的特征参数是否在所述预设阈值范围内，若是，则驱动锁舌插入锁孔。在一个具体实施方式中，所述步骤S1还包括，采用音频接收器采集至少两次关门声音信号，将所述声音信号进行处理，得到所述比对信号；采集所述比对信号中有明显变化的多个波峰幅值，取每个幅值的误差范围作为所述预设阈值范围。在一个具体实施方式中，将所述声音信号进行处理包括，将所述关门声音信号进行降噪、滤波后转换为数字信号。在一个具体实施方式中，采集对比信号中时间在0.2s-1s内有明显变化的3-6个波峰幅值。在一个具体实施方式中，所述步骤S2还包括，所述关门撞击信号包括锁舌撞击锁孔的声信号和/或门板撞击门框的声信号。在一个具体实施方式中，所述关门撞击信号的特征参数不在所述预设阈值范围内，则继续进行检测。具体地，本技术给出一个完整的参考实例来对方案进行说明。一、预设关门信号特征阈值范围。步骤一、用户首先安装时，提示用户进行预设，若用户拒绝则系统自动选择出厂设置的通用特征阈值范围；步骤二、当用于进行预设时，提示用户连续开关门m次，用户确定后装置开始连续采集音频信号并存储，直到采集到有效组数据或用户点击结束；步骤三、提取所采集的数据中的m个开门信号，并对信号特征值进行计算或统计特征点。并取所有数据中特征值上下限或特性点上下限的10%为阈值（其中，上下限的浮动范围可根据实际情况的不同进行修正）。特征值及特征点包括：对关门过程在0.2到1秒内的数据进行分析可知，数据波形有显明3到6个波峰；数据靠前部分频率分量较高，靠后部分为衰减类振荡；通过对不同类型门的检测，得到不同类型门的频率分量基本固定，不同类型门的各频率分量幅度范围基本固定，参看图3，由此得到一个具体实例的关门波形，完成预设。二、关门信号检测及上锁。步骤一、当用户开门后启动检测流程。步骤二、间隔性单次读取当前音频传感器数据，如果读取的数据值大于背景噪声幅度，则认为是有效值，执行下一步，否则重复执行本步骤。步骤三、连续读取固定时间传感器数据或直至传感器数据连续n个无效，储存数据并准备分析，即全部接收完音频信号。步骤四、对关门过程在0.2到1秒内的数据进行分析，并与预先存储的阈值范围进行比较本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于声纹的门锁自动上锁装置，包括锁体（1）、锁孔（2），其特征在于，所述锁体（1）还包括依次连接的音频接收器（11）、音频处理器（12）、A/D转换器（13）、MCU（14）、锁舌驱动器（15）、锁舌（16），所述音频接收器（11）用于接收关门撞击声音信号；所述音频处理器（12）用于对所述撞击声音信号进行处理；所述A/D转换器（13）用于将所述处理的信号转换为数字信号，所述MCU（14）用于将所述数字信号与预先存储的比对信号进行对比，若一致，则控制所述锁舌驱动驱动器（15）控制所述锁舌插入所述锁孔（2）。

【技术特征摘要】
1.一种基于声纹的门锁自动上锁装置，包括锁体（1）、锁孔（2），其特征在于，所述锁体（1）还包括依次连接的音频接收器（11）、音频处理器（12）、A/D转换器（13）、MCU（14）、锁舌驱动器（15）、锁舌（16），所述音频接收器（11）用于接收关门撞击声音信号；所述音频处理器（12）用于对所述撞击声音信号进行处理；所述A/D转换器（13）用于将所述处理的信号转换为数字信号，所述MCU（14）用于将所述数字信号与预先存储的比对信号进行对...

【专利技术属性】
技术研发人员：张慧洁，李木子，王付军，周权，焦万均，
申请(专利权)人：成都工业学院，电子科技大学，
类型：新型
国别省市：四川,51