自动家居门制造技术

本发明专利技术提供了一种自动家居门，其包括门禁卡和门扇机构。所述门扇结构包括门锁、门锁驱动电机、射频定位模块和语音控制模块；所述门禁卡上设置有彼此间隔一定距离的两个射频天线k1和k2、射频信号收发电路、射频信号‑直流电压转换电路、微控制器及电源。其中，所述射频定位模块包括两个彼此间隔一定距离设置的射频天线m1和m2、以及射频信号收发电路；所述语音控制模块包括麦克风、声音识别单元、开关单元、模数转换单元及语音控制单元。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种自动家居门，更具体地涉及一种具有更低功耗及安全性的家居门系统。
技术介绍
随着自动控制技术的发展，具有自动解锁功能的家居用门具有越来越广泛的应用。通常，家居门的自动解锁功能是借助能够发出与设置于门扇结构中的门锁控制装置匹配的射频信号的门禁卡来实现的。然而，这种自动解锁机制下，门禁卡的射频信息容易被复制，安全性不够，且门禁卡由于需要持续或定时发出射频信号而具有较大的功耗，导致其使用寿命不足。
技术实现思路
基于上述缺陷，本专利技术提供了一种自动家居门，其包括门禁卡和门扇机构。所述门扇结构包括门锁、门锁驱动电机、射频定位模块和语音控制模块；所述门禁卡上设置有彼此间隔一定距离的两个射频天线k1和k2、射频信号收发电路、射频信号-直流电压转换电路、微控制器及电源。其中，所述射频定位模块包括两个彼此间隔一定距离设置的射频天线m1和m2、以及射频信号收发电路；所述语音控制模块包括麦克风、声音识别单元、开关单元、模数转换单元及语音控制单元。所述门扇结构的射频定位模块通过所述两个射频天线m1、m2发射射频信号，所述射频天线m1、m2发射的射频信号的强度被选择成在仅可第一预定范围内被检测到。所述门禁卡上的微处理器被设置成，当所述门禁卡位于所述第一预定范围之外，射频天线k1和k2未接收到来自所述射频天线m1和m2的射频信号时，处于休眠状态，所述射频天线k1和k2不发射射频信号；当所述门禁卡进入所述第一预定范围内，所述射频天线k1和k2接收到来自所述射频天线m1和m2的射频信号时，所述门禁卡的射频信号收发电路将接收到的射频信号传递给所述射频信号-直流电压转换电路。所述射频信号-直流电压转换电路将所述接收到的射频信号转换为适于激活所述微控制器使其进入工作状态的直流电压信号。所述微控制器在进入工作状态后，控制所述两个射频天线k1和k2发射射频信号，所述两个射频天线k1和k2所发出的射频信号由所述两个射频天线m1、m2接收，从而形成四路射频信号传输路径；所述射频定位模块基于所述四路射频信号传输路径上的射频信号强度变化确定所述门禁卡与所述门扇结构的相对方位关系。当所述射频定位模块确定所述门禁卡相对于所述门扇结构处于第二预定方位时，所述语音控制模块的麦克风采集声音指令，并将所述声音指令传送给所述声音识别单元；所述声音识别单元将所述声音指令直接与预设音频信号进行比较，如果比较结果相符，则激活所述语音控制单元，同时通过所述切换开关单元将所述声音指令传送给所述模数转换单元以将所述声音指令变换成数字语音信号；所述语音控制单元从所述数字语音信号中提取特定的语音特征信号，并将其与预设的语音特征信号进行比对，如果比对结果相符，则继续执行完整的语音识别功能以识别相应的语音指令，否则重新进入非工作状态。当所述语音控制单元识别出与解锁相关的预设指令时，则发送控制信号以驱动所述门锁驱动电机工作。进一步地，当所述门禁卡在预定时间内未接收到来自所述天线m1和m2发出的射频信号时，所述门禁卡的微控制器进入非工作状态，以减少功率的消耗。更具体地，所述射频信号-直流电压转换电路可以包括阻抗匹配电路及三级整流升压电路。其中，所述阻抗匹配电路由电感L1串联由电容C1与电感L2并联的并联电路而构成，所述电感L1、L2及电容C1的大小选择成使得所述阻抗匹配电路的等效阻抗与所述天线k1、k2的输出阻抗匹配；所述阻抗匹配电路的输出端连接由电容C2、C5与二极管D1、D2构成的第一级整流升压电路，其中，所述第一级整流升压电路的输入端经所述电容C2连接所述二极管D1的负极和所述二极管D2的正极，所述第一级整流升压电路的输出端连接所述二极管D2的负极且经所述电容C5连接所述二极管D1的正极，所述二极管D1的正极接地；电容C3、C6与二极管D3、D4构成第二级整流升压电路，其中，所述第二级整流升压电路的输入端经所述电容C3连接所述二极管D3的负极和所述二极管D4的正极，所述第二级整流升压电路的输出端连接所述二极管D4的负极且经所述电容C6及电阻R1连接所述二极管D3的正极，所述二极管D3的正极经所述电阻R1接地，所述第一级整流升压电路的输出端连接所述二极管D3的正极，所述阻抗匹配电路的输出端连接所述第二级整流升压电路的输入端；电容C4、C7与二极管D5、D6构成第三级整流升压电路，所述第三级整流升压电路的输入端经所述电容C4连接所述二极管D5的负极和所述二极管D6的正极，所述第三级整流升压电路的输出端连接所述二极管D6的负极且经所述电容C7接地，所述二极管D5的正极经所述电容C6接地；所述第二级整流升压电路的输出端连接所述二极管D5的正极，所述阻抗匹配电路的输出端连接所述第三级整流升压电路的输入端。进一步地，所述门扇结构中还可以包括功率放大电路，用于对所述语音控制模块响应于所述声音指令发出的所述控制信号进行放大，以使其足以驱动所述门锁驱动电机。进一步地，所述语音控制模块响应于所述声音指令发出的所述控制信号可以为两路方波驱动信号。更具体地，所述功率放大电路可以包括IR驱动芯片及四个MOS晶体管Q1、Q2、Q3、Q4，其中所述语音控制模块输出的两路方波控制信号被输入所述IR驱动芯片的Hin和Lin端口，所述IR驱动芯片的SD端口经电容C21、电阻R21及二极管D21的并联电路连接地，同时Vcc端口经二极管D22连接VB端口；所述IR驱动芯片的Ho端口经电阻R22连接所述晶体管Q1、Q4的G极，Lo端口经电阻R23连接所述晶体管Q2、Q3的G极；所述晶体管Q1、Q2、Q3及Q4的S极分别连接二极管D23、D24、D25及D26的正极，所述晶体管Q1、Q2、Q3及Q4的D极分别连接所述二极管D23、D24、D25及D26的负极；所述晶体管Q1、Q4的D极连接直流电压Vcc，所述晶体管Q2、Q4的S极连接地；所述晶体管Q1的S极连接所述晶体管Q2的D极，所述晶体管Q3的D极连接所述晶体管Q4的S极；所述晶体管Q1的S极和所述晶体管Q3的D极分别连接所述功率放大电路的两个输出端。更具体地，所述IR驱动芯片用于实现所述语音控制模块发出的所述控制信号与所述晶体管之间的电压适配。附图说明现在，将参考附图以示例的方式详细描述本专利技术的实施例，其中：图1示出了根据本专利技术的自动家居门的示意图；图2示出了根据本专利技术的射频信号-直流电压转换电路的原理图；图3示出了根据本专利技术的用于门锁驱动电机的控制信号的功率放大电路的原理图。具体实施方式如图1所示，根据本专利技术的自动家居门系统包括由授权人员携带的门禁卡以及包括门锁、门锁驱动电机、射频定位模块和语音控制模块的门扇机构。该门禁卡上可以设置有彼此间隔一定距离的两个射频天线k1、k2，射频信号收发电路，微控制器及电源。该门扇结构中的射频定位模块可以同样包括两个彼此间隔一定距离设置的射频天线m1、m2及射频信号收发电路。在远离门扇结构的情况下，例如在办公场所，门禁卡上的微处理器处于休眠状态，射频天线k1、k2不发射射频信号，相应地，门禁卡处于极低功耗状态。门扇结构中的射频定位模块可以通过两个射频天线m1、m2发射射频信号，所述射频信号的强度被选择成在预定范围内可以被检测到。当携带门禁卡的授权人员进入门扇结构所发射的射频信号覆盖范围时，门禁卡上的射频天线k本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动家居门，其包括门禁卡和门扇机构，其特征在于，所述门扇结构包括门锁、门锁驱动电机、射频定位模块和语音控制模块；所述门禁卡上设置有彼此间隔一定距离的两个射频天线k1和k2、射频信号收发电路、射频信号‑直流电压转换电路、微控制器及电源；所述门扇结构的射频定位模块包括两个彼此间隔一定距离设置的射频天线m1和m2、以及射频信号收发电路；所述语音控制模块包括麦克风、声音识别单元、开关单元、模数转换单元及语音控制单元；所述门扇结构的射频定位模块通过所述两个射频天线m1、m2发射射频信号，所述射频天线m1、m2发射的射频信号的强度被选择成在仅可第一预定范围内被检测到；所述门禁卡上的微处理器被设置成，当所述门禁卡位于所述第一预定范围之外，射频天线k1和k2未接收到来自所述射频天线m1和m2的射频信号时，处于休眠状态，所述射频天线k1和k2不发射射频信号；当所述门禁卡进入所述第一预定范围内，所述射频天线k1和k2接收到来自所述射频天线m1和m2的射频信号时，所述门禁卡的射频信号收发电路将接收到的射频信号传递给所述射频信号‑直流电压转换电路；所述射频信号‑直流电压转换电路将所述接收到的射频信号转换为适于激活所述微控制器使其进入工作状态的直流电压信号；所述微控制器在进入工作状态后，控制所述两个射频天线k1和k2发射射频信号，所述两个射频天线k1和k2所发出的射频信号由所述两个射频天线m1、m2接收，从而形成四路射频信号传输路径；所述射频定位模块基于所述四路射频信号传输路径上的射频信号强度变化确定所述门禁卡与所述门扇结构的相对方位关系；当所述射频定位模块确定所述门禁卡相对于所述门扇结构处于第二预定方位时，所述语音控制模块的麦克风采集声音指令，并将所述声音指令传送给所述声音识别单元；所述声音识别单元将所述声音指令直接与预设音频信号进行比较，如果比较结果相符，则激活所述语音控制单元，同时通过所述切换开关单元将所述声音指令传送给所述模数转换单元以将所述声音指令变换成数字语音信号；所述语音控制单元从所述数字语音信号中提取特定的语音特征信号，并将其与预设的语音特征信号进行比对，如果比对结果相符，则继续执行完整的语音识别功能以识别相应的语音指令，否则重新进入非工作状态；当所述语音控制单元识别出与解锁相关的预设指令时，则发送控制信号以驱动所述门锁驱动电机工作。...

【技术特征摘要】
1.一种自动家居门，其包括门禁卡和门扇机构，其特征在于，所述门扇结构包括门锁、门锁驱动电机、射频定位模块和语音控制模块；所述门禁卡上设置有彼此间隔一定距离的两个射频天线k1和k2、射频信号收发电路、射频信号-直流电压转换电路、微控制器及电源；所述门扇结构的射频定位模块包括两个彼此间隔一定距离设置的射频天线m1和m2、以及射频信号收发电路；所述语音控制模块包括麦克风、声音识别单元、开关单元、模数转换单元及语音控制单元；所述门扇结构的射频定位模块通过所述两个射频天线m1、m2发射射频信号，所述射频天线m1、m2发射的射频信号的强度被选择成在仅可第一预定范围内被检测到；所述门禁卡上的微处理器被设置成，当所述门禁卡位于所述第一预定范围之外，射频天线k1和k2未接收到来自所述射频天线m1和m2的射频信号时，处于休眠状态，所述射频天线k1和k2不发射射频信号；当所述门禁卡进入所述第一预定范围内，所述射频天线k1和k2接收到来自所述射频天线m1和m2的射频信号时，所述门禁卡的射频信号收发电路将接收到的射频信号传递给所述射频信号-直流电压转换电路；所述射频信号-直流电压转换电路将所述接收到的射频信号转换为适于激活所述微控制器使其进入工作状态的直流电压信号；所述微控制器在进入工作状态后，控制所述两个射频天线k1和k2发射射频信号，所述两个射频天线k1和k2所发出的射频信号由所述两个射频天线m1、m2接收，从而形成四路射频信号传输路径；所述射频定位模块基于所述四路射频信号传输路径上的射频信号强度变化确定所述门禁卡与所述门扇结构的相对方位关系；当所述射频定位模块确定所述门禁卡相对于所述门扇结构处于第二预定方位时，所述语音控制模块的麦克风采集声音指令，并将所述声音指令传送给所述声音识别单元；所述声音识别单元将所述声音指令直接与预设音频信号进行比较，如果比较结果相符，则激活所述语音控制单元，同时通过所述切换开关单元将所述声音指令传送给所述模数转换单元以将所述声音指令变换成数字语音信号；所述语音控制单元从所述数字语音信号中提取特定的语音特征信号，并将其与预设的语音特征信号进行比对，如果比对结果相符，则继续执行完整的语音识别功能以识别相应的语音指令，否则重新进入非工作状态；当所述语音控制单元识别出与解锁相关的预设指令时，则发送控制信号以驱动所述门锁驱动电机工作。2.如权利要求1所述的自动家居门，其中，当所述门禁卡在预定时间内未接收到来自所述天线m1和m2发出的射频信号时，所述门禁卡的微控制器进入非工作状态。3.如权利要求2所述的自动家居门，其特征在于，所述射频信号-直流电压转换电路包括阻抗匹配电路及三级整流升压电路，其中，所述阻抗匹配电路由电感L1串联由电容C1与电感L2并联的并联电路而构成，所述电感L1、L2及电容C1的大小选择成使得所述阻抗匹配电路的等效阻抗与所述天线k1、k2的输出阻抗匹配；所述阻抗匹配电路的输出端连接由电容C2、C5与二极管D1、D2构成的第一级整流升压电路，其中，所述第一级整流升压电路的输入端经所述电容C2连接所述二极管D1的负极和所述二极管D2的正极，所述第一级整流升...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俭俭，
申请(专利权)人：大昶门控科技上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31