CN102722929B - 基于运动传感器的门禁控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种基于运动传感器的门禁控制系统，属于门禁控制领域。该系统包括运动传感器阵列、传感器信号处理模块、路径识别模块、主控模块和门禁控制模块，运动传感器阵列检测人体的运动信息并将该运动信息转换为电信号传输给传感器信号处理模块；传感器信号处理模块根据电信号的接收时间将电信号处理成实际的人体移动路径，并将该实际的人体移动路径提供给路径识别模块；路径识别模块将该实际的人体移动路径与预先设定的合法移动路径进行比较，并将比较结果发送给该主控模块；主控模块在两者相同时发送开启指令给该门禁控制模块，门禁锁可开启，在两者不相同时发送报警指令给门禁控制模块，门禁锁不可开启。本发明基于运动传感器，安全性能更高。

Description

基于运动传感器的门禁控制系统

技术领域

本发明涉及一种门禁控制系统，尤其是一种基于运动传感器的门禁控制系统。

背景技术

目前，常用的门禁系统主要包括电子密码锁和指纹密码锁，其中电子密码锁是将用户输入的数字密码与电子密码锁中预存的数字密码进行比较，在输入数字密码与预存数字密码相同时门禁锁开启，然而只要盗取到数字密码就很容易开启门禁锁；同样地，指纹密码锁是将用户的指纹信息与指纹密码锁中预存的指纹信息进行比较，在输入指纹信息与预存指纹信息相同时门禁锁开启，一旦盗取到用户的指纹信息即可开启门禁锁。此外，无论是电子密码锁还是指纹密码锁均在门外安装有一个输入装置，很容易被非法入侵者察觉并加以破坏。而以指纹为代表的生物信息密码锁对于环境依赖性比较强，指纹被污染、环境光线不足等情况都会极大影响识别精度。

因此，传统的门禁系统存在密码容易盗取，安全性能较低，受环境约束较强等缺陷。

发明内容

本发明旨在解决现有产品存在的技术问题，特别创新地提出了一种基于运动传感器的门禁控制系统，通过判断对人体的移动路径是否等同于门禁控制系统预先设定的移动路径来确定是否可以开启门禁锁，根据需要门禁控制系统可以变换设置多种不同的移动路径，破解难度较大，安全性能较高。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种基于运动传感器的门禁控制系统，包括门禁控制模块，用于控制门禁锁的开启与关闭，其特征在于：包括运动传感器阵列、传感器信号处理模块、路径识别模块、主控模块和门禁控制模块，其中所述运动传感器阵列分别用于检测人体的运动信息，并将该运动信息转换为电信号传输给该传感器信号处理模块；

所述传感器信号处理模块用于根据电信号的接收时间，将电信号处理成实际的人体移动路径，并将该实际的人体移动路径提供给该路径识别模块；

所述路径识别模块用于将该实际的人体移动路径与预先设定的合法移动路径进行比较，并将比较结果发送给该主控模块；

所述主控模块用于在该比较结果显示实际的人体移动路径与预先设定的合法移动路径相同时发送开启指令给该门禁控制模块，在该比较结果显示实际的人体移动路径与预先设定的合法移动路径不相同时发送报警指令给该门禁控制模块；

所述门禁控制模块用于在接收到该开启指令时门禁锁可开启，在接收到该报警指令时该门禁锁不可开启。

通过判断对人体的移动路径是否等同于门禁控制系统预先设定的移动路径来确定是否可以开启门禁锁，根据需要门禁控制系统可以变换设置多种不同的移动路径，破解难度较大，安全性能较高。

在该路径识别模块将该实际的人体移动路径与预先设定的合法移动路径进行比较时，如果该路径识别模块中存在多个预先设定的合法移动路径，并且该实际的人体移动路径与其中一个预先设定的合法移动路径相同，则该路径识别模块将该实际的人体移动路径信息发送给该主控模块；

该主控模块存储该实际的人体移动路径信息并记录该实际的人体移动路径信息的接收时间，便于事后访问历史查询。针对不同或者不同级别的用户，预存不同的人体移动路径，可以对用户的访问历史进行查询。

该基于运动传感器的门禁控制系统还包括路径存储录入模块，用于存储有效用户信息，并且用于增加、删除、修改或者查询该有效用户信息，并将增加、删除或者修改后的有效用户信息分别发送给该主控模块、路径识别模块，该有效用户信息包括人体移动路径以及该实际的人体移动路径信息。管理人员管理人员可以手动增加、删除和修改人体移动路径，提高了管理人员的自主管理门禁控制系统的能力。

该门禁控制模块在接收到该报警指令时控制报警模块实现声音报警，并通过GSM发送短信给管理人员进行报警。采用两种报警方式，使得该门禁控制系统更加人性化。

该运动传感器阵列中运动传感器以阵列的方式安装在门禁锁前方的顶梁上。运动传感器安装在门禁锁前方的顶梁上，可以避免非法入侵者轻易察觉该门禁控制系统并加以破坏，提高了该门禁控制系统的安全性。

该运动传感器阵列中运动传感器均选用基于红外线和微波技术的传感器。该基于红外线和微波技术的传感器综合了红外线传感器和微波传感器的优点，同时具备了安全性能高和信息传输量大的优点。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、通过判断对人体的移动路径是否等同于门禁控制系统预先设定的移动路径来确定是否可以开启门禁锁，根据需要门禁控制系统可以变换设置多种不同的移动路径，破解难度较大，安全性能较高；

2、管理人员可以手动增加、删除和修改人体移动路径，提高了管理人员的自主管理门禁控制系统的能力；

3、采用声音报警和远程短信报警这两种报警方式，使得该门禁控制系统更加人性化；

4、运动传感器安装在门禁锁前方的顶梁上，可以避免非法入侵者轻易察觉该门禁控制系统并加以破坏，提高了该门禁控制系统的安全性；

5、该运动传感器阵列中运动传感器均选用基于红外线和微波技术的传感器，综合了红外线传感器和微波传感器的优点，同时具备了安全性能高和信息传输量大的优点。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明的电路原理图；

图2是本发明的流程图；

图3是本发明的第一实施例中运动传感器阵列的排列方式示意图；

图4是本发明的第一实施例的电路原理图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1～2所示，该基于运动传感器的门禁控制系统包括运动传感器阵列、传感器信号处理模块、路径识别模块、主控模块、门禁控制模块、路径存储录入模块、门禁锁和报警模块，该运动传感器阵列由5个吸顶式运动传感器组成，且以阵列的形式安装在门禁锁前方的顶梁上。由于运动传感器安装在门禁锁前方的顶梁上，可以避免非法入侵者轻易察觉该门禁控制系统并加以破坏，提高了该门禁控制系统的安全性。

此外，该运动传感器阵列选用基于红外线和微波技术的传感器，综合了红外线传感器和微波传感器的优点：由于具有红外接口的设备必须与红外线传感器对接后才能实现信息传输，因此红外线传感器的安全性能较高；而相对于频率较低的电磁波传感器，微波传感器的信息传输量较大。基于红外线和微波技术的传感器同时具备了安全性能高和信息传输量大的优点。

该运动传感器阵列中运动传感器分别检测人体的运动信号，并将该运动信号转换为电信号传输给传感器信号处理模块；该传感器信号处理模块根据电信号的接收时间，将电信号处理成实际的人体移动路径并将该实际的人体移动路径发送给路径识别模块；该路径识别模块用于将该实际的人体移动路径与预先设定的合法移动路径进行比较，并将比较结果发送给主控模块；主控模块在该比较结果显示实际的人体移动路径与预先设定的合法移动路径相同时判定用户为有效用户，发送开启指令给门禁控制模块，在该比较结果显示实际的人体移动路径与预先设定的合法移动路径不相同时判定用户为无效用户，发送报警信号给门禁控制系统；该门禁控制系统在接收到该开启指令时门禁锁可开启，在接收到报警指令时该门禁锁不可开启，控制报警模块报警。该门禁控制系统不仅可以由报警模块实现声光报警，还可以设置主控模块，通过GSM(GlobalSystem of Mobile communication，全球移动通讯系统)发送短信给管理人员进行报警。采用两种报警方式，使得该门禁控制系统更加人性化。

通过判断对人体的移动路径是否等同于门禁控制系统预先设定的移动路径来确定是否可以开启门禁锁，根据需要门禁控制系统可以变换设置多种不同的移动路径，破解难度较大，安全性能较高。

在路径识别模块将该实际的人体移动路径与预先设定的合法移动路径进行比较时，如果该路径识别模块中存在多个预先设定的合法移动路径，并且该实际的人体移动路径与其中一个预先设定的合法移动路径相同，则该路径识别模块将该实际的人体移动路径信息发送给主控模块；该主控模块存储该实际的人体移动路径信息并记录该实际的人体移动路径信息的接收时间，便于事后访问历史查询。

该路径存储录入模块用于存储有效用户信息，并且用于增加、删除、修改或者查询该有效用户信息，并将增加、删除或者修改后的有效用户信息分别发送给该主控模块、路径识别模块，其中该有效用户信息包括人体移动路径以及实际的人体移动路径份信息。

此外，如图4所示，该主控模块还对传感线信号处理模块、路径识别模块、路径存储录入模块和门禁控制模块的工作状态进行监测，并控制调节它们的工作状态参数。运动传感器网络的数据传输采用Zigbee网络协议，传输的字段包括触发时间，触发节点。数据的存储使用了MySql数据库。

应注意的是：上述传感线信号处理模块、路径识别模块、主控模块、路径存储录入模块和门禁控制模块可以是分别实现各自功能的软件，也可以是实现各自功能的硬件，根据上述功能描述本领域技术人员很容易联想到对应软件的编写和硬件的设计，因此在此不对上述模块的具体程序或者电路结构做出具体描述；并且将运动传感器提供的电信号按照时间关系处理成人体移动路径的过程也是现有技术，因此不予累述。

在本发明的第一实施例中，该运动传感器阵列选用9个吸顶式传感器并以九宫格的形式安装在门禁锁前方的顶梁上，路径识别模块中预先设定的合法移动路径如图3所示，为1→4→5→2→3，当人体按照1→4→5→2→3的顺序进行移动时，可以开启门禁锁。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种基于运动传感器的门禁控制系统，包括门禁控制模块，用于控制门禁锁的开启与关闭，其特征在于：包括运动传感器阵列、传感器信号处理模块、路径识别模块、主控模块和门禁控制模块，其中所述运动传感器阵列分别用于检测人体的运动信息，并将该运动信息转换为电信号传输给该传感器信号处理模块；

所述传感器信号处理模块用于根据电信号的接收时间，将电信号处理成实际的人体移动路径，并将该实际的人体移动路径提供给该路径识别模块；

所述路径识别模块用于将该实际的人体移动路径与预先设定的合法移动路径进行比较，并将比较结果发送给该主控模块；

所述主控模块用于在该比较结果显示实际的人体移动路径与预先设定的合法移动路径相同时发送开启指令给该门禁控制模块，在该比较结果显示实际的人体移动路径与预先设定的合法移动路径不相同时发送报警指令给该门禁控制模块；

所述门禁控制模块用于在接收到该开启指令时门禁锁可开启，在接收到该报警指令时该门禁锁不可开启；

在该路径识别模块将该实际的人体移动路径与预先设定的合法移动路径进行比较时，如果该路径识别模块中存在多个预先设定的合法移动路径，并且该实际的人体移动路径与其中一个预先设定的合法移动路径相同，则该路径识别模块还将与该实际的人体移动路径对应的用户身份信息发送给该主控模块；

该主控模块存储该用户身份信息并记录该用户身份信息的接收时间，便于事后访问历史查询。

2.根据权利要求1所述的基于运动传感器的门禁控制系统，其特征在于：还包括路径存储录入模块，用于存储有效用户信息，并且用于增加、删除、修改或者查询该有效用户信息，并将增加、删除或者修改后的有效用户信息分别发送给该主控模块、路径识别模块，该有效用户信息包括人体移动路径以及与该人体移动路径相对应的用户身份信息。

3.根据权利要求1所述的基于运动传感器的门禁控制系统，其特征在于：该门禁控制模块在接收到该报警指令时控制报警模块实现声音报警。

4.根据权利要求1所述的基于运动传感器的门禁控制系统，其特征在于：该门禁控制模块在接收到该报警指令时控制报警模块通过GSM发送短信给管理人员进行报警。

5.根据权利要求1所述的基于运动传感器的门禁控制系统，其特征在于：该运动传感器阵列中运动传感器以阵列的方式安装在门禁锁前方的顶梁上。

6.根据权利要求1或5所述的基于运动传感器的门禁控制系统，其特征在于：该运动传感器阵列中运动传感器均选用基于红外线和微波技术的传感器。