CN108919722A - 一种智能家居安全锁***及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能家居安全锁***，在门锁单元中设置声音校对单元、语音识别单元、单片机单元、数据存储单元、图像识别单元和图像处理单元，所述开关控制单元与扬声器单元电性连接，所述扬声器单元与语音识别单元和声音校对单元电性连接，所述语音识别单元和声音校对单元与单片机单元电性连接，所述单片机单元的输出与开关控制单元连接，所述开关控制单元与门锁单元连接，所述单片机单元与图像识别单元电性连接，所述摄像头单元采集人员图像信息，并传送至图像处理单元；其中，所述智能家居安全锁***还包括信息采集单元和手持式钥匙，所述信息采集单元和手持式钥匙与单片机单元连接。

Description

一种智能家居安全锁***及其工作方法

技术领域

本发明属于门锁领域，特别涉及一种智能家居安全锁***。本发明还涉及一种智能家居安全锁***的工作方法。

背景技术

门锁是顾名思义就是用来把门锁住，以防止他人打开这个门的设备。门锁的分类很多，在各个场合对门锁的要求不一样，普通家庭一般用防盗门锁，安全性高而且价格比较便宜。现代社会人们的安全意识越越来越强，因此对家庭保护起到关键作用的门锁是人们非常关心的问题，现在各种各样的智能锁在市面上不断出现，出现语音、蓝牙、人面部识别等多种方式的智能门锁，但是采用单一的开锁方式，对于非法人员来说极容易破解，因此存有极大安全隐患。

另外，人们外出后一定会将门关闭，用锁锁住。目前，现代生活中，为了满足人们居住的需要，家庭中的用电设备越来越多，但是，经常发生用户出门后，忘记关闭电灯或者煤气等电器设备的情况，对于一些用户经常需要仔细检查家中电器是否关闭才能放心出门，对于另一些用户，经常忘记关闭电器，不仅造成用电资源的浪费，同时也给用户带来经济上的损失，严重的可能引起事故。如何解决用户外出后，将门锁定后，提示用户用电设备关闭情况，是本发明解决的问题。

发明内容

发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种智能家居安全锁***，能够解决人们外出时，提示人们忘记关闭电器设备的情况，从而解决了电器设备未关闭而导致资源浪费或者事故；同时，解决了单一采用语音、密码等的开锁方式。本发明还提供一种智能家居安全锁***的工作方法，工作原理简单易行，能够及时通知人们电器设备未关闭，提醒人们及时关闭电器，并且采用双重验证的工作方法，提高了门锁的安全性。

技术方案：一种智能家居安全锁***，包括门锁单元、声音校对单元、语音识别单元、单片机单元、数据存储单元、图像识别单元、摄像头单元、图像处理单元、扬声器单元和开关控制单元，所述在门锁单元中设置声音校对单元、语音识别单元、单片机单元、数据存储单元、图像识别单元和图像处理单元，并将摄像头单元、扬声器单元和开关控制单元设置在门锁单元的外表面上，所述开关控制单元与扬声器单元电性连接，所述扬声器单元与语音识别单元和声音校对单元电性连接，所述语音识别单元和声音校对单元与单片机单元电性连接，所述单片机单元的输出与开关控制单元连接，所述开关控制单元与门锁单元连接，所述单片机单元与图像识别单元电性连接，所述摄像头单元采集人员图像信息，并传送至图像处理单元，所述单片机单元与图像识别单元对接收的图像信息进行辨识处理，并与数据存储单元中数据比对；其中，所述智能家居安全锁***还包括信息采集单元和手持式钥匙，所述信息采集单元和手持式钥匙与单片机单元连接。本发明的语音识别智能锁，具有双重保护功能，通过开关单元启动语音识别，设置的开关单元，避免门外有人经过时也自动进行语音识别，造成资源浪费，采集语音信息后，与数据存储单元中的语音信息比对，本发明对单个人在数据存储单元中存储多种语音，避免单一语音进行识别，不能准确捕捉信息，同时单个人的多种语音对应个这个人的多个图像信息，形成多对多的对应关系，语音识别的信息与图像采集的信息进行比对，两个能够对应上，则通过开关单元将门锁单元开启，将门打开。本发明还设有信息采集单元和手持式钥匙，通过手持式钥匙能够启动信息采集单元采集家庭中电器设备的关闭情况，从而提醒用户未关闭的用电设备。

进一步的，上述的智能家居安全锁***，所述智能门锁还包括报警单元，所述报警单元与单片机单元电性连接，所述报警单元包括蜂鸣器报警和闪光灯报警。设置的报警单元，对于通过语音识别多次不合格的人员，仍不断进行语音识别的，单片节单元判定其为想要非法进入门内人员，单片机单元启动报警单元，通过蜂鸣器和闪光灯进行报警。

进一步的，上述的智能家居安全锁***，所述门锁单元上设有振动传感器和压力传感器，所述振动传感器和压力传感器与单片机单元的输入端连接。设置的压力传感器和振动传感器，可根据用户设定阈值，当非法人员强行开门时，振动或者压力超过阈值，则向单片机发送信号，由单片机启动报警单元。

进一步的，上述的智能家居安全锁***，所述智能门锁还包括无线通讯单元，所述无线通讯单元将报警信息和摄像头单元的图像发送至用户端。通过无线通讯单元，一旦发生报警情况，可将报警信息发送至用户手机或者电脑上，同时启动摄像头单元进行录像，记录现场情况。

进一步的，上述的智能家居安全锁***，所述门锁单元门内设有液晶显示屏单元，并且门外设有门铃单元，所述门铃单元与单片机单元的输入端连接，所述液晶显示屏单元与摄像头单元连接。通过门铃单元向门内发出开锁信息，同时单片机单元启动摄像头单元，并将门外的图像传送至液晶显示屏单元，在门内可查看门外人员，并判断是否开门，使用安全方便。

进一步的，上述的智能家居安全锁***，所述信息采集单元包括光照检测传感器、风速检测传感器、流量检测传感器、温度检测传感器和位置检测传感器。设置的各类传感器能够检测灯，空调，水龙头，煤气灶和窗户的关闭情况，防止用户出门后未关闭电器，造成资源浪费同时存在安全隐患。

本发明一种智能家居安全锁***的工作方法，包括以下步骤：

1）开锁时，在门外按动开关控制单元；

2）扬声器单元开始接收开锁人的语音信息，摄像头单元捕捉开锁人的图像信息；

3）声音校对单元和语音识别单元进行采集语音信息；

4）图像识别单元和图像处理单元对步骤2）采集的图像进行处理；

5）将采集的语音信息和图像信息传送至单片机单元；

6）在单片机单元内通过对图像信息和语音信息比对，验证图像信息和语音信息是否为数据存储单元中同一用户；

7）验证成功，门锁单元将门打开。

本发明一种智能家居安全锁***的工作方法，还包括以下步骤；

8）开锁人信息验证失败时，重新启动开关控制单元，重复步骤2）-6），进行重新验证。

9）开锁人验证次数超过用户设定的次数时，报警单元启动，进行示警，并通过无线通讯单元将报警信息和摄像头单元的图像发送至用户端。

本发明的智能家居安全锁***的开锁方法，与传统的语音开锁方法不同，将语音和图像结合起来进行开锁，一个用户在数据存储单元中存有一组语音信息和图像信息，只有通过语音信息和图像信息验证为属于同一个用户，才能进行开锁。

本发明一种智能家居安全锁***的工作方法，包括以下步骤：

1）用户出门时，启动手持式钥匙上的上锁按钮；

2）门锁单元进行上锁，同时单片机单元接收上锁信息；

3）单片机单元启动信息采集单元；

4）光照检测传感器、风速检测传感器、流量检测传感器、温度检测传感器和位置检测传感器分别检测灯光、空调、水龙头、煤气和窗户的开关信息；

5）光照检测传感器、风速检测传感器、流量检测传感器、温度检测传感器和位置检测传感器将开关信息反馈给单片机单元；

6）单片机单元启动报警单元，向用户端发送报警信息；

7）手持式钥匙上的报警指示灯亮起。

本发明的智能家居安全锁的工作方法，当用户出门后，如果屋内无人的情况下，通过手持式钥匙启动单片机单元，并进行信息采集，监测屋内电器设备的开关情况和窗户的打开情况，并通过报警单元及时将电器的打开情况或者窗户的打开情况告知用户，避免出现出门忘记关闭空调、煤气或者电灯等情况。

上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：本发明所述的智能家居安全锁***，其结构简单，设计合理，采用语音结合图像双重身份验证的方式，进行开锁，提高了开锁的安全性，避免了非法人员模仿用户声音进行开锁的方式，同时设计了开关单元开启声音采集和图像采集，避免了其他人员经过发出声响时，语音单元和图像采集自动开启，造成资源浪费，同时设置了报警单元，对于非法人员试图非法打开门锁时，能够及时报警，此门锁***使用安全可用；另外，本发明还具有电器设备未关闭的提醒功能，能够在用户出门后，检测门锁已经锁定，并通过手持式钥匙启动信息采集单元，进行屋内电器设备开关状态的提醒，防止造成资源浪费或者造成事故。

附图说明

图1为本发明所述的智能家居安全锁***的结构框架图；

图2为本发明所述的信息采集单元的结构框架图。

图中：1门锁单元、2声音校对单元、3语音识别单元、4单片机单元、5数据存储单元、6图像识别单元、7摄像头单元、8图像处理单元、9扬声器单元、10开关控制单元、11报警单元、111蜂鸣器报警、112闪光灯报警、12无线通讯单元、13液晶显示屏单元、14门铃单元、15信息采集单元、151光照检测传感器、152风速检测传感器、153流量检测传感器、154温度检测传感器、155位置检测传感器、16手持式钥匙。

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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

如图1所示的智能家居安全锁***，包括门锁单元1、声音校对单元2、语音识别单元3、单片机单元4、数据存储单元5、图像识别单元6、摄像头单元7、图像处理单元8、扬声器单元9和开关控制单元10，在门锁单元1中设置声音校对单元2、语音识别单元3、单片机单元4、数据存储单元5、图像识别单元6和图像处理单元8，并将摄像头单元7、扬声器单元9和开关控制单元10设置在门锁单元1的外表面上，开关控制单元10与扬声器单元9电性连接，扬声器单元9与语音识别单元3和声音校对单元2电性连接，语音识别单元3和声音校对单元2与单片机单元4电性连接，单片机单元4的输出与开关控制单元10连接，开关控制单元10与门锁单元1连接，单片机单元4与图像识别单元6电性连接，摄像头单元7采集人员图像信息，并传送至图像处理单元8，单片机单元4与图像识别单元6对接收的图像信息进行辨识处理，并与数据存储单元5中数据比对；其中，智能家居安全锁***还包括信息采集单元15和手持式钥匙16，信息采集单元15和手持式钥匙16与单片机单元4连接。进一步的，智能门锁还包括报警单元11，报警单元11与单片机单元4电性连接，报警单元11包括蜂鸣器报警111和闪光灯报警112。此外，门锁单元1上设有振动传感器和压力传感器，振动传感器和压力传感器与单片机单元4的输入端连接。进一步的，智能门锁还包括无线通讯单元12，无线通讯单元12将报警信息和摄像头单元7的图像发送至用户端。再次，门锁单元1门内设有液晶显示屏单元13，并且门外设有门铃单元14，门铃单元14与单片机单元4的输入端连接，液晶显示屏单元13与摄像头单元7连接，单片机单元4采用SPCE61A单片机，此单片机处理速度快，能够处理复杂信号，适用于数字语音识别，精确度高。

如图2所示的信息采集单元15包括光照检测传感器151、风速检测传感器152、流量检测传感器153、温度检测传感器154和位置检测传感器155。

基于上述结构的基础上，一种智能家居安全锁***的工作方法，包括以下步骤：

1）开锁时，在门外按动开关控制单元10；

2）扬声器单元9开始接收开锁人的语音信息，摄像头单元7捕捉开锁人的图像信息；

3）声音校对单元2和语音识别单元3进行采集语音信息；

4）图像识别单元6和图像处理单元8对步骤2采集的图像进行处理；

5）将采集的语音信息和图像信息传送至单片机单元4；

6）在单片机单元4内通过对图像信息和语音信息比对，验证图像信息和语音信息是否为数据存储单元5中同一用户；

7）验证成功，门锁单元1将门打开。

一种智能家居安全锁***的工作方法，还包括以下步骤：

8）开锁人信息验证失败时，重新启动开关控制单元10，重复步骤2）-6），进行重新验证。

9）开锁人验证次数超过用户设定的次数时，报警单元11启动，进行示警，并通过无线通讯单元12将报警信息和摄像头单元7的图像发送至用户端。

基于上述结构的基础上，本发明一种智能家居安全锁***的工作方法，包括以下步骤：

1）用户出门时，启动手持式钥匙16上的上锁按钮；

2）门锁单元1进行上锁，同时单片机单元4接收上锁信息；

3）单片机单元4启动信息采集单元15；

4）光照检测传感器151、风速检测传感器152、流量检测传感器153、温度检测传感器154和位置检测传感器155分别检测灯光、空调、水龙头、煤气和窗户的开关信息；

5）光照检测传感器151、风速检测传感器152、流量检测传感器153、温度检测传感器154和位置检测传感器155将开关信息反馈给单片机单元4；

6）单片机单元4启动报警单元11，向用户端发送报警信息；

7）手持式钥匙16上的报警指示灯亮起。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能家居安全锁***，其特征在于：包括门锁单元（1）、声音校对单元（2）、语音识别单元（3）、单片机单元（4）、数据存储单元（5）、图像识别单元（6）、摄像头单元（7）、图像处理单元（8）、扬声器单元（9）和开关控制单元（10），所述在门锁单元（1）中设置声音校对单元（2）、语音识别单元（3）、单片机单元（4）、数据存储单元（5）、图像识别单元（6）和图像处理单元（8），并将摄像头单元（7）、扬声器单元（9）和开关控制单元（10）设置在门锁单元（1）的外表面上，所述开关控制单元（10）与扬声器单元（9）电性连接，所述扬声器单元（9）与语音识别单元（3）和声音校对单元（2）电性连接，所述语音识别单元（3）和声音校对单元（2）与单片机单元（4）电性连接，所述单片机单元（4）的输出与开关控制单元（10）连接，所述开关控制单元（10）与门锁单元（1）连接，所述单片机单元（4）与图像识别单元（6）电性连接，所述摄像头单元（7）采集人员图像信息，并传送至图像处理单元（8），所述单片机单元（4）与图像识别单元（6）对接收的图像信息进行辨识处理，并与数据存储单元（5）中数据比对；

其中，所述智能家居安全锁***还包括信息采集单元（15）和手持式钥匙（16），所述信息采集单元（15）和手持式钥匙（16）与单片机单元（4）连接。

2.根据权利要求1所述的智能家居安全锁***，其特征在于：所述智能门锁还包括报警单元（11），所述报警单元（11）与单片机单元（4）电性连接，所述报警单元（11）包括蜂鸣器报警（111）和闪光灯报警（112）。

3.根据权利要求2所述的智能家居安全锁***，其特征在于：所述门锁单元（1）上设有振动传感器和压力传感器，所述振动传感器和压力传感器与单片机单元（4）的输入端连接。

4.根据权利要求1所述的智能家居安全锁***，其特征在于：所述智能门锁还包括无线通讯单元（12），所述无线通讯单元（12）将报警信息和摄像头单元（7）的图像发送至用户端。

5.根据权利要求3所述的智能家居安全锁***，其特征在于：所述门锁单元（1）门内设有液晶显示屏单元（13），并且门外设有门铃单元（14），所述门铃单元（14）与单片机单元（4）的输入端连接，所述液晶显示屏单元（13）与摄像头单元（7）连接。

6.根据权利要求2所述的智能家居安全锁***，其特征在于：所述信息采集单元（15）包括光照检测传感器（151）、风速检测传感器（152）、流量检测传感器（153）、温度检测传感器（154）和位置检测传感器（155）。

7.根据权利要求1-6任一项所述的智能家居安全锁***的工作方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）开锁时，在门外按动开关控制单元（10）；

2）扬声器单元（9）开始接收开锁人的语音信息，摄像头单元（7）捕捉开锁人的图像信息；

3）声音校对单元（2）和语音识别单元（3）进行采集语音信息；

4）图像识别单元（6）和图像处理单元（8）对步骤2）采集的图像进行处理；

5）将采集的语音信息和图像信息传送至单片机单元（4）；

6）在单片机单元（4）内通过对图像信息和语音信息比对，验证图像信息和语音信息是否为数据存储单元（5）中同一用户；

7）验证成功，门锁单元（1）将门打开。

8.根据权利要求7所述的智能家居安全锁***的工作方法，其特征在于：还包括以下步骤：8）开锁人信息验证失败时，重新启动开关控制单元（10），重复步骤2）-6），进行重新验证。

9.根据权利要求4所述的智能家居安全锁***的工作方法，其特征在于：还包括以下步骤：9）开锁人验证次数超过用户设定的次数时，报警单元（11）启动，进行示警，并通过无线通讯单元（12）将报警信息和摄像头单元（7）的图像发送至用户端。

10.根据权利要求6所述的智能家居安全锁***的工作方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）用户出门时，启动手持式钥匙（16）上的上锁按钮；

2）门锁单元（1）进行上锁，同时单片机单元（4）接收上锁信息；

3）单片机单元（4）启动信息采集单元（15）；

4）光照检测传感器（151）、风速检测传感器（152）、流量检测传感器（153）、温度检测传感器（154）和位置检测传感器（155）分别检测灯光、空调、水龙头、煤气和窗户的开关信息；

5）光照检测传感器（151）、风速检测传感器（152）、流量检测传感器（153）、温度检测传感器（154）和位置检测传感器（155）将开关信息反馈给单片机单元（4）；

6）单片机单元（4）启动报警单元（11），向用户端发送报警信息；

7）手持式钥匙（16）上的报警指示灯亮起。