一種ATM機防護艙鎖門後自動開門裝置及其控制方法與流程
2023-09-18 11:19:30 1
本發明涉及atm機防護艙門的電子系統，具體地講是涉及atm機防護艙鎖門後自動開門裝置及其控制方法。
背景技術：
目前，銀行的atm機取款室(取款亭)，為了保護儲戶更加安全地取款，有的在每個atm自動取款機外面安裝有(類似封閉電話亭的封閉防護艙)封閉防護艙(室)，實現「一人一艙」，艙門設置為電子系統的防護門(一旦進入取款室後，門鎖會自動鎖上，從外部無法打開，如此一來，市民在裡面取錢時就會比較安全)，電子系統的防護門在艙門內設有開門按鈕，在艙門外有的設開門按鈕，有的不設開門按鈕(推門自動打開)，開門按鈕安裝高度為方便成人操作的高度(一般設置開門按鈕離地約1.2米)，在防護艙內設有人體感應傳感器，平時艙門處於關閉狀態。艙室無人的情況下，對於艙門外有設開門按鈕的電子系統的防護門，按艙門外的開門按鈕，自動開門，艙開門到位停留設定的時間(一般設置為2秒)後自動關門；對於艙門外不設開門按鈕的電子系統的防護門，在艙外艙門可隨手拉開。艙內人體感應傳感器感應到有人後，鎖門(自動上鎖，通過艙外的開門按鈕，門外用力拉門打不開艙門。)，艙外提供給用戶操作開門的功能失效。當艙門處於鎖門狀態，通過按艙內的開門按鈕才能打開艙門，即按艙內的開門按鈕，自動打開艙門，並停頓設定的時間(一般設置為2秒)後自動關門。看似完美的設計，確存在一個很大的缺陷:當防護艙內只停留小孩時，小孩將無法走出防護艙，因人體感應傳感器檢測到艙內有人時是進行閉鎖艙門的，此時只能通過艙內的開門按鈕才能打開艙門，而艙外提供給用戶的開門功能是失效的，即此時艙外的用戶打不開艙門。眾知，艙內的小孩可能夠不著的開門按鈕，即使夠著開門按鈕，也存在可能不會(沒有意識去按)或力氣小操作不了開門按鈕。所以當防護艙內只停留小孩時，只能呼叫銀行工作人員或向110求助，銀行工作人員或民警通過特殊方式才能從外部打開艙門。所以用來保護取款人的atm自動取款機防護艙，對孩子來說，成為了一個安全的隱患。
眾所周知:atm機防護艙室具有一定的隔音功能，一旦艙門關起後，艙內外聲音會變得非常小，艙外的人聽不見艙內的人說話聲音，艙內的人聽不見艙外的人說話聲音。同時，一旦小孩被困atm防護艙，小孩一般會被嚇得哇哇大哭。
技術實現要素：
本發明的目的和解決的技術問題是針對現有atm機防護艙室存在會困住小孩的缺陷，提出一種atm機防護艙鎖門後自動開門裝置及其控制方法，實現檢測到防護艙內有小孩被困時，送控制信號至atm機防護艙的防護門的電子系統，電子系統自動打開艙門。
為了實現上述的目的，本發明的技術方案是：
一種atm機防護艙鎖門後自動開門裝置，包括麥克風、音頻放大電路、濾波電路、幅值檢測電路、基準電源、電壓比較器、處理器單元、電子開關電路、艙門狀態檢測電路；所述麥克風依次串接音頻放大電路、濾波電路、幅值檢測電路，幅值檢測電路的輸出與電壓比較器的同相輸入端相連接，電壓比較器的反相輸入端與基準電源相連接，電壓比較器的輸出與處理器單元的輸入相連接，艙門狀態檢測電路與處理器單元的另一輸入相連接，處理器單元的輸出與電子開關電路的控制端相連接，電子開關電路的開關兩端通過連線分別與艙內的開門按鈕的兩端相互並接，艙門狀態檢測電路和麥克風安裝在艙內。
所述艙門狀態檢測電路由磁性開關和磁鐵組成，磁性開關的輸出與處理器單元的輸入相連接，磁鐵通過磁場與磁性開關相連接，磁鐵安裝在艙門內側，磁性開關與磁鐵對應而安裝在艙門邊框上，當艙門處於關閉時磁性開關檢測到磁場信號，否則磁性開關檢測不到磁場信號；本發明磁性開關優選霍爾開關，磁鐵優選磁鋼。
所述幅值檢測電路用於對濾波電路傳遞的哭聲信號幅值的獲取，幅值檢測電路為包絡檢測電路，選用串聯型二極體峰值包絡檢波器。
所述基準電源用於與哭聲信號幅值的比較，基準電源大小為用戶可調節，通過調節基準電源設定閾值，限定哭聲的大小。
所述電壓比較器用於具體進行哭聲信號幅值與基準電源比較，當哭聲信號幅值大於基準電源所設閾值時，電壓比較器輸出為高電平，否則電壓比較器輸出為低電平。
所述麥克風用於艙內音頻信號的採集，安裝在艙內的開門按鈕附近。
所述音頻放大電路用於對麥克風採集的音頻信號進行放大，放大後送濾波電路處理。
所述濾波電路用於對採集的音頻信號中哭聲信號的提取，即去掉幹擾信號成份，保留哭聲信號。
所述處理器單元用於對電壓比較器輸出及艙門狀態檢測電路輸出信號的檢測和判斷，根據檢測和判斷結果輸出相應的控制信號至電子開關電路的控制端，處理器單元以mcu(微控制單元)單元核心，集有各種輸入輸出接口電路構成的中央處理器單元，內並設有定時器。
所述電子開關電路由半導體和繼電器，或數字模擬開關等構成，本發明優選數字模擬開關cd4066。
實現上述的目的，本發明的另一技術方案是：
一種atm機防護艙鎖門後自動開門裝置的控制方法，在於如下步驟，
1)在艙門處於關閉狀態，調節基準電源設定閾值，使艙內檢測到小孩哭聲大於55分貝時電壓比較器輸出為高電平，檢測到小孩哭聲小於等於55分貝時電壓比較器輸出為低電平；
2)當處理器單元檢測到艙門狀態檢測電路輸入的是艙門處於關閉狀態時的信號，對電壓比較器輸出進行檢測，待檢測到電壓比較器輸出連續5秒的高電平，輸出艙門開啟控制信號至電子開關電路的控制端，控制電子開關電路的開關接通，艙門開啟；
3)當處理器單元在檢測電壓比較器輸出期間，檢測到艙門狀態檢測電路輸入的是艙門開啟狀態時的信號，立即停止電壓比較器輸出檢測。
所述小孩指3歲以下兒童。
所述艙門開啟狀態是指艙門未處於關閉狀態，即為艙門已打開或艙門正在開/關移動過程中。
所述艙門開啟控制信號為具有一定寬度的脈衝信號，確保電子開關電路模擬艙內的開門按鈕操作，脈衝寬度設置為1秒。
所述艙門開啟控制信號的脈衝信號為兩個的脈衝信號，第一個脈衝信號輸出的同時進行4秒定時，4秒定時到輸出第二個脈衝信號，第一個脈衝信號輸出後打開艙門，第二個脈衝信號輸出使已打開的艙門保持開著或再次打開艙門，確保小孩安全走出。
有益效果：
本發明的一種atm機防護艙鎖門後自動開門裝置及其控制方法，以不改變atm機防護艙室現有的艙門防護的電子系統結構，實現若小孩落在封閉式自助取款室內時，自動開門裝置檢測到小孩的哇哇大哭聲就完成自動打開艙門，而小孩被鎖封閉式自助取款室時嚇得哇哇大哭，是小孩的本能發應，故本發明解決被困小孩走出atm機防護艙室，簡單，安全，可全。
附圖說明
圖1為本發明的一種atm機防護艙鎖門後自動開門裝置的原理示意圖；
圖中：1.麥克風，2.音頻放大電路，3.濾波電路，4.幅值檢測電路，5.基準電源，6.電壓比較器，7.處理器單元，8.電子開關電路，10.艙門狀態檢測電路，11.磁性開關，12.磁鐵。
具體實施方式
如圖1所示，一種atm機防護艙鎖門後自動開門裝置，包括麥克風1、音頻放大電路2、濾波電路3、幅值檢測電路4、基準電源5、電壓比較器6、處理器單元7、電子開關電路8、艙門狀態檢測電路10；所述麥克風1依次串接音頻放大電路2、濾波電路3、幅值檢測電路4，幅值檢測電路4的輸出與電壓比較器6的同相輸入端相連接，電壓比較器6的反相輸入端與基準電源5相連接，電壓比較器6的輸出與處理器單元7的輸入相連接，艙門狀態檢測電路10與處理器單元7的另一輸入相連接，處理器單元7的輸出與電子開關電路8的控制端相連接，電子開關電路8的開關兩端通過連線分別與艙內的開門按鈕的兩端相互並接，艙門狀態檢測電路10和麥克風1安裝在艙內。
所述艙門狀態檢測電路10由磁性開關11和磁鐵12組成，磁性開關11的輸出與處理器單元7的輸入相連接，磁鐵12通過磁場與磁性開關11相連接，磁鐵12安裝在艙門內側，磁性開關11與磁鐵12對應而安裝在艙門邊框上，當艙門處於關閉時磁性開關11檢測到磁場信號，否則磁性開關11檢測不到磁場信號；本發明磁性開關11選用霍爾開關，磁鐵12選用磁鋼。
所述幅值檢測電路4用於對濾波電路3傳遞的哭聲信號幅值的獲取，幅值檢測電路4為包絡檢測電路，選用串聯型二極體峰值包絡檢波器，由二極體d和rlc低通濾波器相串接構成。二極體d把濾波電路3傳遞的哭聲信號進行整形，得到幅值均為正的信號，rlc低通濾波器對整形後的信號進行低頻濾波，從而得到比較平滑的低頻信號輸入至電壓比較器6的同相輸入端。
所述基準電源5用於與哭聲信號幅值的比較，基準電源5大小為用戶可調節，通過調節基準電源5設定閾值，限定哭聲的大小。
所述電壓比較器6用於具體進行哭聲信號幅值與基準電源5比較，當哭聲信號幅值大於基準電源5所設閾值時，電壓比較器6輸出為高電平，否則電壓比較器6輸出為低電平。
所述麥克風1用於艙內音頻信號的採集，安裝在艙內的開門按鈕附近。
所述音頻放大電路2用於對麥克風1採集的音頻信號進行放大，放大後送濾波電路3處理。
所述濾波電路3用於對採集的音頻信號中哭聲信號的提取，即去掉幹擾信號成份，保留哭聲信號，濾波電路3由濾除1.5khz以下低通濾波電路和20khz以上的高通濾波電路組成，即選擇1.5khz至20khz的音頻信號，本發明採用rc和運算放大器構成濾波電路3。
所述處理器單元7用於對電壓比較器6輸出及艙門狀態檢測電路10輸出信號的檢測和判斷，根據檢測和判斷結果輸出相應的控制信號至電子開關電路8的控制端，處理器單元7以mcu(微控制單元)單元核心，集有各種輸入輸出接口電路構成的中央處理器單元，內並設有定時器。
所述電子開關電路8由半導體和繼電器，或數字模擬開關等構成，本發明優選數字模擬開關，即選擇cd4066數字模擬開關。
一種atm機防護艙鎖門後自動開門裝置的控制方法，在於如下步驟，
1)在艙門處於關閉狀態，調節基準電源5設定閾值，使艙內檢測到小孩哭聲大於55分貝時電壓比較器6輸出為高電平，檢測到小孩哭聲小於等於55分貝時電壓比較器6輸出為低電平；
2)當處理器單元7檢測到艙門狀態檢測電路10輸入的是艙門處於關閉狀態時的信號，對電壓比較器6輸出進行檢測，待檢測到電壓比較器6輸出連續5秒的高電平，輸出艙門開啟控制信號至電子開關電路8的控制端，控制電子開關電路8的開關接通，艙門開啟；
3)當處理器單元7在檢測電壓比較器6輸出期間，檢測到艙門狀態檢測電路19輸入的是艙門開啟狀態時的信號，立即停止電壓比較器6輸出檢測。
所述小孩指3歲以下兒童，設定小孩哭聲大於55分貝時為哇哇大哭。
所述艙門開啟狀態是指艙門未處於關閉狀態，即為艙門已打開或艙門正在開/關移動過程中。
所述艙門開啟控制信號為具有一定寬度的脈衝信號，其脈寬時間為電子開關電路8的開關接通保持時間，脈衝信號的脈寬要求達到艙內的開門按鈕產生開門請求信號所需的時間，即產生脈衝信號的脈寬要求確保電子開關電路8模擬艙內的開門按鈕操作。本發明脈衝信號的脈衝寬度設定為1秒。
所述艙門開啟控制信號的脈衝信號為兩個的脈衝信號，處理器單元7輸出的第一個脈衝信號控制打開艙門，處理器單元7輸出的第二個脈衝信號控制已打開的艙門保持開著或再次打開艙門，即:若在艙門開門到位停留的時間內處理器單元7輸出的第二個脈衝信號，則保持已打開的艙門開著，若在艙門向關門方向移動或己關門時處理器單元7輸出的第二個脈衝信號，則控制艙門再次打開。本發明在處理器單元7輸出的第一個脈衝信號的同時打開定時器進行按設定延時時間開始定時，當延時時間到，處理器單元7輸出的第二個脈衝信號，由於atm機防護艙艙門開/關的單程移動時間一般為2秒，艙開門到位停留時間一般為2秒，所以本發明設定的延時時間為4秒，即處理器單元7輸出的第一個脈衝信號的同時打開定時器開始4秒定時，4秒定時到處理器單元7輸出的第二個脈衝信號，從而使已打開的艙門保持打開或再次打開艙門，確保小孩安全走出。