一种ATM机防护舱内辅助开门装置及其控制方法

摘要

本发明公开了一种ATM机防护舱内辅助开门装置及其控制方法，装置包括分别连接声音检测模块、舱门状态检测电路、舱内检测人体的人体识别传感器、电子开关电路的中央处理器单元；电子开关电路的开关通过连线与舱内的开门按钮开关并接；中央处理器单元中包含有声音信号样本库，所述声音检测模块为两个，包括依次串接的麦克风、音频放大电路、A/D转换电路；一个麦克风安装在舱内，另一个麦克风安装在舱外。方法在于，两麦克风信号频率一致，且舱内麦克风信号幅值大于舱外麦克风信号幅值，或两麦克风信号频率不一致时，才进行舱内麦克风信号频率与哭声及犬声的样本比较，若存在，且幅值大于设定阈值，输出舱内开门按钮的模拟信号，打开舱门。

权利要求

1.一种ATM机防护舱内辅助开门装置的控制方法，使用的辅助开门装置包括分别连接声音检测模块、舱门状态检测电路、人体识别传感器、电子开关电路的中央处理器单元；所述电子开关电路的开关两端通过连线分别与舱内的开门按钮的两端相互并接；中央处理器单元中存储有开门的声音信号样本库，嵌入有滤波函数模块和幅值检测函数模块；所述声音检测模块包括依次串接的麦克风、音频放大电路、A/D转换电路；A/D转换电路的输出与中央处理器单元的输入相连接；所述的声音检测模块为两个，一个声音检测模块中的麦克风安装在舱内，另一个声音检测模块中的麦克风安装在舱外；所述的人体识别传感器安装在舱内；其特征在于，所述控制方法包括以下步骤:S100、事先将开门的声音信号样本录制存入开门装置的声音信号样本库，并设定开门的声音信号幅值的阈值；

S200、在ATM机防护舱舱门处于关闭状态时，对舱内是否有人进行识别，待识别到有人，进行舱内外的麦克风传递的声音信号检测与处理和控制：a)通过声音检测模块进行舱内外麦克风传递的声音信号同步检测，滤波函数模块对声音信号进行滤波处理，去掉干扰信号成份；

b)将舱内麦克风传递的信号频率和舱外麦克风传递的信号频率进行比较，当信号频率一致时，进入步骤c)，否则，进入步骤d)；

c)获取舱内麦克风传递的声音信号的幅值和舱外麦克风传递的声音信号的幅值，并进行比较，若舱内麦克风传递的声音信号幅值大于舱外麦克风传递的声音信号幅值，进入步骤d)，否则，转入步骤a)；

d)将舱内麦克风传递的信号频率与开门装置中声音信号样本库的信号频率进行比较，若声音信号样本库中存储有与舱内麦克风传递的信号频率一致，进入步骤e)，否则，转入步骤a)；

e)将舱内麦克风传递的声音信号的幅值与设定的开门的声音信号幅值的阈值进行比较，若舱内麦克风传递的声音信号的幅值大于设定的阈值，输出打开舱门信号至电子开关电路的控制端，否则，转入步骤a)；

S300、在进行ATM机防护舱内是否有人识别和内外麦克风传递的声音信号检测与处理及控制的过程中，若舱门打开，立即终止执行。

2.根据权利要求1所述的一种ATM机防护舱内辅助开门装置的控制方法，其特征在于，设定开门的声音信号幅值的阈值为40db。

3.根据权利要求1所述的一种ATM机防护舱内辅助开门装置的控制方法，其特征在于，所述声音信号样本库为小孩的哭声和宠物犬的叫唤信号的音频。

4.根据权利要求1所述的一种ATM机防护舱内辅助开门装置的控制方法，其特征在于，所述的舱门状态检测电路由磁性开关和磁铁组成，磁性开关的输出与中央处理器单元相连接，磁铁通过磁场与磁性开关相连接，磁铁安装在舱门内侧，磁性开关与磁铁对应而安装在舱门边框上，舱门处于关闭时磁性开关检测到磁场。

5.根据权利要求1所述的一种ATM机防护舱内辅助开门装置的控制方法，其特征在于，所述的电子开关电路为数字模拟开关。

6.根据权利要求1所述的一种ATM机防护舱内辅助开门装置的控制方法，其特征在于，所述的人体识别传感器为被动式热释电红外探测器。

说明书

一种ATM机防护舱内辅助开门装置及其控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及ATM机防护舱门的电子系统，具体地讲是涉及ATM机防护舱内利用特定音频的辅助开门装置及其控制方法。

背景技术

[0002] 目前，银行的ATM机取款室(取款亭)，为了保护储户更加安全地取款，有的在每个ATM自动取款机外面安装有(类似封闭电话亭的封闭防护舱)封闭防护舱(室)，实现“一人一舱”，舱门设置为电子系统的防护门(一旦进入取款室后，门锁会自动锁上，从外部无法打开，如此一来，市民在里面取钱时就会比较安全)，电子系统的防护门在舱门内设有开门按钮，在舱门外有的设开门按钮，有的不设开门按钮(推门自动打开)，开门按钮安装高度为方便成人操作的高度(一般舱内设置的开门按钮离地约1.1米)，在防护舱内设有人体感应传感器，平时舱门处于关闭状态。舱室无人的情况下，对于舱门外有设开门按钮的电子系统的防护门，按舱门外的开门按钮，自动开门，舱开门到位停留设定的时间(一般设置为2秒)后自动关门；对于舱门外不设开门按钮的电子系统的防护门，在舱外舱门可随手拉开。舱内人体感应传感器感应到有人后，锁门(自动上锁，通过舱外的开门按钮，门外用力拉门打不开舱门。)，舱外提供给用户操作开门的功能失效。当舱门处于锁门状态，通过按舱内的开门按钮才能打开舱门，即按舱内的开门按钮，自动打开舱门，并停顿设定的时间(一般设置为2秒)后自动关门。看似完美的设计，确存在一个很大的缺陷:当防护舱内只停留小孩时，小孩将无法走出防护舱，因人体感应传感器检测到舱内有人时是进行闭锁舱门的，此时只能通过舱内的开门按钮才能打开舱门，而舱外提供给用户的开门功能是失效的，即此时舱外的用户打不开舱门。众知，舱内的小孩可能够不着的开门按钮，即使够着开门按钮，也存在可能不会(没有意识去按)或力气小操作不了开门按钮。所以当防护舱内只停留小孩时，只能呼叫银行工作人员或向110求助，银行工作人员或民警通过特殊方式才能从外部打开舱门。众所周知，我国的ATM自动取款机防护舱将孩子困住已屡见不鲜，如2013年07月03日浙江新闻报道了“1岁半男孩被困ATM机防护舱内消防队员锯门锁解救”的新闻；2014年03月20日《都市快报》报道了“2岁男孩被困ATM机防护舱”的新闻。虽然2014年4月23日中国江苏网发表“提醒：别把孩子落在银行封闭式自助取款室”文章提示用户：由于带有封闭防护舱ATM自动取款机的特殊性，一旦有幼儿进入其中，很可能被困，在带着孩子取钱时，千万小心别把孩子落在取款室内。但之后又发生了众多孩子被困ATM机防护舱事件，如2014年7月3日《重庆晚报》报道了“当心！ATM机防护舱吞小孩”的新闻；2015年03月18日《重庆晚报》报道了“ATM机防护舱又锁住小孩了”的新闻，2015年5月6日《泰州日报》报道了“两岁宝宝贪玩被锁在自助取款室”的新闻；2015年08月28日，中国新闻网报道了“无锡一岁半女童被困银行ATM机房40余分钟民警紧急营救”的新闻；又如2014年03月20日，中国江苏网报道了“宠物犬被锁在自助取款室里”的新闻；所以用来保护取款人的ATM自动取款机防护舱，对孩子和宠物犬来说，成为了一个安全的隐患。

[0003] 众所周知:ATM机防护舱室具有一定的隔音功能，一旦舱门关起后，舱内外声音会变得非常小，舱外的人听不见舱内的人说话声音，舱内的人听不见舱外的人说话声音。同时，一旦小孩或宠物犬被困ATM防护舱，小孩一般会被吓得哇哇大哭，宠物犬会“汪、汪…”地不停的叫唤。

发明内容

[0004] 本发明的目的和解决的技术问题是针对现有ATM机防护舱室存在会困住小孩的缺陷，提出一种ATM机防护舱内辅助开门装置及其控制方法，实现检测到ATM机防护舱内有小孩哭声或/和宠物犬叫唤声时，开门装置送开门控制信号至ATM机防护舱的防护门的电子系统，使电子系统自动打开舱门。

[0005] 为了实现上述的目的，本发明的技术方案是：

[0006] 一种ATM机防护舱内辅助开门装置，包括分别连接声音检测模块、舱门状态检测电路、人体识别传感器、电子开关电路的中央处理器单元；所述电子开关电路的开关两端通过连线分别与舱内的开门按钮的两端相互并接；中央处理器单元中存储有开门的声音信号样本库，嵌入有滤波函数模块和幅值检测函数模块；所述声音检测模块包括依次串接的麦克风、音频放大电路、A/D转换电路；A/D转换电路的输出与中央处理器单元的输入相连接；所述的声音检测模块为两个，一个声音检测模块中的麦克风安装在舱内，另一个声音检测模块中的麦克风安装在舱外；所述的人体识别传感器安装在舱内。

[0007] 所述舱门状态检测电路由磁性开关和磁铁组成，磁性开关的输出与中央处理器单元相连接，磁铁通过磁场与磁性开关相连接，磁铁安装在舱门内侧，磁性开关与磁铁对应而安装在舱门边框上，当舱门处于关闭时磁性开关检测到磁场信号，否则磁性开关检测不到磁场信号。

[0008] 所述电子开关电路由半导体和继电器，或数字模拟开关等构成，本发明优选数字模拟开关CD4066。

[0009] 所述人体识别传感器用于检测ATM机防护舱内是否有人，人体识别传感器采用被动式热释电红外探测器，由热释电红外线传感器、菲涅耳透镜及电子电路组成的一种光电检测装置。

[0010] 所述中央处理器单元用于声音检测模块和舱门状态检测电路以及人体识别传感器的输出信号的检测和判断，根据检测和判断结果进行相应运行和操作。

[0011] 舱内麦克风用于在舱内接受声音信号，舱外麦克风用于在舱外接受声音信号。

[0012] 实现上述的目的，本发明的另一技术方案是：

[0013] 一种ATM机防护舱内辅助开门装置的控制方法，在于如下步骤，

[0014] S100、事先将开门的声音信号样本录制存入开门装置的声音信号样本库，并设定开门的声音信号幅值的阈值；

[0015] S200、在ATM机防护舱舱门处于关闭状态时，对舱内是否有人进行识别，待识别到有人，进行舱内外的麦克风传递的声音信号检测与处理和控制：

[0016] a)通过声音检测模块进行舱内外麦克风传递的声音信号同步检测，滤波函数模块对声音信号进行滤波处理，去掉干扰信号成份；

[0017] b)将舱内麦克风传递的信号频率和舱外麦克风传递的信号频率进行比较，当信号频率一致时，进入步骤c)，否则，进入步骤d)；

[0018] c)获取舱内麦克风传递的声音信号的幅值和舱外麦克风传递的声音信号的幅值，并进行比较，若舱内麦克风传递的声音信号幅值大于舱外麦克风传递的声音信号幅值，进入步骤d)，否则，转入步骤a)；

[0019] d)将舱内麦克风传递的信号频率与开门装置中声音信号样本库的信号频率进行比较，若声音信号样本库中存储有与舱内麦克风传递的信号频率一致，进入步骤e)，否则，转入步骤a)；

[0020] e)将舱内麦克风传递的声音信号的幅值与设定的开门的声音信号幅值的阈值进行比较，若舱内麦克风传递的声音信号的幅值大于设定的阈值，输出打开舱门信号至电子开关电路的控制端，否则，转入步骤a)；

[0021] S300、在进行ATM机防护舱内是否有人识别和内外麦克风传递的声音信号检测与处理及控制的过程中，若舱门打开，立即终止执行。

[0022] 以上设定开门的声音信号幅值的阈值为40db。

[0023] 以上所述声音信号样本库为小孩的哭声和宠物犬的叫唤信号的音频。

[0024] 以上所述小孩设定为5周岁以下儿童，所述宠物犬是指国家允许带上街的家庭所养的狗。

[0025] 有益效果：

[0026] 本发明的一种ATM机防护舱内辅助开门装置及其控制方法，以不改变ATM机防护舱室现有的舱门防护的电子系统结构，实现若小孩或/和宠物犬落在封闭式自助取款室内时，舱内辅助开门装置检测到小孩的哭声或宠物犬的叫唤声就能模拟舱内的开门，且采用舱外麦克风防止舱外小孩哭声和宠物犬的叫唤声干扰，故本发明解决被困小孩或宠物犬走出ATM机防护舱室，简单，可靠。

附图说明

[0027] 图1为本发明的一种ATM机防护舱内辅助开门装置的电路原理框图；

[0028] 图2为本发明的一种ATM机防护舱内辅助开门装置的控制方法的流程框图；

[0029] 图3为本发明的一种ATM机防护舱内辅助开门装置的控制方法中舱内外麦克风传递的声音信号检测与处理和控制流程框图；

[0030] 图中：1.麦克风，2.音频放大电路，3. A/D转换电路，4.中央处理器单元，5.人体识别传感器，6.电子开关电路，11.磁性开关，12.磁铁，100.舱门状态检测电路，200.声音检测模块。

具体实施方式

[0031] 如图1所示，一种ATM机防护舱内辅助开门装置，包括中央处理器单元4、人体识别传感器5、电子开关电路6、舱门状态检测电路100、声音检测模块200；所述人体识别传感器5、舱门状态检测电路100和声音检测模块200分别与中央处理器单元4的输入相连接；所述电子开关电路6的控制端与中央处理器单元4的输出相连接，电子开关电路6的开关两端通过连线分别与舱内的开门按钮的两端相互并接；所述舱门状态检测电路100由磁性开关11和磁铁12组成，磁性开关11的输出与中央处理器单元4的输入相连接，磁铁12通过磁场与磁性开关11相连接；所述声音检测模块200包括麦克风1、音频放大电路2、A/D转换电路3，麦克风1与音频放大电路2的输入相连接，音频放大电路2的输出与A/D转换电路3的输入相连接，A/D转换电路3的输出与中央处理器单元4的输入相连接；所述的声音检测模块200为两个，一个声音检测模块200中麦克风1安装在舱内，另一个声音检测模块200中麦克风1安装在舱外；所述的舱门状态检测电路100和人体识别传感器5安装在舱内。所述中央处理器单元4中存储有开门的声音信号样本库，嵌入有滤波函数模块和幅值检测函数模块。

[0032] 所述舱门状态检测电路100中磁铁12安装在舱门内侧，磁性开关11与磁铁12对应而安装在舱门边框上，当舱门处于关闭时磁性开关11检测到磁场信号，否则磁性开关11检测不到磁场信号；本发明磁性开关11选用开关型的霍尔传感器，磁铁12选用磁钢。当磁性开关11检测到磁场信号，说明舱门处于关闭状态，当识别到磁性开关11没有检测到磁场信号，说明舱门处于打开状态，所述舱门打开状态是指舱门未处于关闭状态，即为舱门处于打开停顿或舱门正在开/关移动过程中。

[0033] 所述人体识别传感器5用于检测ATM机防护舱内是否有人，人体识别传感器采用被动式热释电红外探测器，由热释电红外线传感器、菲涅耳透镜及电子电路组成的一种光电检测装置，检测到人时输出为“1”，没有人时输出为“0”。

[0034] 所述电子开关电路6用于具体模拟舱内的开门按钮工作，电子开关电路的开关与舱内开门按钮的并接，由半导体和继电器，或数字模拟开关等构成，本发明优选数字模拟开关，即选择CD4066数字模拟开关；电子开关电路6的控制端接收到中央处理器单元4输出的为高电平时，电子开关电路6的开关两端接通，电子开关电路6的控制端接收到中央处理器单元4输出的为低电平时，电子开关电路6的开关两端断开。

[0035] 所述声音检测模块200中麦克风1用于检测声音信号，音频放大电路2用于对麦克风1检测的声音信号进行放大，A/D转换电路3用于经音频放大电路2放大的声音信号转换成数字信号送中央处理器单元4检测与处理和控制。本发明中A/D转换电路3选用Σ-Δ型ADC。

[0036] 所述中央处理器单元4用于声音检测模块200和舱门状态检测电路100以及人体识别传感器5的输出信号的检测和判断，根据检测和判断结果进行相应运行和操作，中央处理器单元4以ARM处理器为核心，配以存储器和各种输入输出接口等电路构成，嵌入有滤波函数模块和幅值检测函数模块，存储器中存入有开门的声音信号样本库。

[0037] 滤波函数模块用于中央处理器单元4通过A/D转换电路3采集的音频数学信号进行滤波，去掉干扰信号成份，即去掉450Hz以下低频和20KHz以高频。幅值检测函数模块用于将电压值转换成分贝(db)。开门的声音信号样本库存储是小孩的哭声和宠物犬的叫唤信号的音频信息，只有当舱内麦克风1采集的音频信息与样本库的声音信号比较，存在有一致的音频时才可以控制舱门打开。

[0038] 如图2所示，ATM机防护舱内辅助开门装置的控制方法，如下步骤，[0039] S100、事先将开门的声音信号样本录制存入开门装置的存储器，并设置开门的声音信号幅值的阈值，即:事先将小孩的哭声和宠物犬的叫唤信号录制存入开门装置的存储器，设置为用于开门的声音信号内容的样本库，其声音信号内容为小孩的哭声和宠物犬的叫唤信号的音频信息，所设置开门的声音信号幅值的阈值为:40db，即开门的声音信号幅度的门限值为40db；

[0040] S200、在ATM机防护舱舱门处于关闭状态时，进行舱内是否有人识别，待识别到有人，对ATM机防护舱内外麦克风1传递的声音信号检测与处理和控制，即：中央处理器单元4通过ATM机防护舱舱门状态检测电路100检测到舱门处于关闭状态时，通过人体识别传感器5检测ATM机防护舱舱内是否有人，待识别到有人后，进行ATM机防护舱内外的麦克风1传递的声音信号检测与处理和控制；

[0041] S300、在进行ATM机防护舱内是否有人识别和内外麦克风1传递的声音信号检测与处理及控制的过程中，若舱门打开，立即终止执行，即：中央处理器单元4在通过人体识别传感器5检测ATM机防护舱舱内是否有人和声音检测模块200传递的声音信号检测与处理及控制的过程中，通过舱门状态检测电路100待检测到舱门打开，如果是在进行舱内是否有人识别，则立即终止舱内是否有人识别，如果是在进行舱内外麦克风1传递的声音信号检测与处理和控制，则立即终止舱内外麦克风1传递的声音信号检测与处理和控制。

[0042] 以上所述小孩设定为5周岁以下儿童，所述宠物犬是指国家允许带上街的家庭所养的狗。

[0043] 如图3所示，ATM机防护舱内辅助开门装置的控制方法的S200步骤中舱内外麦克风1传递的声音信号检测与处理和控制的步骤如下：

[0044] a)中央处理器单元4通过声音检测模块200对舱内外麦克风1传递的声音信号进行同步检测，滤波函数模块对声音信号进行滤波处理，去掉干扰信号成份；

[0045] b)将舱内麦克风1传递的信息内容和舱外麦克风1传递的信息内容进行比较，当信息内容一致(相同)时，进入步骤c)，否则，进入步骤d)；

[0046] c)获取舱内麦克风1传递的声音信号的幅值和舱外麦克风1传递的声音信号的幅值，并将舱内麦克风1传递的声音信号幅值与舱外麦克风1传递的声音信号幅值进行比较，若舱内麦克风1传递的声音信号幅值大于舱外麦克风1传递的声音信号幅值，进入步骤d)，否则，转入步骤a)；

[0047] d)将舱内麦克风1传递的声音信号内容与开门装置中声音信号样本库的信号内容进行比较，若声音信号样本库中存储有与舱内麦克风1传递的声音信息一致的内容，进入步骤e)，否则，转入步骤a)；

[0048] e)将舱内麦克风1传递的声音信号的幅值与设定的开门的声音信号幅值的阈值进行比较，若舱内麦克风1传递的声音信号的幅值大于设定的开门的声音信号幅值的阈值，输出打开舱门信号至电子开关电路6的控制端，否则，转入步骤a)。

[0049] 输出打开舱门信号至电子开关电路6的控制端，控制电子开关电路6的开关接通，打开舱门。

[0050] 本发明中信息内容和信号内容均指信号的频率。

[0051] 当采集的舱内外麦克风信号频率一致，且舱外麦克风信号幅值大于等于舱内麦克风信号幅值时，本发明设定为是干扰信号。