门状态检测装置和方法.pdf

本发明公开了一种门状态检测装置和方法，包括锁芯、锁扣，其特征在于还包括光电传感器、CPU、异常状态检测装置一，异常状态检测装置二，所述锁扣为凹槽状，形成可以放置锁芯的容腔，光电传感器的发射端位于凹槽的一个内侧，光电传感器的接收端位于对应另一侧，所述异常状态检测装置一位于锁扣上，所述异常状态检测装置二位于锁芯上，CPU用来进行门状态检测和数据处理。本装置基于Zigbee通讯协议不需要大量布线，可以很精确的反映门的状态，有效防止有人用物体插入锁扣等造成的误判断。

1.   一种门状态检测装置，包括锁芯、锁扣，其特征在于还包括光电传感器、CPU、异常状态检测装置一，异常状态检测装置二，所述锁扣为凹槽状，形成可以放置锁芯的容腔，光电传感器的发射端位于凹槽的一个内侧，光电传感器的接收端位于对应另一侧，所述异常状态检测装置一位于锁扣上，所述异常状态检测装置二位于锁芯上，CPU用来进行门状态检测和数据处理。

2.   如权利要求1所述的一种门状态检测装置，其特征在于，所述异常状态检测装置一为接近传感器，异常状态检测装置二为感应探测点。

3.   如权利要求1所述的一种门状态检测装置，其特征在于，所述异常状态检测装置一为超声波发生器，异常状态检测装置二为超声波接收器。

4.   一种门状态检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）光电传感器的发射端发出光线，接收端接收光线，CPU检测光电传感器状态；
2）当光线没有被遮挡时，CPU判定门处于打开状态；
3）当光线被遮挡时，CPU检测异常状态检测装置一和异常状态检测装置二之间的距离；
4）当异常状态检测装置一和异常状态检测装置二之间的距离在范围之内时，CPU判定门处于关闭状态；
5）当异常状态检测装置一和异常状态检测装置二之间的距离在范围之外时，CPU判定门处于异常状态。

5.   如权利要求4所述的一种门状态检测方法，其特征在于，所述异常状态检测装置一为接近传感器，异常状态检测装置二为感应探测点，在步骤3）中CPU检测接近传感器和感应探测点之间的距离。

6.   如权利要求4所述的一种门状态检测方法，其特征在于，所述异常状态检测装置一为超声波发生器，异常状态检测装置二为超声波接收器，步骤3）还包括以下步骤：超声波发生器每隔一段时间发送15K～300KHz的超声波到超声波接收器，同时通过Zigbee发一帧报文到锁芯，CPU根据接收到超声波与报文的时间差，测算出锁芯1与锁扣2之间的直线距离，测距公式为：式中，L为所测距离，v₂为报文传输速度，v₁为超声波传输速度，Δt为传输时间差。

门状态检测装置和方法 
技术领域
本发明涉及一种门状态检测装置和方法。 
背景技术
门是建筑物的出入口或安装在出入口能开关的装置，是建筑物中不可缺少的部分，与我们的日常生活息息相关，不同的门具有不同的特殊功能，可以具有防盗、防火、绝热、隔声等功能。门在给我们生活带来方便的同时也带来了一个苦恼，尤其对于强迫症人员来说，出门后总在担心屋门是否忘记锁了，甚至会因此回家检查，而随着防火防盗等监测系统的发展，门状态成为了一个很重要的参数。现有的门状态检测装置，都是比较单一的结构，仅能检测门的打开和关闭两种状态，当有异常状态时经常会判断失误，不能很精确的反应的门的状态。 
Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本，可以嵌入各种设备。简而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。鉴于此，本发明人提出一种新的基于Zigbee通讯协议门状态检测装置和方法。不需要大量布线，可以很精确的反应的门的状态。 
发明内容
本发明的目的在于提供一种新的门状态检测装置和方法，基于Zigbee通讯协议不需要大量布线，可以很精确的反映门的状态，有 效防止有人用物体插入锁扣等造成的误判断。 
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现： 
一种门状态检测装置，包括锁芯、锁扣，其特征在于还包括光电传感器、CPU、异常状态检测装置一，异常状态检测装置二，所述锁扣为凹槽状，形成可以放置锁芯的容腔，光电传感器的发射端位于凹槽的一个内侧，光电传感器的接收端位于对应另一侧，所述异常状态检测装置一位于锁扣上，所述异常状态检测装置二位于锁芯上，CPU用来进行门状态检测和数据处理。 
近一步的，所述光电传感器的发射端发出光线，接收端接收光线，当接收端接收到光线后，光电传感器就会输出相应的电平信号给CPU，此时表示门处于打开状态；当锁芯插入锁扣的凹槽内以后，挡住光线，光电传感器就会输出相应的电平信号给CPU，此时CPU检测异常状态检测装置一和异常状态检测装置二之间的距离是否在范围之内，如果距离在范围之内则判定门处于关闭状态，如果距离在范围之外则判定门处于异常状态。 
进一步的，CPU可以同时检测光电传感器、异常状态检测装置一和异常状态检测装置二来判断门状态。 
进一步的，当异常状态检测装置一是接近传感器时，异常状态检测装置二为感应探测点。 
进一步的，当异常状态检测装置一是超声波发生器时，异常状态检测装置二为超声波接收器，超声波发生器与超声波接收器之间通过 Zigbee网络通信。 
一种门状态检测方法，其特征在于，包括以下步骤： 
1）光电传感器的发射端发出光线，接收端接收光线，CPU检测光电传感器状态； 
2）当光线没有被遮挡时，CPU判定门处于打开状态； 
3）当光线被遮挡时，CPU检测异常状态检测装置一和异常状态检测装置二之间的距离； 
4）当异常状态检测装置一和异常状态检测装置二之间的距离在范围之内时，CPU判定门处于关闭状态； 
5）当异常状态检测装置一和异常状态检测装置二之间的距离在范围之外时，CPU判定门处于异常状态； 
本发明的有益效果是：基于Zigbee通讯协议不需要大量布线，可以很精确的反应门的状态，有效防止有人用物体插入锁扣等造成的误判断。 
附图说明
图1是本发明一种门状态检测装置的整体结构图； 
图2是本发明一种门状态检测方法的流程图； 
图3是本发明一种门状态检测装置的实施例一结构图； 
图4是本发明实施例一的流程图； 
图5是本发明一种门状态检测装置的实施例二结构图； 
图6是本发明实施例二的流程图； 
附图的标记含义如下： 
1：锁芯；2：锁扣；3：光电传感器；31：光电传感器的发射端；32：光电传感器的接收端；4：异常状态检测装置一；41：接近传感器；42：超声波发生器；5：异常状态检测装置二；51：感应探测点；52：超声波接收器；6：锁芯的转动轨迹；7：接近传感器的探测范围；8：超声波发生器的覆盖范围。 
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。 
如图1所示，一种门状态检测装置，包括锁芯1、锁扣2，其特征在于还包括光电传感器3、CPU、异常状态检测装置一4，异常状态检测装置二5，所述锁扣2为凹槽状，形成可以放置锁芯1的容腔，光电传感器3的发射端位于凹槽的一个内侧，光电传感器的接收端位于对应另一侧，所述异常状态检测装置一4位于锁扣2上，所述异常状态检测装置二5位于锁芯上1，CPU与光电传感器3相连，用来进行门状态检测和数据处理。 
所述光电传感器3的发射端发出光线，接收端接收光线，当接收端接收到光线后，光电传感器3就会输出相应的电平信号给CPU，此时表示门处于打开状态；当锁芯1插入锁扣2的凹槽内以后，挡住光线，光电传感器3就会输出相应的电平信号给CPU，此时CPU检测异常状态检测装置一4和异常状态检测装置二5之间的距离是否在范围之内，如果距离在范围之内则判定门处于关闭状态，如果距离在范围 之外则判定门处于异常状态。其检测方法如图2所示： 
1）光电传感器的发射端发出光线，接收端接收光线，CPU检测光电传感器状态； 
2）当光线没有被遮挡时，CPU判定门处于打开状态； 
3）当光线被遮挡时，CPU检测异常状态检测装置一和异常状态检测装置二之间的距离； 
4）当异常状态检测装置一和异常状态检测装置二之间的距离在范围之内时，CPU判定门处于关闭状态； 
5）当异常状态检测装置一和异常状态检测装置二之间的距离在范围之外时，CPU判定门处于异常状态。 
图3为实施例一的结构图，其异常状态检测装置一4为接近传感器41，异常状态检测装置二为感应探测点51，光电传感器的发射端31发出光线，光电传感器的接收端32接收光线，当光电传感器的接收端32接收到光线后，光电传感器3就会输出相应的电平信号给CPU，此时表示门处于打开状态；当锁芯1插入锁扣2的凹槽内以后，挡住光线，光电传感器3就会输出相应的电平信号给CPU，CPU检测接近传感器41和感应探测点51之间的距离，当感应探测点51位于接近传感器的探测范围7内时，CPU判定门处于关闭状态，否则判定门处于异常状态，其检测方法如图4所示。 
图5为实施例二的结构图，其异常状态检测装置一4为超声波发生器42，异常状态检测装置二为超声波接收器52，在锁芯上还设置有一CPU。超声波发生器42每隔一段时间发送15K～300KHz的超声波 到超声波接收器52，同时通过Zigbee发一帧报文到锁芯1，锁芯上的CPU根据接收到超声波与报文的时间差，测算出锁芯1与锁扣2之间的直线距离， 
测距公式为：