一种防止被困ATM机防护舱的舱门电子系统及其实现方法技术领域
本发明涉及ATM机防护舱舱门电子系统，具体地讲是涉及防止被困ATM机防护舱的
舱门电子系统及其实现方法。
背景技术
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)，即一舱一个
ATM自动取款机(简称ATM机)，ATM机防护舱设有舱门电子系统，进行“一人一舱”(原则上，一
次只能有一个人进舱)管理。ATM机防护舱门电子系统一般采用在防护舱的内外均设有开门
按钮，防护舱外所设的开门按钮叫进门按钮，防护舱内所设的开门按钮叫出门按钮，为了有
利于低矮的人从里面出来，舱里的出门按钮安装高度大约为1.1米。舱门闭合落锁后，舱门
电子系统在舱里设置的人体感应传感器检测到有人时，对进门按钮的解锁功能屏蔽，外面
的人无法将门打开，必须操作舱内的按钮才能将门打开，从而防止他人尾随，保护了里面的
人操作ATM机的安全性。为了防止小孩误入和ATM机使用人晕倒(昏厥倒地)时进门按钮具有
的解锁功能有效，设定人体感应传感器只对舱内1米2以上空间是否有人检测，当1米2以上
空间上有人，认定有ATM机用户，对进门按钮的解锁功屏蔽，当1米2以上空间没有人，认定无
ATM机用户或用户昏厥倒地，对屏蔽的进门按钮的解锁功能释放。看似完美的设计，确存在
一个很大的缺陷，设定检测1米2以上空间是否有人的人体感应传感器，由于温度、老化等影
响，会导致将检测的空间高度1米2向下延伸，众多媒体时常报导：因将身高1米1至1米2之间
的小孩误锁在ATM机防护舱，外面的人无法打开舱门，因为人体感应传感器检测到人认定舱
内有ATM机用户。这一缺陷的出现导致:当防护舱内只停留小孩时，小孩将无法走出防护舱。
如果设置时将人体感应传感器灵敏度降底，即人体感应传感器探测空间距离舱内地面的高
度向上提升大于1米2，此时既兼顾不了昏厥倒地检测，还影响身高较矮的用户使用。舱内小
孩被困，外面的人无法打开舱门，而小孩又没有意识去按出门按钮或力气小操作不了开门
按钮，外面的人常釆用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。所以用来保护取款人的ATM自动取款机防护舱的舱门电子系统，对小
孩来说，构成一定的安全隐患。
解决以上这一安全隐患，银行方面当前采用了二个方法：第一个采用有人值守，值
守人员采用断电，断电后用手把门推开解救被困人员，也就是说值守人员时刻要在监控守
候，费人力；第二种就是从远程控制来解决这个问题，当遇有这种紧急情况发生的时候，现
场人员会拨打银行监控中心的电话，监控中心会把录像调出来，核实现场的情况，他会给一
个开关的信号，把防护舱给打开，小孩对出门按钮都操作不了，能打电话吗？。还有一个借用
的方法，运用超时占用功能解决被困人员，为了防止他人长时间占用ATM机防护舱，ATM机防
护舱舱门的电子系统设置了定时使用功能，通常设定舱门落锁后封闭时间为10分钟，10分
钟过后，自动解锁舱门，对被困小孩来说，这一方法不是理想的办法。
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，即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，一旦小孩被困ATM防护舱，一般会被吓得哇哇大哭和离开ATM机机身。
众所周知：由于营养充促，当前有的小孩身高高于1.2米，但闭锁在ATM舱不一定会
操作出门按钮。
发明内容
本发明的目的和解决的技术问题是针对现有ATM机防护舱舱门电子系统存在的缺
陷，提出一种防止被困ATM机防护舱的舱门电子系统及其实现方法，在舱内通过声音的响度
检测和分别对距离舱内地面不同高度以上空间探测人体的两个人体感应传感器检测的不
结果进行相应控制，且两个人体感应传感器中一个人体感应传感器探测空间距离舱内地面
高度设置为标准高度，即1米2，另一个人体感应传感器探测空间距离舱内地面高度设置为
大于标准高度；功能包括：⑴待舱门闭合，控制舱门落锁，屏蔽进门按钮的解锁功能，并限时
通过探测空间距离舱内地面高度为标准高度的人体感应传感器检测是否有人，待检测到人
时，保持进门按钮的解锁功能屏蔽，即不释放进门按钮的解锁功能，终止限时，否则，待限时
时间到，对屏蔽的进门按钮解锁功能释放；⑵在保持进门按钮的解锁功能屏蔽期间：①当探
测空间距离舱内地面高度为标准高度的人体感应传感器检测识别不到人的持续时间达到
规定时间时，认定人昏厥倒地被困，对舱门解锁；②在探测空间距离舱内地面高度大于标准
高度的人体感应传感器检测识别不到人体期间，当检测识别到声音间隔小于设定值的输入
声音信号幅值大于设定阈值的时间连续达到规定值，且在连续的规定值的时间内没有认定
人昏厥倒地，则认定舱内有小孩被困，对闭锁的舱门解锁；③对舱门解锁的同时在舱外输出
相应的语音求救信息。
为了实现上述的目的，本发明的技术方案是：
一种防止被困ATM机防护舱的舱门电子系统，包括：分别连接第一人体感应传感
器、第二人体感应传感器、进门按钮、出门按钮、门闭合检测电路、门锁电路、麦克风设置在
舱内的声音输入电路、扬声器设置在舱外的声音输出电路的舱门控制器单元；所述的第一
人体感应传感器和第二人体感应传感器均安装在ATM机防护舱舱内顶部，分别对距离舱内
地面不同高度以上空间探测人体，第一人体感应传感器探测空间距离舱内地面高度小于第
二人体感应传感器探测空间距离舱内地面高度；舱门控制器单元嵌入有识别到被困时输出
语音求救信息的程序模块、通过声音的响度和两个人体感应传感器检测的不同结果进行相
应控制的程序模块。
以上所述的第一人体感应传感器和第二人体感应传感器均为红外幕帘探测器。
以上所述的第一人体感应传感器探测空间设置为对舱内距离舱内地面高度1.2米
以上空间探测人体，第二人体感应传感器探测空间设置为对舱内距离舱内地面高度1.3米
以上空间探测人体。
所述的ATM机正前方贴近机身前立面还设置有踏面距离地面高度10厘米的台阶，
台阶长度设置为大于ATM机机身的台面长度，宽度设置为30厘米，即踏步的宽度为30厘米，
ATM机安装高度以台阶的踏面为基准。
实现上述的目的，本发明的另一技术方案是：
一种防止被困ATM机防护舱的舱门电子系统的实现方法，包括如下步骤：
S10、舱门控制器单元待到舱门闭合，控制舱门落锁，屏蔽进门按钮解锁功能，并开
始T1秒限时，在限时的时间内仅识别第一人体感应传感器检测结果：
设定待识别到第一人体感应传感器检测到人体时，终止限时，并保持进门按钮解
锁功能的屏蔽，即不释放进门按钮的解锁功能，否则，待限时时间到，释放屏蔽的进门按钮
解锁功能，即恢复进门按钮的解锁功能；
S20、在保持进门按钮解锁功能的屏蔽期间，进行人昏厥倒地和小孩被困检测识
别：
1)在识别到第一人体感应传感器检测不到人体期间对人昏厥倒地检测识别：
设定待到连续T2秒识别不到第一人体感应传感器检测到人体时，认定舱内的人昏
厥倒地，对闭锁的舱门解锁，并通过设在舱外的扬声器输出舱内有人昏厥倒地的语音求救
信息，否则，认定舱内的人没有昏厥倒地；
2)在识别到第二人体感应传感器检测不到人体期间对小孩被困检测识别：
设定当检测识别到间隔小于T3秒的输入声音信号幅值大于设定阈值的时间持续
达到T4秒，且在这T4秒时间内没有认定人昏厥倒地，则认定舱内有小孩被困，对闭锁的舱门
解锁，并通过设在舱外的扬声器输出舱内有小孩被困待出的语音求救信息，否则，认定舱内
无小孩被困待出；
S30、对舱门解锁时，并停止正在进行的人昏厥倒地和小孩被困检测识别。
以上所述的通过设在舱外的扬声器输出舱内有人昏厥倒地的语音求救信息和通
过设在舱外的扬声器输出舱内有小孩被困待出的语音求救信息，待舱门开启时，扬声器停
止输出语音求救信息。
以上所述的T1秒设置为3秒；所述的T2秒设置为10秒；所述的T3秒设置为3秒；所述
的T4秒设置为15秒。
以上所述的设定阈值是指：声音的响度为40db时通过声音输入电路8检测保存的
输入声音信号幅值。
有益效果：
本发明的一种防止被困ATM机防护舱的舱门电子系统及其实现方法，主要优点在
于，在认定舱内进入用户后，即在保持进门按钮的解锁功能屏蔽期间：实现了在身体在1米3
以下，当检测识别到舱内声音的响度大于设定阈值的持续时间达到规定值，且在这持续时
间内没有认定人昏厥倒地，刚认定有小孩被困，对舱门解锁，并对舱门解锁的同时在舱外输
出相应的语音求救信息，以便舱外人员施求。简单，可靠。
附图说明
图1为本发明的一种防止被困ATM机防护舱的舱门电子系统的原理框图；
图中：1.舱门控制器单元，2.第一人体感应传感器，3.第二人体感应传感器，4.进
门按钮，5.出门按钮，6.门闭合检测电路，7.门锁电路，8.声音输入电路，9.声音输出电路。
具体实施方式
如图1所示，一种防止被困ATM机防护舱的舱门电子系统，包括：分别连接第一人体
感应传感器2、第二人体感应传感器3、进门按钮4、出门按钮5、门闭合检测电路6、门锁电路
7、麦克风设置在舱内的声音输入电路8、扬声器设置在舱外的声音输出电路9的舱门控制器
单元1；所述的第一人体感应传感器2和第二人体感应传感器3均安装在ATM机防护舱舱内顶
部，分别对距离舱内地面不同高度以上空间探测人体，第一人体感应传感器2探测空间距离
舱内地面高度小于第二人体感应传感器3探测空间距离舱内地面高度；舱门控制器单元1嵌
入有识别到被困时输出语音求救信息的程序模块、通过声音的响度和两个人体感应传感器
检测的不同结果进行相应控制的程序模块。
以上所述的第一人体感应传感器2和第二人体感应传感器3分别与舱门控制器单
元1的输入相连接，第一人体感应传感器2和第二人体感应传感器3均安装于ATM机防护舱舱
内顶部，分别用于舱内距离舱内地面不同高度以上空间探测人体，本发明均选用为红外幕
帘探测器，第一人体感应传感器2和第二人体感应传感器3除设置的灵敏度不一样，其它参
数一样，第一人体感应传感器2和第二人体感应传感器3在其所探测范围内检测到人时输出
为高电平，即输出为“1”，否则，输出为低电平，即输出为“0”；第一人体感应传感器2的灵敏
度设置为对舱内距离舱内地面高度1.2米以上空间探测人体，第二人体感应传感器3的灵敏
度设置为对舱内距离舱内地面高度1.3米以上空间探测人体。
本发明中在ATM机正前方贴近机身前立面设置有踏面距离地面高度10厘米的台
阶，用于用户使用ATM机时站立，其台阶的长度设置为大于ATM机机身的台面长度(相当于大
于ATM机的宽度)，宽度设置为30厘米，即踏步的宽度为30厘米，ATM机安装高度以台阶的踏
面为基准，如没有台阶时，ATM机安装高度距离舱内地面为A，则设有台阶后，ATM机安装高度
以距离台阶踏面为A，即ATM机安装高度距离舱内地面调整为A加上台阶高度，本发明为：ATM
机安装高度距离舱内地面调整为A加上10厘米。
所述的声音输出电路9由依次串接的扬声器、音频放大电路、D/A转换电路构成；D/
A转换电路的输入与舱门控制器单元1的输出相连接，扬声器安装于ATM机防护舱的舱外；声
音输出电路9用于在舱外输出语音求救信息。
所述的声音输入电路8由依次串接的麦克风、音频放大电路、A/D转换电路构成；A/
D转换电路的输出与舱门控制器单元1的输入相连接，麦克风安装在舱内；声音输入电路8用
于在舱内进行声音检测，即用于在舱内进行的特种声音(小孩哭声)检测。声音输入电路8的
信号带宽设置在小孩哭声频率范围内。
所述的进门按钮4是ATM机防护舱舱外的开门按钮，对闭锁舱门有解锁功能，但进
门按钮4具有的解锁功能受舱内是否有用户和远程控制条件限制。受舱内是否有用户条件
限制为：当认定舱内无人(无用户)时，对进门按钮4的解锁功能释放，当认定舱内有人(有用
户)时，对进门按钮4的解锁功能屏蔽(挂起)。当舱门电子系统受远程控制，不管舱内是否有
人，当接收到远程控制信号为远程闭锁舱门信号时，进行舱门闭锁，若已闭锁时保持闭锁，
并对进门按钮4的解锁功能屏蔽(挂起)，当接收到远程控制信号为远程允许开启舱门信号
时，对进门按钮4的解锁功能释放，当接收到远程控制信号为恢复为受终端的信息控制信号
时，进门按钮4的解锁功能恢复为受舱内是否有用户条件限制。进门按钮4安装高度一般为
1.7米左右，有利于防止小孩操作。当舱门电子系统不与远程联网，即脱机工作，进门按钮4
的解锁功能默认受舱内是否有用户条件限制。
所述的出门按钮5是ATM机防护舱舱内的开门按钮，对闭锁舱门有解锁功能，出门
按钮5对闭锁舱门的解锁功能不受舱内是否有人限制，即出门按钮5平时默认有解锁功能，
出门按钮5对闭锁舱门的解锁功能只受远程控制条件，当舱门电子系统受远程控制，不管舱
内是否有人，当接收到远程控制信号为远程闭锁舱门信号时，对舱门进行闭锁，若已闭锁时
保持闭锁，对进门按钮4的解锁功能屏蔽(挂起)，同时对出门按钮5的解锁功能也进行屏蔽
(挂起)，当接收到远程控制信号为远程允许开启舱门信号时和接收到远程控制信号为恢复
为受终端的信息控制信号时，出门按钮5的解锁功能恢复为默认有效。为了有利于低矮的人
从里面出来，舱里的出门按钮5安装高度一般为1.1米左右。当舱门电子系统不与远程联网，
即脱机工作，出门按钮5的解锁功能默认长期有效。
当舱门电子系统受远程控制时，当接收到远程控制信号为远程闭锁舱门信号和远
程允许开启舱门信号时，舱门电子系统停止舱内是否有人和人昏厥倒地及小孩被困检测识
别控制功能；只有待接收到远程控制信号为恢复为受终端的信息控制信号时，舱门电子系
统才恢复舱内是否有人和人昏厥倒地及小孩被困检测识别控制功能。
所述的门闭合检测电路6用于检测舱门是否关闭(闭合)，是个门磁传感器，由磁检
测电路和产生恒定磁场的永磁体构成，门闭合检测电路6中磁检测电路与舱门控制器单元1
的输入相连接；舱门闭合时，磁检测电路检测到永磁体的磁信号；舱门不闭合(舱门处于非
闭合状态)时，磁检测电路检测不到磁信号；也就是说舱门控制器单元1通过门闭合检测电
路6检测磁信号来判断防护舱的舱门是否闭合，当舱门控制器单元1通过门闭合检测电路6
检测到磁信号，说明舱门处于闭合状态，否则，舱门处于不闭合(处于非闭合)状态。当门闭
合检测电路6从检测不到磁信号到检测到磁信号，说明舱门从开启(非闭合)进入闭合状态，
即当舱门控制器单元1读取到门闭合检测电路6从检测不到磁信号到检测到磁信号，说明舱
门从开启(非闭合)进入闭合状态，相当于舱门控制器单元1等待到了舱门闭合；当门闭合检
测电路6从检测到磁信号到检测不到磁信号，说明舱门从闭合进入开启(非闭合)状态，相当
于舱门控制器单元1等待到了舱门开启。舱门处于闭合状态，舱门不一定被落锁，即舱门不
一定锁闭；反之，舱门处于锁闭(落锁)时，舱门一定处于闭合状态；舱门不闭合时，舱门不会
被落锁。舱门只处于闭合时，若舱门具有自动开启控制，不管进门按钮4和出门按钮5的解锁
功能屏蔽与否，操作进门按钮4或出门按钮5均能开启(打开)舱门，若无自动开启控制，可直
接通过推或拉门体开门。
所述的门锁电路7包括门锁的落锁/解锁电路，若设有自动开门时，还设有舱门的
开关电路，锁落锁/解锁电路的输出与门锁相连接，舱门的开关电路输出与舱门的开/关执
行机构相连接，如开门电机；门锁的落锁/解锁电路和门锁构成电控锁，舱门的开关电路和
舱门的开/关执行机构构成舱门自动开/关装置；当门锁电路7接收到舱门控制器单元1传递
控制信号为落锁信号，落锁/解锁电路进行门锁落锁；当门锁电路7接收到舱门控制器单元1
传递控制信号为解锁信号，落锁/解锁电路进行门锁解锁；门锁电路7接收到舱门控制器单
元1传递控制信号为关门信号，舱门的开关电路控制舱门的开/关执行机构进行关门动作，
关闭舱门；门锁电路7接收到舱门控制器单元1传递控制信号为开门信号，舱门的开关电路
控制舱门的开/关执行机构进行开门动作，打开舱门。当舱门处于落锁(闭锁)时，若需开启
舱门，舱门控制器单元1先传递解锁信号至门锁电路7，再传递开门信号至门锁电路7。
当门锁电路7中设有舱门的开关电路时进门按钮4和出门按钮5还具有开门功能，
在解锁功能有效期间，操作进门按钮4或出门按钮5，舱门控制器单元1向门锁电路7送解锁
信号后，还自动向门锁电路7送开门信号，打开舱门；在解锁功能无效期间，操作进门按钮4
或出门按钮5，只向门锁电路7传送开门信号，而且是在舱门的门锁处于解锁状态的闭合时
才向门锁电路7传送开门信号，开启舱门，否则，不向门锁电路7传送开门信号，即在解锁功
能无效期间，且舱门处于闭锁时，操作进门按钮4或出门按钮5无效，舱门控制器单元1不响
应。
所述的舱门控制器单元1用于舱门电子系统各项工作处理任务的中央处理单元，
完成舱门智能控制，以ARM为核心，与所接入的外部电路相适应的接口电路等构成；舱门控
制器单元1内设有限时器和计时器，用于工作中进行相应的限时和计时；舱门控制器单元1
内嵌入有识别到被困时输出语音求救信息的程序模块、通过声音的响度和两个人体感应传
感器检测的不同结果进行相应控制的程序模块。
舱门控制器单元1内嵌入的识别到被困时输出语音求救信息的程序模块用于：当
认定舱内的人昏厥倒地被困时，通过声音输出电路9的扬声器输出舱内有人昏厥倒地的语
音求救信息，本发明设置为输出“舱内有人昏厥倒地，请您给予帮助。”的语音求救信息；当
认定舱内有小孩被困待出时，通过声音输出电路9的扬声器输出舱内小孩被困待出的语音
求救信息，本发明设置为输出“舱内小孩被困待出，请您开启舱门让其出来。”的语音求救信
息。扬声器输出的语音求救信息，待舱门开启时停止。
舱门控制器单元1内嵌入的通过声音的响度和两个人体感应传感器检测的不同结
果进行相应控制的程序模块用于：通过声音输入电路8对声音信号幅值检测与存储的阈值
进行比较结果和同步读取第一、第二人体感应传感器检测结果并分析对距舱内地面不同高
度以上空间人体存在探测情况来认定和判决：舱内是否有用户、舱内用户是否昏厥倒地、舱
内是否有小孩被困。
本发明中因设定第二人体感应传感器检测人体的空间包含在第一人体感应传感
器检测人体的空间内，所以舱门控制器单元1同步读取的第一、第二人体感应传感器检测结
果中：当识别到第一人体感应传感器检测结果是输出为“0”(也就是没有检测到人体)，则第
二人体感应传感器检测结果一定也是输出为“0”(也就会是没有检测到人体)；当识别到第
一人体感应传感器检测结果是输出为“1”(也就是检测到人体)，则第二人体感应传感器检
测结果输出是“1”还是输出是“0”不确定，即第二人体感应传感器是否也是检测到人体不确
定；当识别到第二人体感应传感器检测结果是输出为“0”(也就是没有检测到人体)，则第一
人体感应传感器检测结果输出是“0”还是输出是“1”不确定，即第一人体感应传感器是否也
是没有检测到人体不确定；当识别到第二人体感应传感器检测结果是输出为“1”(也就是检
测到人体)，则第一人体感应传感器检测结果一定也是输出为“1”(也就会是检测到人体)。
舱门控制器单元1内还嵌入有滤波函数模块和幅值检测函数子模块，用于声音信
号幅值检测识别，即对通过声音输入电路8输入的声音信号滤波和幅值检测，滤波函数模块
用于对声音输入电路8的输入音频数学信号进行滤波，去掉干扰信号成份(本发明去掉
450Hz以下低频和20KHz以高频)，幅值检测函数模块用于将采集的音频信号电压值进行计
算，并将实测的声音信号幅值与阈值比较判别。本发明在系统使用前，对小孩哭声响度为
40db时通过声音输入电路8检测的输入声音信号幅值进行保存，并设定为识别声音信号幅
值的阈值；本系统启用后，通过声音输入电路8检测的输入声音信号幅值与存储的阈值比
较，当大于阈值，即声音的响度大于40db，认定舱内可能有小孩哭声，否则，认定舱内没有小
孩哭声。
当识别到通过声音输入电路8检测的输入声音信号幅值大于阈值，在舱内人体身
高在小于认定的高度下，才认定小孩哭声来自舱内。
本发明的一种防止被困ATM机防护舱的舱门电子系统的实现方法，包括如下步骤：
S10、舱门控制器单元待到舱门闭合，控制舱门落锁，屏蔽进门按钮解锁功能，并开
始T1秒限时，在限时的时间内仅识别第一人体感应传感器检测结果：
设定待识别到第一人体感应传感器检测到人体时，终止限时，并保持进门按钮解
锁功能的屏蔽，即不释放进门按钮的解锁功能，否则，待限时时间到，释放屏蔽的进门按钮
解锁功能，即恢复进门按钮的解锁功能；
S20、在保持进门按钮解锁功能的屏蔽期间，进行人昏厥倒地和小孩被困检测识
别：
1)在识别到第一人体感应传感器检测不到人体期间对人昏厥倒地检测识别：
设定待到连续T2秒识别不到第一人体感应传感器检测到人体时，认定舱内的人昏
厥倒地，对闭锁的舱门解锁，并通过设在舱外的扬声器输出舱内有人昏厥倒地的语音求救
信息，否则，认定舱内的人没有昏厥倒地；
2)在识别到第二人体感应传感器检测不到人体期间对小孩被困检测识别：
设定当检测识别到间隔小于T3秒的输入声音信号幅值大于设定阈值的时间持续
达到T4秒，且在这T4秒时间内没有认定人昏厥倒地，则认定舱内有小孩被困，对闭锁的舱门
解锁，并通过设在舱外的扬声器输出舱内有小孩被困待出的语音求救信息，否则，认定舱内
无小孩被困待出；
S30、对舱门解锁时，并停止正在进行的人昏厥倒地和小孩被困检测识别。
以上所述的通过设在舱外的扬声器输出舱内有人昏厥倒地的语音求救信息和通
过设在舱外的扬声器输出舱内有小孩被困待出的语音求救信息，待舱门开启时，扬声器停
止输出语音求救信息。
以上所述的T1秒设置为3秒；所述的T2秒设置为10秒；所述的T3秒设置为3秒；所述
的T4秒设置为15秒。
以上所述的检测识别到间隔小于T3秒的输入声音信号幅值大于设定阈值的时间
持续达到T4秒，是指：检测识别到声音的间隔小于T3秒，且这间隔小于T3秒的声音信号幅值
大于设定阈值，而且持续时间连续达到T4秒。
以上所述的设定阈值是指：声音的响度为40db时通过声音输入电路8检测保存的
输入声音信号幅值。
以上方法是舱门电子系统与远程控制脱机状态下进行的。