[发明专利]一种智能防盗门及门体姿态检测方法

权利要求书

1.一种智能防盗门，其特征在于，包括：防盗门本体、闭门装置、门体姿态检测装置和控制装置；

其中，所述防盗门本体包括门框和门扇，所述门扇的一侧与所述门框通过合页相铰接，所述门扇绕着合页的中心轴线做相对转动运动；所述门体姿态检测装置设置于所述门扇内；所述控制装置分别与所述闭门装置和门体姿态检测装置通信连接；

所述控制装置用于在用户进出门后控制所述闭门装置动作以驱动所述门扇关闭，确定所述门扇关闭所需的转动角度值，实时获取所述门体姿态检测装置的输出结果并据此确定所述门扇的偏航角，据此计算所述门扇的转动角度差值，并根据该转动角度差值控制所述闭门装置继续动作直到所述门扇的转动角度差值为零。

2.根据权利要求1所述的智能防盗门，其特征在于，所述控制装置还用于在用户进出门前控制所述闭门装置动作以驱动所述门扇打开，确定所述门扇打开所需的转动角度值，实时获取所述门体姿态检测装置的输出结果并据此确定所述门扇的偏航角，据此计算所述门扇的转动角度差值，并根据该转动角度差值控制所述闭门装置继续动作直到所述门扇的转动角度差值处于预设范围内。

3.根据权利要求1或2所述的智能防盗门，其特征在于，所述闭门装置包括闭门器和驱动臂，所述闭门器位于所述门框上部且通过驱动臂与所述门扇连接。

4.根据权利要求1或2所述的智能防盗门，其特征在于，所述门体姿态检测装置包括加速度计、磁力计和陀螺仪。

5.根据权利要求4所述的智能防盗门，其特征在于，还包括身份识别装置、按钮和门锁机构，所述身份识别装置设置于所述门扇外侧，所述按钮设置于所述门扇内侧，所述门锁机构包括门锁和门锁驱动机构，所述控制装置还分别与所述身份识别装置、按钮和门锁驱动装置通信连接；

所述控制装置还用于接收所述身份识别装置的身份验证结果，在身份认证结果为验证通过后控制所述门锁驱动机构动作以打开所述门锁；在接收到所述按钮的触发信号时控制所述门锁驱动机构动作以打开所述门锁；以及在所述门扇关闭后控制所述门锁驱动机构动作以关闭所述门锁。

6.一种如权利要求1至5中任一项所述的智能防盗门的门体姿态检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

建立以智能防盗门的门扇在关闭状态下的长、宽和高的方向作为x轴、y轴和z轴的参考坐标系，获取所述门扇在x轴和y轴方向的加速度、在x轴和y轴方向的角速度以及在x轴、y轴和z轴方向的磁场强度；

根据前一时刻的姿态四元数以及当前时刻的加速度和磁场强度确定当前时刻的姿态梯度；

根据当前时刻的加速度对应的特征函数确定加速度计梯度增益；以及，根据当前时刻的磁场强度对应的特征函数确定磁力计梯度增益；

根据所述加速度计梯度增益和磁力计梯度增益对所述当前时刻的姿态梯度进行修正，得到修正后的当前时刻的姿态梯度；

根据所述前一时刻的姿态四元数、所述修正后的当前时刻的姿态梯度和确定的当前时刻的角速度确定所述门扇当前时刻的姿态四元数，并求解偏航角。

7.根据权利要求6所述的门体姿态检测方法，其特征在于，还包括以下步骤：

根据修正后的当前时刻的姿态梯度确定角速度误差；

根据所述角速度误差对当前时刻的角速度进行补偿，得到补偿后的当前时刻的角速度，并将其作为所述确定的当前时刻的角速度。

8.根据权利要求6所述的门体姿态检测方法，其特征在于，在确定所述当前时刻的姿态梯度之前，还包括以下步骤：

对所述加速度、角速度和磁场强度进行低通滤波。

9.根据权利要求6所述的门体姿态检测方法，其特征在于，在确定所述当前时刻的姿态梯度之前，还包括以下步骤：

对所述加速度、角速度和磁场强度进行均值滤波。

10.根据权利要求6所述的门体姿态检测方法，其特征在于，利用加速度计获取所述加速度，利用陀螺仪获取所述角速度，以及利用磁力计获取所述磁场强度。