闸机通过行为检测装置的制作方法

本发明实施例涉及闸机技术领域，尤其涉及一种闸机通过行为检测装置。

背景技术：

闸机，是一种通道阻挡装置(通道管理设备)，用于管理人流并规范行人出入，主要应用于地铁闸机系统、收费检票闸机系统。其最基本最核心的功能是实现一次只通过一人，可用于各种收费、门禁场合的入口通道处。

现有闸机的通行机制为：乘客在过闸前，通过乘车卡或者单程票等方式进行支付，在支付成功以后，闸机的闸门打开，以使得乘客能够快速通过闸机乘车。为进一步提高闸机的通过效率，目前，可以通过在闸机前设置检测装置，例如光栅，用于检测乘客是否携带行李和乘客的步行速度，并针对是否携带行李和步行速度对闸机控制进行优化。在实现本发明创造的过程中，发明人发现如下技术问题：利用光栅仅能测到较短距离内的乘客步行速度，其准确率较低，并且不能检测出乘客的支付方式，而乘客的支付方式也是影响过闸效率的一个重要因素。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种闸机通过行为检测装置，以实现提高乘客过闸效率的目的。

本发明实施例提供了一种闸机通过行为检测装置，包括：

闸机，用于对闸机通道进行管理，所述闸机包括：闸门机本体和闸机通道，所述闸机通道位于所述闸门机本体相对于付费区域之前；

红外传感器模组，所述红外传感器包括至少两个位置不同的红外传感器，所述红外传感器设置于所述闸机通道内侧表面，用于对闸机通道内人群通过行为进行检测。

进一步的，所述红外传感器模组包括：

支付预备动作检测模组，用于对人群通过闸机通道时的支付预备动作进行检测。

进一步的，所述支付预备动作检测模组包括：

设置于所述闸机通道内侧上方的至少两个红外传感器，其中一个红外传感器与正常人群手肘高度等高，所述至少两个红外传感器的水平距离小于正常前臂长度与手机的长度之和。

进一步的，所述至少两个红外传感器的连线与水平面之间的夹角为10°-15°。

进一步的，所述支付预备动作检测模组还包括：甩臂运动检测模组，用于检测人群通过闸机通道时的甩臂动作。

进一步的，所述甩臂运动检测模组包括：设置于所述至少两个红外传感器的下方的甩臂检测红外传感器。

进一步的，所述装置还包括：步幅传感器模组，用于检测通过人群的步幅。

更进一步的，所述步幅传感器模组包括：

设置于所述闸机通道内侧人体脚踝高度位置的至少四个红外传感器，所述至少四个红外传感器中两相邻红外传感器的距离与正常儿童的步幅相等。

本发明实施例提供的闸机通过行为检测装置，通过在闸机通道前设有红外传感器模组，所述红外传感器模组包括至少两个位置不同的红外传感器，所述红外传感器设置于所述闸机内侧表面，用于对闸机内人群通过行为进行检测。可以检测出乘客的支付方式，方便闸机根据检测出的支付方式提前对交易流程进行优化，减少乘客支付确认的等待时长，同时，利用检测到乘客步伐，确定到达闸门的时长，进而对闸机的闸门开关时长进行调整，提高闸门开关对不同乘客的响应时长，能够有效提高乘客通过闸机的效率。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明实施例提供的闸机通过行为检测装置的结构示意图。

附图说明：

1、闸门机本体；2、闸机通道；3、支付预备动作检测模组；4、甩臂运动检测模组；5、步幅传感器模组。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1是本发明实施例提供的闸机通过行为检测装置的结构示意图。参见图1，所述闸机通过行为检测装置包括：闸机，用于对闸机通道进行管理，所述闸机包括：闸门机本体和闸机通道，所述闸机通道位于所述闸门机本体相对于付费区域之前；红外传感器模组，所述红外传感器模组包括至少两个位置不同的红外传感器，所述红外传感器设置于所述闸机通道内侧表面，用于对闸机通道内人群通过行为进行检测。

闸机是用于对乘客通过行为进行管理的装置，其一端连接免费通行区，另一端与付费区连接。乘客需通过闸机完成支付验证后，才能从免费通行区进入付费区进站乘车。

示例性的，所述闸机包括闸门机本体和闸机通道，所述闸门机本体可以包括：过闸验证单元、控制器和闸门，用于对过闸进行验证，并在验证通过时，通过控制器控制闸门的开合。其中，过闸验证单元通常设置在易于过闸用户操作的位置，过闸验证单元用于进行过闸验证。本实施例中设定过闸验证单元可以包括二维码扫描单元和近场通信单元。其中，二维码扫描单元用于扫描二维码，其可以是摄像头或二维码扫描器。近场通信单元采用近场通信机制，其可以识别满足通信要求的地铁卡、智能设备等。进一步的，二维码扫描单元和近场通信单元在闸门机本体上分离设置，即二维码扫描单元和近场通信单元在闸门机本体上是相互独立的两个模块。二维码扫描单元和近场通信单元分别与控制器相连。其中，控制器安装在闸门机本体的内部，其具有数据处理以及控制能力，可以对过闸验证单元采集的数据进行分析处理，以确定过闸验证是否成功。

进一步的，所述闸机通道可以包括两片平行的隔离装置，例如：钢板组成，其长度通常可以为3-5米，两片平行的隔离装置之间的空隙可以容纳乘客通过。所述闸机通道设置于所述闸门机本体相对于付费区域之前。方便对乘客进入闸门机主体前的通过行为进行检测。

在本实施例中，可以通过在闸机通道内设置红外传感器模组来实现对乘客通过行为进行检测。或者也可采用超声传感器模组实现。所述红外传感器模组包括至少两个位置不同的红外传感器。

红外传感器是用红外线为介质的测量系统，其作用是确定当前是否有物体遮挡，由于闸机通道内人员运动会产生相应的遮挡，因此，利用红外传感器可以确定乘客的通过行为。具体的，红外传感器按照一定的排列规则安装在闸机通道的内侧表面，当乘客进入闸机通道后，红外传感器模组可以根据乘客的动作行为采集到不同的红外线数据，并将红外线数据发送至闸门机本体的控制器中，以使控制器将红外线数据与预设的不同通过行为的红外线数据进行比对，以通过比对结果确定用户具体的通过行为。其中，红外线数据包括红外线发射时间、红外线接收时间以及红外线接收角度。通过行为包括：支付行为、移动速度等。需要说明的是，红外传感器的数量越多，对应得到的通过行为检测结果越准确。实际应用中，可以根据需求适应性的调整红外传感器的数量以及红外传感器的安装位置。进一步的，控制器中预设的不同通过行为的红外线数据可以通过多次实验测量得到。

本发明实施例通过在闸机通道前设有红外传感器模组，所述红外传感器模组包括至少两个位置不同的红外传感器，所述红外传感器设置于所述闸机内侧表面，用于对闸机内人群通过行为进行检测。可以检测出乘客的支付方式，方便闸机根据检测出的支付方式提前对交易流程进行优化，减少乘客支付确认的等待时长，同时，利用检测到乘客步伐，确定到达闸门的时长，进而对闸机的闸门开关时长进行调整，提高闸门开关对不同乘客的响应时长，能够有效提高乘客通过闸机的效率和安全性。

具体的，所述红外传感器模组可以包括：

支付预备动作检测模组，用于对人群通过闸机通道时的支付预备动作进行检测。

示例性的，所述支付预备动作检测模组包括：设置于所述闸机通道内侧上方的至少两个红外传感器，其中一个红外传感器与正常人群手肘高度等高，所述至少两个红外传感器的水平距离小于正常前臂长度与手机的长度之和。

目前，较为通用的支付方式可以包括：近场支付、蓝牙支付、二维码支付和传统的射频支付等多种方式。由于每一种支付方式对应不同的验证机制，且每种验证机制都与控制器中的控制系统相关联，同时，存在多个过闸验证单元，以实现多种支付方式。因此，需要在支付验证之前，确定乘客的支付方式，以调整控制系统对交易流程进行优化，实现快速验证过闸的目的。其中，确定支付方式的可以通过支付预备动作检测模组对乘客的支付预备动作进行检测。支付预备动作可以理解为通过行为的一种。示例性的，通常，过闸验证单元的位置不同，用户在采用不同验证方式时，手肘前臂对应的姿态不同。据此，可以预先设定不同验证方式时，支付预备动作检测模组对应的红外线数据，进而与实际应用的红外线数据进行比对，以确定支付方式。

在本发明实施例中，设置有支付预备动作检测模组，所述支付预备动作检测模组包括：设置于所述闸机通道内侧上方的至少两个红外传感器，其中一个红外传感器与正常人群手肘高度等高，所述至少两个红外传感器的水平距离小于正常前臂长度与手机的长度之和。

在通过二维码支付时，由于用户需要提前操作手机，进入相应的二维码支付页面，因此，在用户通过闸机通道时，其一般动作可以分为两类：一种是单手持握手机，并举起手机进行操作，另一种则是已进入二维码支付页面，用户将手机放置于与手肘高度近似相等的水平高度进行持握，以方便快速进行二维码验证操作。因此，可以将红外传感器设置于所述闸机通道内侧上方，其中一个红外传感器的高度设置为与正常人群手肘高度等高的位置，另一红外传感器与该红外传感器的连线与水平面之间的夹角为10°-15°。用于检测乘客中的前臂是否处于水平略倾斜向上的位置，并将两个红外传感器的水平距离设定为小于正常前臂长度与手机的长度之和，只有在两个红外传感器同时检测到遮挡时，可以判断乘客是否手部持握手机。并可根据是否手部持握手机可以确定是否为二维码支付。此时，控制器中预存的支付预备动作对应的红外线数据为与正常人群手肘高度等高的红外传感器和其他的至少一个红外传感器同时检测到遮挡，控制器接收到上述至少两个红外传感器采集的红外线数据时，控制器确定乘客采用二维码支付方式。

如果通过传统的地铁通行卡或者单程卡车票支付，由于其重量较轻，通常乘客会将其握在手中，在行进时，前臂会随着步伐自然摆动，而不会始终处于手肘以上的高度。因此，利用支付预备动作检测模组可以有效区分二维码支付和传统的射频支付模式。此时，控制器中预存的支付预备动作对应的红外线数据为与正常人群手肘高度等高的红外传感器检测到遮挡，或者其他的至少一个红外传感器检测到遮挡。即相当于支付预备动作检测模组中至少存在一个红外传感器没有检测到遮挡。在接收到与正常人群手肘高度等高的红外传感器采集红外线数据时，或者接收到其他的至少一个红外传感器采集红外线数据时，控制器确定乘客采用传统的地铁通行卡或者单程卡车票支付。

由于在正常步行时，前臂摆动也有可能产生部分前臂出现在正常人群手肘高度等高以上。为避免正常步行的前臂摆动造成的误检测，在本实施例中，还可以将所述至少两个红外传感器的水平距离设定为小于正常前臂长度与手机的长度之和，以避免乘客步行时的正常手肘摆动造成的错误检测效果。

为了提高检测的精度，所述支付预备动作检测模组可以包括多个红外传感器，所述多个红外传感器可以设置于与正常人群手肘高度等高的水平线上，以实现更高精度的检测。

在设置多个红外传感器时，相邻的两个红外传感器的水平距离小于正常前臂长度与手机的长度之和。所述相邻的两个红外传感器的水平距离可以等距，也可以不等距。并可根据预先设定的距离确定在具体哪几个红外传感器检测到被遮挡时，可以确定为移动二维码支付。

通过设置支付预备动作检测模组，可以有效的区分二维码支付和传统的射频支付模式，方便闸机根据检测出的运动方式提前对交易流程进行优化，减少乘客支付确认的等待时长。提升乘客的过闸效率。

可选的，所述支付预备动作检测模组还可以包括：甩臂运动检测模组，用于检测人群通过闸机通道时的甩臂动作。通常在步行时，甩臂通常不会超过手肘高度，但对于部分步行动作不规范的乘客，在其快速走动时，其前臂可能会超过手肘的高度。为避免上述动作产生的错误检测结果，在本实施例中，所述支付预备动作检测模组还可以包括：甩臂运动检测模组。用于对非正常的甩臂动作进行检测。示例性的，所述甩臂运动检测模组包括：设置于所述至少两个红外传感器的下方的甩臂检测红外传感器。在甩臂动作发生时，其前臂以肩部为轴心进行半圆周动作。而在正常二维码支付持握时，其前臂不会向下。因此，可以在原有的至少两个红外传感器的下方设有甩臂检测红外传感器。所述甩臂检测红外传感器可设于所述至少两个红外传感器的正下方，也可设于所述支付预备动作检测模组中至少两个红外传感器的斜下方。在所述甩臂检测红外传感器检测到遮挡，且所述至少两个红外传感器也检测到遮挡时，可以判断其处于甩臂运动状态，而非准备二维码支付状态。可以有效避免由于乘客的动作不规范造成的错误检测结果，提升支付准备动作检测的准确性。

可以理解的是，红外激光传感器模组仅是一种优选方式，实际应用中，也可以采用其他传感器，并通过其他传感器确定乘客的支付方式。例如，采用图像采集器，图像采集器的安装位置实施例不做限定。此时，可以通过图像采集器采集乘客进入闸机时的图像数据，进而通过图像数据确认乘客所选择的支付方式以及步幅大小。其中，控制器可以对图像数据进行分析，例如采用机器学习的方式确定图像数据中用户采用的支付方式以及步幅大小。只是相比于红外激光传感器，控制器在处理图像采集器采集的图像数据时，数据处理量较大，会增加支付预备动作检测结果确定的时长，不便于乘客快速过闸。

在本实施例的一个优选实施方式中，所述闸机通过行为检测装置还可以包括：步幅传感器模组，用于检测通过人群的步幅。

闸机的闸门的打开时间需要根据乘客的速度进行调整，以实现提高乘客过闸效率和安全性的目的。示例性的，对于老人来说，其步行速度较为缓慢，因此，在支付验证完成后，闸门应当延长打开时间，供老年人安全通过闸门。而对于年轻人来说，其步行速度较快，因此，在支付验证完成之后，闸门应当减少打开时间，以方便下一个乘客尽快通过闸机。如果对于不同的乘客，都按照同一打开时长则有可能产生老年乘客还未通过闸机时，闸门已经关闭。只能乘务人员通过其它方式重新打开闸门，造成闸机短时间内不能正常使用；或者对于速度较快的乘客，按照设定的时长则会延缓后面乘客通过闸机。并且对于同样年轻的乘客，其速度也存在差异，也会影响闸机的通行效率。因此，需要检测乘客的步行速度。

示例性的，所述步幅传感器模组可以包括：设置于所述闸机通道内侧人体脚踝高度位置的至少四个红外传感器，所述至少四个红外传感器中两相邻红外传感器的距离与正常儿童的步幅相等。通过设置至少四个红外传感器可以有效检测到乘客的步幅大小，并可以根据步幅大小和距离确定乘客的准确步行速度，并可根据速度调整闸机的闸门的打开时间和时长，提高通行效率。之所以将所述至少四个红外传感器中两相邻红外传感器的距离设置与正常儿童的步幅相等，是因为由于乘客的步幅存在较大差异，如果将相邻传感器的距离设定较大，则有可能出现漏检测，而距离设定较小，则会增加传感器的数量。而且，设定儿童步幅长度的好处是，在行人移动过程中，会依次经过各红外传感器，此时可以根据各红外传感器采集红外线数据的时间，确定出乘客的步幅及速度，同时红外传感器的数量适中，控制器的数据处理量适中。因此，当两相邻红外传感器的距离与正常儿童的步幅相等时，能够准确检测到乘客的步幅，进而实现对闸机遮挡门的精确控制，提高闸机通行效率。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。