CN111882728B - 闸机系统以及闸机系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及闸机系统以及闸机系统的控制方法。闸机系统包括：闸门；闸机箱，安装有所述闸门；生物雷达，通过雷达波，对采集区的通行人员进行扫描，采集所述通行人员的健康数据，所述采集区位于所述闸机装置的入口处；以及控制装置，所述控制装置根据所述健康数据，控制所述闸门的开闭。

Description

闸机系统以及闸机系统的控制方法

技术领域

本发明涉及智能通道领域，尤其是，涉及能够检测人体的健康数据的闸机系统以及闸机系统的控制方法。

背景技术

近年来，在机场、火车站、地铁、大型场馆、楼宇、社区、工厂、旅游区等，为了仅允许具有进入权限的人员进入，通常使用具有例如人脸扫描、出入凭证扫描等身份认证功能的闸机系统。并且，为了防止传染病的传播等，有时还需要对进入的人员进行健康检查。这样的健康检查，通常由工作人员手持体温计、或者通过设置红外热成像装置等来进行。

发明内容

在通过手持体温计、或者通过设置红外热成像装置测量体温的情况下，例如，在冬天(或其他比较寒冷的天气)会造成人的体表温度低，无法真实检测出实际体温，从而造成针对身体非健康人群的误判率较高。

另外，分别设置闸机系统和健康检查通道的情况下，提高人员成本和设备成本，而且通行人员通过闸机系统并接收健康检查的总体时间较长，影响通行效率。

本发明提供一种具有健康数据测量功能的闸机系统。

本发明的一个方式提供一种闸机系统，包括：闸门；闸机箱，安装有所述闸门；生物雷达，安装在所述闸机箱上，通过雷达波对采集区的通行人员进行扫描，采集所述通行人员的健康数据，所述采集区是位于所述闸门的外侧的预定区域；以及控制装置，所述控制装置根据所述健康数据，控制所述闸门的开闭。

本发明的另一个方式提供一种上述闸机系统的控制方法，其中，根据所述健康数据，控制所述闸门的开闭。

根据本发明，能够提供一种具有健康数据测量功能的闸机系统及其控制方法，利用生物雷达判断通行人员的健康状态，能够根据健康状态控制闸门的开闭。另外，通过利用生物雷达，能够减少健康状态的误判率。另外，通过将闸机和健康检查通道合二为一，与分别设置闸机系统和健康检查通道的情况相比，能够缩短总通行时间

附图说明

图1是示出本发明的第一实施方式所涉及的闸机系统的简要构成的示意图；

图2是示出本发明的第一实施方式所涉及的闸机系统的功能模块的示意图；

图3是示出本发明的第一实施方式所涉及的闸机系统的控制方法的流程图；

图4是示出本发明的第一实施方式所涉及的出入凭证信息采集的具体流程的流程图；

图5是用于说明身份认证处理的具体流程的示例的流程图；

图6是用于说明身份认证处理的具体流程的示例的流程图；

图7是示出本发明的第二实施方式所涉及的闸机系统的简要构成的示意图；

图8是示出本发明的第二实施方式所涉及的闸机系统的功能模块的示意图；

图9是示出本发明的第二实施方式所涉及的闸机系统的控制方法的流程图；

图10是示出本发明的第三实施方式所涉及的闸机系统的简要构成的示意图；

图11是示出本发明的第三实施方式所涉及的闸机系统的简要构成的示意图；

图12是示出本发明的第三实施方式所涉及的闸机系统的控制方法的流程图。

具体实施方式

以下，基于附图，说明本发明所涉及的闸机系统和闸机系统控制方法的实施方式和实施例。

<第一实施方式>

以下，首先，说明第一实施方式所涉及的闸机系统的简要构成。

在本发明中，“前”、“后”、“左”、“右”是面向闸机系统的入口侧时的前后左右方向。“前”是指闸机系统的入口侧，“后”是指闸机系统的出口侧。即，前后方向是通行人员通过闸机系统的方向，将先经过的方向设为前方，后经过的方向设为后方。“左”是通过闸机系统的通行人员的左手侧，“右”是通过闸机系统的通行人员的右手侧。

图1是示出本发明的第一实施方式所涉及的闸机系统的简要构成的示意图。图2是示出本发明的第一实施方式所涉及的闸机系统的功能模块的示意图。

如图1～2所示，闸机系统100包括：闸机箱1、闸门2、控制装置40。具体来说，一个闸门2安装在闸机箱1上。闸机箱1可以包括分别位于闸门2的左右两侧的两个闸机箱。控制装置40控制闸门2的开闭。在默认情况下，闸门2处于关闭状态。

如图1～2所示，闸机系统100还包括：出入凭证信息采集装置13，出入凭证信息采集装置13安装在闸机箱1上的闸门2外侧的部分。闸门2外侧是指从通行人员的通行方向的上游侧。

出入凭证信息采集装置13针对采集区的通行人员进行出入凭证信息的采集，该采集区位于闸门2外侧。

具体来说，可以将闸机系统100的入口处的闸门2的外侧的预定范围作为采集区。例如，可以将距离闸门2的距离为预定距离的线到闸门2为止的区域作为采集区。该采集区可以根据要采集的对象、采集装置的安装位置等来预先设定。

因为大多数人习惯使用右手，因此，出入凭证信息采集装置13优选安装在右侧的闸机箱1上。

出入凭证信息采集装置13用于采集通行人员所携带的出入凭证上的信息，例如，文字信息和/或图片信息。在这里，出入凭证是指表示通行人员的出入权限或身份的任意的票据和证件，例如火车票、机票、地铁票、门票、出入证、身份证、护照、驾驶证等。入口处闸机10还可以包括引导屏15，该引导屏15用于显示对通行人员的提示信息等，例如，提示通行人员将出入凭证放入到出入凭证信息采集装置13中。

闸机系统100还包括：身份认证装置50。

身份认证装置50与出入凭证信息采集装置13连接，接收该出入凭证信息采集装置13所采集的出入凭证信息，并基于出入凭证信息采集装置13所采集的出入凭证信息，对通过闸机通道30的通行人员进行身份认证。身份认证是判断该通行人员是否有权限通过闸机系统100的处理。

该身份认证装置50可以包括人脸识别模块51和人证比对模块。

人脸识别模块51用于识别通过闸机通道30的通行人员的人脸，并获得人脸图像。人脸识别模块51可以包括对人脸进行拍摄的摄像头等。人脸识别模块51还可以有红外线测温功能、显示功能等。

如图1所示，人脸识别模块51可以包括具有拍摄和显示功能的人脸识别显示屏。人脸识别模块51也可以与引导屏15集成为一体安装在闸机箱11上，即，引导屏15不仅具有显示引导信息的功能，还具有拍摄人脸图像的功能。

人证比对模块用于进行人证比对，该人证比对是将人脸图像与出入凭证上的照片进行比对，判断有无异常。例如，若人脸图像与出入凭证上的照片一致，则判断为身份认证结果无异常，若人脸图像与出入凭证上的照片不一致，则判断为有异常。

身份认证装置50可以包括身份信息比对模块。身份信息比对模块用于将通过出入凭证信息采集所获得的人员身份信息与闸机系统100的内部或外部的存储器所存储的人员权限信息进行比对，判断有无异常。在这里，闸机系统100的内部或外部的存储器所存储的人员权限信息可以是白名单信息，也可以黑名单信息。例如，可以在所采集的人员身份信息与白名单信息一致时，判断为无异常，不一致时，判断为有异常，也可以在所采集的人员身份信息与黑名单信息一致时，判断为有异常，不一致时，判断为无异常。

身份认证装置50还可以代替人证比对模块而包括人脸比对模块。人脸比对模块将人脸识别模块51所识别的人脸图像与闸机系统100的内部或外部的存储器所存储的人脸图像信息进行比对。例如，在人脸识别模块51所识别的人脸图像与闸机系统100的内部或外部的存储器所存储的人脸图像信息一致时，则判断为身份认证结果无异常，若不一致，则判断为有异常。具体来说，人脸比对模块也可以如份信息比对模块那样与黑名单信息、白名单信息进行比较。

人证比对模块、身份信息比对模块、人脸比对模块可以安装在闸机箱1内，也可以与闸机箱11物理上独立地设置，也可以包含在控制装置40中。人证比对模块、身份信息比对模块、人脸比对模块可以也可以集成为一个硬件来实现。

闸机系统10还包括：生物雷达70和健康数据分析装置80。

生物雷达70利用雷达波，对通行人员进行扫描，获得通行人员的健康数据。该健康数据包括：表示心跳、呼吸、体动等的参数。例如，表示心跳的心率，表示呼吸的呼吸频率等。

雷达波的发射和接收具有一定的方向性，因此，生物雷达的检测距离根据探头(接收传感器)的设置方向而不同，最远检测距离可达到6米左右。生物雷达70可以安装在闸机箱1上，并且面向入口侧。

通过直接在闸机箱1上安装生物雷达70，能够将生物雷达70集成到闸机系统100上，不需要在闸门2的外侧等处额外设置用于安装生物雷达的支撑部件，能够节省材料，降低设备成本。

另外，优选的是，将生物雷达70设置在闸机箱1的上表面上的人脸识别模块51的前方(朝向入口侧的方向)。通过这样的安装位置，当通行人员为了进行人脸识别靠近人脸识别模块51的同时，也会更好地进入生物雷达70的检测范围。

生物雷达70包括安装面和雷达探头。当生物雷达70安装在如图1所示的位置处、安装面为水平面时，雷达探头朝向入口侧(上述的前方)，并且相对于水平面向上形成30-45°的夹角。

由于生物雷达的检测距离根据雷达探头的设置方向而不同，并且为了检测呼吸、心跳等，需要以人的胸部为对象进行扫描，经过本发明的发明人的实验研究，如果雷达探头满足上述角度，则生物雷达70可以从更远的位置开始很好地扫描到人的胸部。

生物雷达70也可以与人脸识别模块51一起，安装在与出入凭证信息采集装置13相同侧的闸机箱21上。当生物雷达70、人脸识别模块51、出入凭证信息采集装置13位于相同侧的闸机箱上时，当通行人员进行出入凭证扫描时、在进行人脸识别时，确保通行人员一直处于生物雷达70的检测范围内，有利于生物雷达70的扫描。

从闸机系统的前方走向闸机系统的闸门的通行人员进入到生物雷达的检测范围，则生物雷达采集通行人员的健康数据，发送给健康数据分析装置80。

健康数据分析装置80对健康数据进行分析，判断通行人员的健康状态是否有异常。该健康状态可以是预先设定的特殊健康状态。

通常，在以往的技术中，通过体温计、红外线测温仪、红外线热成像等直接检测体温来判断健康状态，避免健康状态有异常的人员进出特定设施。

然而，如上所述，在冬天(或其他比较寒冷的天气)会造成人的体表温度低，无法真实检测出实际体温，从而造成针对身体非健康人群的误判率较高。

与此相对，如果体温升高，则新陈代谢增强，心率加快，呼吸会随之加快。并且，心跳、呼吸等体征不受天气温度影响。生物雷达可以测量心跳、呼吸等比表面温度更加客观反应人体的健康状态的健康数据。换言之，通过生物雷达检测到的参数能够更加准确地判断通行人员的健康状态。

具体来说，健康数据分析装置80可以基于心率来计算出通行人员的实际体温，或者可以基于呼吸频率来计算出通行人员的实际体温，或者，可以基于心率和呼吸频率两者来计算出通行人员的实际体温。并且，在计算出的实际体温高于预定温度时，认为健康状态有异常，而在实际体温不高于预定温度时，认为健康状态无异常。

此外，所述生物雷达70还可以与红外测温功能相结合来使用。例如，在上述的人脸识别模块51还包括红外线测温功能的情况下，当该人脸识别模块51所检测的体温与生物雷达70所检测的心跳不符合正常状态下的体温与心跳的对应关系时，也认为健康状态异常。例如，在人脸识别模块51所检测的体温小于36°、但生物雷达70所检测的心跳大于90次/min等情况下，认为有异常。在本实施方式中，由于通过生物雷达70能够获得心跳、呼吸等健康数据，因此，健康数据分析装置80可以根据获得的心跳、呼吸等数据，计算出通行人员当前的准确体温，从而能够更准确地判断通行人员的健康状态。从而，能够避免健康数据的误判，提高健康状态检测的可靠度。

另外，通过将生物雷达70与闸机相结合，将进行身份认证的闸机和检查健康状态的检查通道合二为一，能够缩短总通行时间。

以下，详细说明第一实施方式所涉及的闸机系统的控制方法。即，在控制装置40中执行的控制方法。

控制装置40控制出入凭证信息采集装置13和生物雷达70并行地启动出入凭证信息采集与健康数据采集和分析，在出入凭证信息采集完成后，控制身份认证装置50进行身份认证，若身份认证装置50的认证结果和健康数据分析装置80的分析结果均无异常，则闸门2使其打开。

以下，参照图3，详细说明控制装置40所进行的控制的流程。即，图3是示出控制装置40所执行的控制流程的流程图。

控制装置40可以安装在闸机箱1的内部，也可以与闸机箱1物理上独立地设置。控制装置40可以作为一个整体来配置，也可以按照功能分散地配置在不同的装置或部件上。

控制装置40可以是个人计算机、单片机等，例如可以具有CPU(CentralProcessing Unit，中央处理单元)、存储有程序和各种数据的ROM(Read Only Memory，只读存储器)、以及作为CPU的工作区域而使用的RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)。CPU执行存储于ROM或存储部的程序。

具体来说，如图3所示，在S11步骤中，判断是否有通行人员来到闸门2外侧的采集区。即，判断采集区是否有人。

可以在该采集区安装红外线传感器、雷达等能够检测人的传感器、探测器等，判断是否有人进入到该采集区。

也可以不额外安装传感器，而通过通行人员将出入凭证提供给出入凭证信息采集装置13，判断为有人进入到了采集区。

在本发明中，由于生物雷达可以检测到人体的呼吸、心跳等，根据生物雷达也可以判断采集区是否有人，并且生物雷达的检测范围往往比出入凭证信息采集装置的采集范围大，因此，也可以不进行S11步骤。一旦有人进入生物雷达的检测范围(即，S13步骤：是)，即启动生物雷达扫描(S15步骤)，而在出入凭证被提供给出入凭证信息采集装置13时启动出入凭证信息采集(S12步骤)。换言之，可以直接将生物雷达的检测范围作为采集区。另外，也可以根据生物雷达的检测范围，预先设定适当的采集区。

当有通行人员来到闸机系统100的采集区时(S11步骤：是)，则进入S12步骤和S13步骤。

在S12步骤中，控制出入凭证信息采集装置50采集该通行人员所携带的出入凭证上的信息，即，进行出入凭证信息采集。

具体来说，如图4所示，在S131步骤中，判断是否有出入凭证被提供给了闸机箱1上的出入凭证读取器(相当于出入凭证信息采集装置13)的出入凭证支撑部，当有出入凭证被提供(S131步骤：是)时，进入S132步骤。上述的“被提供”可以是放置在出入凭证支撑部的上方预定距离内、也可以是插入到出入凭证支撑部，即包含通常的插卡、刷卡、扫码等方式，只要能够给出入凭证信息采集装置13提供出入凭证即可。该S131步骤是出入凭证信息采集本身的启动判断。

在S132步骤中，对出入凭证进行扫描和识别，由此采集出入凭证上的图片和/或文字信息。

在S133步骤中，判断出入凭证扫描和识别是否完成，若出入凭证扫描完成(S133步骤：是)，则进入S134步骤和S135步骤。

在S134步骤中，将所采集的出入凭证信息发送给身份认证装置50。

在S135步骤中，提示取回出入凭证。可以利用例如在引导屏15上显示提示内容、或使提示灯亮起等方式，提醒用户取出入凭证，也可以采用自动弹出出入凭证等方式。

若出入凭证扫描还未完成(S133步骤：否)，则可以继续进行出入凭证扫描，并周期性地判断是否完成出入凭证扫描。

在S14步骤中，若入凭证信息采集装置50的出入凭证信息采集已完成(S14步骤：是)，则进入S16步骤。

在S16步骤中，控制身份认证装置和50进行身份认证处理。

在S13步骤中，判断通行人员是否进入生物雷达的检测范围，若已进入，则进入步骤S15。

在S15步骤中，控制生物雷达70进行健康数据的采集，控制健康数据分析装置80进行健康数据的分析。

具体来说，由于生物雷达的扫描通常需要一定的时间，例如，测量心率等需要测量一定时间的心率，因此，既可以在生物雷达的扫描完成之后，进行健康数据的分析。也可以一边用生物雷达70扫描通行人员的部分数据，一边将扫描得到的一部分健康数据发送给健康数据分析装置80，健康数据分析装置80针对所获得的部分数据进行实时分析，判断有无异常。

若S16步骤的身份认证处理和S15步骤的健康数据的分析结果有异常(S18步骤：否)，则进入S20步骤。在S20步骤中，不打开闸门2，发出警报。若无异常(S18步骤：是)，则打开闸门2。

在S19步骤中打开闸门2的同时，返回S11步骤。换言之，控制出入凭证信息采集装置13和生物雷达70成为能够针对下一个人员进行采集的状态。

能够针对下一个人员进行采集的状态是指：只要下一个通行人员进入采集区(S11步骤：是)，就可以进行S11步骤之后的处理。即，只要下一个通行人员将出入凭证提供给出入凭证信息采集装置13就启动出入凭证信息采集，下一个通行人员进入生物雷达扫描范围就启动生物雷达的扫描。

<身份认证处理>

以下，参照图5～6，具体说明身份认证装置和50所进行身份认证处理。即，S16步骤的具体处理过程。

具体来说，S16步骤可以包括：S161步骤。在S161步骤中，控制身份信息比对模块将通过出入凭证信息采集所获得的人员身份信息与闸机系统100的内部或外部的存储器所存储的人员权限信息进行比对。人员权限信息可以是表示进入权限的信息，可以是白名单信息、黑名单信息等。例如，可以在所采集的人员身份信息与白名单信息一致时，判断为无异常，不一致时，判断为有异常，也可以在所采集的人员身份信息与黑名单信息一致时，判断为有异常，不一致时，判断为无异常。通过出入凭证信息采集所获得的人员身份信息可以是表示进入权限的信息，可以包含出入凭证上的照片等图片信息和/或出入凭证上的文字信息。通过这样的处理，能够确保出入凭证为有权限的人员的出入凭证，保证只有有权限的人员才能通过闸机系统100。

S16步骤还可以包括：S162步骤和S163步骤，在S162步骤中，控制人脸识别模块51识别通过闸机通道30的通行人员的人脸，并获得人脸图像，在S163步骤中，控制人证比对模块将该人脸图像与通过出入凭证信息采集获得的出入凭证上的照片进行比对，判断是否异常。例如，若人脸图像与出入凭证上的照片一致，则判断为身份认证结果无异常，若人脸图像与出入凭证上的照片不一致，则判断为有异常。通过这样的处理，能够确保人脸和出入凭证信息匹配，能够防止通行人员冒用他人的出入凭证。例如，无权进入的人员拿着有权侵入人员的出入凭证通过闸机系统100等。具体来说，可以与S161步骤同样地与黑名单信息、白名单信息等进行比较。

另外，S16步骤也可以代替S163步骤而具有S164步骤，在该S164步骤中，将在S162步骤中识别的人脸图像与闸机系统100的内部或外部的存储器所存储的人脸图像信息进行比对。即，S16步骤包括进行人脸识别的S162步骤和进行人脸比对的S164步骤。例如，在S162步骤中识别的人脸图像与闸机系统100的内部或外部的存储器所存储的人脸图像信息一致时，则判断为身份认证结果无异常，若不一致，则判断为有异常。通过这样的处理，即便不进行出入凭证信息的详细比对，仅通过比较人脸图像，就能够避免无权限的人进入闸机系统100。

如图5所示，S16步骤可以同时包括S161～S163步骤，在S161步骤和S163步骤的判断结果均为无异常时，判断为身份认证结果为无异常，若S161步骤和S163步骤中的任意一个判断结果为有异常，则判断为身份认证结果为有异常。通过这样的处理，能够确保人脸和出入凭证信息匹配，同时能够确保出入凭证为有权限的人员的出入凭证，能够提高身份认证的可靠度。

如图6所示，S16步骤可以同时包括S161～S162、S164步骤，在S161步骤和S164步骤的判断结果均为无异常时，判断为身份认证结果为无异常，若S161步骤和S164骤中的任意一个判断结果为有异常，则判断为身份认证结果为有异常。通过这样的处理，能够确保人脸和预先存储的人脸图像匹配，同时能够确保出入凭证为有权限的人员的出入凭证，能够提高身份认证的可靠度。

根据本实施方式，由于利用闸机进行出入凭证信息采集以及身份认证的时间，并行地进行基于生物雷达70的健康数据的采集及其分析，因此与闸机外通过体温计测量体温、或者通过专门的红外线测温检测通道等情况，能够缩短总通行时间。

<第二实施方式>

图7是是示出本发明的第二实施方式所涉及的闸机系统的简要构成的示意图。图8是示出本发明的第二实施方式所涉及的闸机系统的功能模块的示意图。第二实施方式与第一实施方式的区别在于，第二实施方式为双闸门结构，不同于第一实施方式的单闸门结构。

如图7～8所示，闸机系统200包括：入口处闸机10、出口处闸机20、闸机通道30、控制装置40、出入凭证信息采集装置13、身份认证装置50、生物雷达70、健康数据分析装置80。入口处闸机10包括闸机箱11和闸门12(也称作“入口处闸门”)。闸门12安装在闸机箱11上。出口处闸机20包括闸机箱21和闸门22(也称作“出口处闸门”)。闸门22安装在闸机箱21上。闸机箱11和21可以分别包括位于闸机通道30的左右两侧的两个箱体。

闸机通道30位于入口处的闸门12和出口处的闸门22之间。入口处的闸门12和出口处的闸门22可以不位于闸机箱11和21的边缘，此时，闸机通道30的两侧壁包括闸机箱11和21一部分的箱体和侧壁主体部31。换言之，侧壁主体部31是闸机通道的两侧壁中的入口处闸机箱11和出口处闸机箱21以外的部分。侧壁主体部31通常由板材构成，以保证遮挡效果的同时节省材料。但是，侧壁主体部31也可以包括能够安装其他检测模块的箱体。闸机通道30的宽度可以是1～1.5m，长度可以是1.5～2m。优选的是，闸机通道30的宽度为1m，长度为1.5m。

当没有通行人员的时，入口处闸机10的闸门12和出口处闸机20的闸门22均处于关闭状态。当有通行人员来到入口处闸机10的闸门12的入口处的采集区时，若入口处闸机10的闸门12打开，通行人员通过闸门12进入到闸机通道30，之后，若出口处闸机20的闸门22打开，则人员通过闸门22从闸机通道30走出。如图3所示，这样的闸机系统100可以横向排列有多个。

出入凭证信息采集装置13、身份认证装置50、生物雷达70、健康数据分析装置80等与第一实施方式相同，在这里不再描述。

其中，具体来说，出入凭证信息采集装置13可以安装在入口处闸机箱11上的闸机通道30外的部分。

人脸识别模块51可以设置在闸机通道30或闸机箱21上。优选的是，人脸识别模块51可以设置在闸机箱21上，例如，闸机箱21的上表面上，由此可以节省闸机通道30的材料。优选的是，人脸识别模块51可以设置在闸机箱21上的闸门22的内侧(位于闸机通道30内)的位置。例如，闸机箱21的闸机通道30内的上表面上。另外，人脸识别模块51优选设置在与出入凭证信息采集装置13相同侧的闸机箱21上，例如，两者均为右侧。此时，在出入凭证信息采集装置13处提供出入凭证的通行人员能够更容易进入人脸识别模块51的摄像头的拍摄范围。

人证比对模块、身份信息比对模块、人脸比对模块可以安装在闸机箱11或21内，也可以与入口处闸机10、出口处闸机20闸机箱11、闸机通道30物理上独立地设置，也可以包含在控制装置40中。

如图7所示，所述生物雷达70可以安装在出口处闸机20的闸机箱21上的闸门22的内侧(位于闸机通道30内)。

由于生物雷达的扫描通常需要一定的时间，例如，测量心率等需要测量一定时间的心率。因此，需要通行人员在生物雷达70的检测范围内等待一段时间、或者在生物雷达70的检测范围内设置较长的通道，让通行人员在该通道中，一边通行一边接受生物雷达的扫描。

在本实施方式中，通过将生物雷达70安装在出口处闸机20的闸机箱21上的闸门22的内侧的部分，与将生物雷达70安装在入口处闸门12外(位于闸机通道30外)等的情况相比，能够有效地利用闸机通道30的长度提供较长的检测距离，从而，即便将采集区设定得离闸门12近，也能够给生物雷达70提供更充分的扫描时间。

另外，通过直接在出口处闸机20的闸机箱21上安装生物雷达70，在能够节省材料、降低设备成本的同时，能够利用闸机通道30本身的距离提供较长的检测距离。

另外，优选的是，如图7所示，生物雷达70设置在闸机箱21的上表面上的人脸识别模块51的前方(朝向入口处闸机的方向)。通过这样的安装位置，当通行人员为了进行人脸识别靠近人脸识别模块51的同时，也会进入生物雷达70的检测范围。

生物雷达70包括安装面和雷达探头。当生物雷达70安装在如图7所示的位置处、安装面为水平面时，雷达探头朝向入口侧(上述的前方)，并且相对于水平面向上形成30-45°的夹角。

由于生物雷达的检测距离根据雷达探头的设置方向而不同，为了检测呼吸、心跳等，需要以人的胸部为对象进行扫描，并且，在本实施方式中闸机通道30的长度通常为1.5m左右，而经过本发明的发明人的实验研究，如果雷达探头满足上述角度，则能够保证将采集区设置为出入凭证信息采集装置13附近的较小的范围，也能够从通行人员在在该采集区停留进行出入凭证扫描的时，生物雷达70就能够扫描到人，尤其是，可以扫描到人的胸部的范围。

生物雷达70也可以与人脸识别模块51一起，安装在与出入凭证信息采集装置13相同侧的闸机箱21上。当生物雷达70、人脸识别模块51、出入凭证信息采集装置13位于相同侧的闸机箱上时，当通行人员在入口处闸机的采集区停留进行出入凭证扫描时、在经过闸机通道30中进行人脸识别时，确保通行人员一直处于生物雷达70的检测范围内，能够通过生物雷达70进行持续检测。

健康数据分析装置80能够对通行人员的健康数据进行分析，判断通行人员的健康状态。

(闸机系统的控制方法)

以下，详细说明第二实施方式所涉及的闸机系统的控制方法。即，在控制装置40中执行的控制方法。

此时，控制装置40可以与入口处闸机10的闸门12、出口处闸机20的闸门22、出入凭证信息采集装置13、身份认证装置50、生物雷达70、健康数据分析装置80等闸机系统100的其他部件连接，对其动作进行控制。

控制装置40在人员来到闸机系统100的入口处的采集区、入口处闸机10的闸门12处于关闭状态、人员还未进入闸机通道30时，控制出入凭证信息采集装置13采集通行人员所携带的出入凭证上的信息，在出入凭证信息采集完成后，控制入口处闸门12使其打开，并控制身份认证装置50进行身份认证，与此同时，一旦人员进入生物雷达70的检测范围，则并行地控制生物雷达70采集健康数据，并控制健康数据分析装置80对健康数据进行分析，根据身份认证结果和健康数据分析装置的分析结果，控制出口处闸门22的开闭。

以下，参照图9，详细说明控制装置40所进行的控制的流程。即，图9是示出控制装置40所执行的控制流程的流程图。

控制装置40可以安装在闸机箱11或者闸机箱21的内部，也可以与闸机箱11或者闸机箱21物理上独立地设置。

首先，在S101步骤中，进入到生物雷达70的检测范围。

如图3中的S11步骤的描述中所说明的那样，由于生物雷达可以判断采集区是否有人，并且生物雷达的检测范围往往比出入凭证信息采集装置的采集范围大，因此，在这里，不再如图3那样单独示出判断是否有通行人员来到闸机系统100的入口处的采集区的步骤，示出直接用是否有人进入生物雷达70的检测范围来作为判断采集区是否有人的示例。

当有通行人员来到进入到生物雷达70的检测范围时(S101步骤：是)，则进入S102步骤和S117步骤。若没有人进入生物雷达70的检测范围(S101步骤：否)，则持续进行S101步骤，等待至有人进入该检测范围。在图3所示的第一实施方式中也可以进行相同处理。

在S102步骤中，判断入口处闸机10的闸门12处于关闭状态，即，该通行人员无法经过闸门12进入闸机通道30的状态。

若S102步骤的判断结果为“是”，则执行S103步骤。

在S103步骤中，出入凭证信息采集装置50采集该通行人员所携带的出入凭证上的信息，即，进行出入凭证信息采集。

S103步骤的出入凭证信息采集和具体方式与在第一实施方式1中说明的S131～S135相同，因此省略说明。

若S102步骤的判断结果为“否”，则进入S105步骤。

由于在采集区和闸机通道30中没有人时，入口处闸机10的闸门12默认处于关闭状态。并且，如后述的S113步骤所述，在通行人员通过入口处闸机10之后，闸门12就会关闭。因此，入口处闸机10的闸门12未关闭，可能是由于前方的通行人员还未通过闸门12导致的。

从而，在S105步骤中，等待前方的通行人员通过闸门12，并关闭入口处闸机10的闸门12。

在S106步骤中，判断S103步骤的出入凭证信息采集已完成，若均已完成(S106步骤：是)，则进入S107～S108步骤。

在S107步骤中，控制入口处闸机10将闸门12打开。在这里，在打开入口处闸机10的闸门12之前(即，在S106步骤为“是”之后、S107步骤之前)，还可以包括如下步骤：判断闸机通道30中是否有人，当闸机通道30中没有人时，才打开闸门12。

与S107步骤开始的同时，开始并行地执行S108步骤。在这里，也可以在先进行S107步骤之后，再执行S108步骤。

在S108步骤中，控制身份认证装置和50进行身份认证处理。身份认证处理的具体方式与第一实施方式的S16步骤相同，因此省略说明。

在S101步骤中，若判断为有人进入了生物雷达的扫描范围(S115步骤：是)，则与上述的S103的出入凭证信息采集处理、S108步骤的身份认证处理并行地执行S116步骤。

在S116步骤中，进行生物雷达的扫描和健康数据的分析。

在进行S116步骤的扫描和分析之后，进入S110步骤。

在S110步骤中，若判断为S108步骤的身份认证处理和S116步骤的基于生物雷达的扫描和健康数据分析装置的分析均已完成，并且无异常(S110步骤：是)，则进入S111步骤。若身份认证处理装置30的认证结果或健康数据分析装置80的分析结果有异常(S110步骤：否)，则进入S112步骤。

在S111步骤中，控制出口处闸机20将闸门22打开。在打开闸门22的同时，返回S101步骤。换言之，控制出入凭证信息采集装置13和生物雷达70成为能够针对下一个人员进行采集的状态。

若将进行S103步骤的出入凭证信息采集的时间设为T_{出入凭证采集}，则入口处闸机10处于关闭的状态下，通行人员在入口处闸机10的入口处等待的时间也为T_{出入凭证采集}。

若将在S106步骤中打开入口处闸机10的闸门12之后，通行人员从闸门12外(即，闸机通道30外)移动到闸门12内(即，闸机通道30内)的通行时间设为T_通行1，将通行人员在闸机通道30内移动(直到闸门22前)的通行时间设为T_通行2，则在本发明中，由于打开闸门12与身份认证是并行地进行的，因此，可以利用通行时间T_通行1+T_通行2来进行身份认证。

因此，若将进行S108步骤的身份认证的时间设为T_身份认证，若将进行S116步骤的生物雷达的扫描和分析的时间设为T_{生物雷达检测}，此时，在入口处闸机10的闸门12被打开之后、生物雷达进行扫描和健康数据分析装置进行分析的时间为T_{生物雷达检测}-T_{出入凭证采集}，则在入口处闸机10的闸门12打开之后到出口处闸机20的闸门22打开之前的时间为Max(T_通行1+T_通行2，T_身份认证，(T_{生物雷达检测}-T_{出入凭证采集}))。

在本发明中，由于与出入凭证信息和身份认证并行地进行基于生物雷达的采集和分析，因此，在一些实施例中，可以做到身份认证装置50进行身份认证的时间T_身份认证和在入口处闸机10的闸门12被打开之后用于进行生物雷达的扫描和分析的时间(T_{生物雷达检测}-T_{出入凭证采集})均小于或等于人员通过入口处闸机的时间T_通行1以及在闸机通道30中通行的时间T_通行2之和(T_通行1+T_通行2)。

在这种情况下，

T_身份认证≤T_通行1+T_通行2，并且T_{生物雷达检测}-T_{出入凭证采集}≤T_通行1+T_通行2

从而，Max(T_通行1+T_通行2，T_身份认证,(T_{生物雷达检测}-T_{出入凭证采集}))＝T_通行1+T通行2

此时，通行人员移动到闸门22之前或刚好走到闸门22跟前处时(小于或等于T_通行1+T_通行2的时间)，身份认证和生物雷达检测就结束，因此，通行人员只要按照正常的移动速度通行即可，不需要在闸门22跟前等待身份认证和生物雷达检测结束。

若将在S110步骤中，闸门22打开之后，通行人员从闸门22内(即，闸机通道30内)移动到闸门22外(即，闸机通道30外)的通行时间设为T_通行3，则人员通过通道的总消耗时间T_总为：

T_总＝T_{出入凭证采集}+Max(T_通行1+T_通行2，T_身份认证,(T_{生物雷达检测}-T_{出入凭证采集}))+T_通行3

其中，如上所述，出入凭证采集和生物雷达检测均在闸机通道30外并行地启动，所以，这部分时间为T_{出入凭证采集}，而利用人员通过闸门12并在闸机通道30内移动的时间，并行地进行身份认证和生物雷达的扫描和分析，这部分时间为Max(T_通行1+T_通行2，T_身份认证,(T_{生物雷达检测}-T_{出入凭证采集}))。

如上所述，本发明的T_总与出入凭证采集和身份认证并行地执行基于生物雷达的采集和分析、并且充分利用了人员通过闸门12的时间T_通行1。

换言之，本发明通过与出入凭证采集和身份认证的过程并行地进行生物雷达的扫描和分析，能够有效地缩短通过闸机系统的总通行时间。

在S111步骤之后，可以重新进入S101步骤。也就是说，在本发明中，利用通行人员从闸门22内(即，闸机通道30内)移动到闸门22外(即，闸机通道30外)的通行时间T_通行3，针对下一个来到入口处闸机10的入口处的人员进行S103步骤的出入凭证采集和S116步骤的生物雷达检测。

具体来说，例如，假设第i人员正在通过出口处闸机20时，第i+1人员已经来到入口处闸机10的入口处，并且在第i人员之前没有正在通过闸门22的人员、第i+1人员后没有在闸门12外等待的人员，则第i人员和第i+1人员的总通行时间T_总(i+(i+1))为

T_总(i+(i+1))＝T_{出入凭证采集i},+Max(T_通行1i+T_通行2i，T_{身份认证i},(T_{生物雷达检测i}-T_{出入凭证采集i}))+Max(T_通行3i，T_{出入凭证采集(i+1)})+Max(T_通行1(i+1)+T_通行2(i+1)，T_{身份认证(i+1)},(T_{生物雷达检测(i+1)}-T_{出入凭证采集(i+1)}))+T_通行3(i+1)

T_总(i+(i+1))＜2×T_总

由此，只要出口处闸门22开启，就可以针对下一个通行人员进行出入凭证采集和基于生物雷达的健康数据的采集，后面的人员不需要等待前面的通行人员完全走到闸门22之外，能够进一步减少通行人员的等待时间，能够缩短多人连续通过闸机系统的总通行时间，提高了闸机系统的通行效率。在有大量通行人员排队连续通过闸机系统的情况下，这种效果会更加明显。

在S112步骤中，不打开出口处闸机20的闸门22，而发出警报。

发出警报的方式可以包括：发出警报音、呼叫管理人员、给警卫人员或设备发送信息等。

在S113步骤中，在通行人员通过入口处闸机10之后，关闭该闸门12。也就是说，在执行S107步骤之后，通行人员从闸门12外(即，闸机通道30外)移动到闸门12内(即，闸机通道30内)，换言之，经过了通行时间设为T_通行1，则关闭该闸门12。

在S107步骤之后、S113步骤之前，即，在打开入口处闸机10的闸门12后经过T_通行1一个通行人员进入闸门12之后，还可以包括：尾随判断步骤。在该尾随判断步骤中，控制尾随检测装置17，检测是否有人尾随，若无人尾随，则进入S113步骤，正常关闭闸机12。若有人尾随，则发出警报。

另外，在S114步骤中，在通行人员通过出口处闸机20之后，关闭其闸门22。也就是说，在执行S111步骤之后，通行人员从闸门22内(即，闸机通道30内)移动到闸门12外(即，闸机通道30外)，换言之，经过了通行时间设为T_通行3，则关闭该闸门22。

在第二实施方式中，在闸机系统200具有入口处闸门12和出口处闸门22这两道闸门，在具有两道闸门结构的情况下，由于结果有异常时，两道闸门均处于关闭状态，能够将可疑人员关在闸机通道30中，能够更容易捕获体温异常等会对公共卫生带来威胁的人员。

另外，如上所述，在第二实施方式中，通过并行地进行出入凭证信息采集以及身份认证与基于生物雷达和健康数据的采集及其分析，从而在增加健康状态排查功能的情况下，能够缩短通过闸机系统的总通行时间。

另外，在本实施方式中，入口处闸门12开启的同时，开始进行身份认证，即利用人员通过入口处闸门12的时间来开始进行身份认证，从而能够进一步缩短通过闸机系统的总通行时间。

另外，在本实施方式中，直接通过通行人员是否进入生物雷达的检测范围来判断通行人员是否到达了采集区，从而不需要额外设置检测通行人员位置的传感器等，能够减少部件，减少成本。

<第三实施方式>

以下，参考图10～12对第三实施方式的具体实施例进行说明。

第三实施方式与第一、第二实施方式的区别点在于，如图10、11所示，闸机系统300除了与闸机系统100、200相同的结构之外，还包括：放射性物质检测装置90。控制装置40还可以与该放射性物质检测装置90连接，并对其进行控制。图10～12虽然示出了将第三实施方式应用到如第二实施方式的双闸门结构的闸机系统中，然而，第三实施方式也可以应用到如第一实施方式的单闸门结构的闸机系统中。

放射性物质检测装置90能够接收放射性物质所放出的射线，例如α射线、β射线、γ射线、X射线。放射性物质检测装置90还对所接收的射线进行分析，判断通行人员是否携带放射性物质。可以在检测到预定量以上的射线时判断为有异常，否则，判断为无异常。

如图10所示，可以将两个放射性物质检测装置90安装在闸机通道30的两侧。如图11所示，两个放射性物质检测装置90也可以分别安装在闸机箱11和闸机箱21的斜角对置的位置上。例如，对置地安装在左侧闸机箱11的闸机通道30内侧的边角和右侧闸机箱21的闸机通道30内侧的边角。也可以是，对置地安装在右侧闸机箱11的闸机通道30内侧的边角和左侧闸机箱21的闸机通道30内侧的边角。

在第三实施方式中，在控制装置40中执行的处理也与第二实施方式不同。

具体来说，如图12所示，除了与第二实施方式相同的图9所示的处理之外，还具有S117步骤。

在S107步骤中，打开入口处闸机10的闸门12之后，还进入S117步骤。即，通行人员通过闸门12进入闸机通道30，就会进入放射性物质检测装置90的检测范围。

在S117步骤中，进行放射性物质的检测，判断通行人员是否携带了放射性物质，若是，则属于有异常，则在S110步骤中判断为“否”，进入S112步骤。若判断为通行人员没有携带放射性物质，则属于无异常，当S108步骤的身份认证和S116步骤的健康数据分析结果均无异常时(S110步骤：是)，则进入S111步骤。

在S117步骤中，具体来说，可以一边用放射性物质检测装置90的探测器接收射线，一边对所接收的射线进行分析，在检测到射线为预定量以上时，判断为有异常，否则，判断为无异常。

如上所述，根据第三实施方式，在进行身份验证、危险化学品检测的同时，还能够检测通行人员是否携带放射性物质，从而能够增加闸机系统的排查功能。另外，由于这样的放射性物质检测与身份认证、危险化学品检测均并行地执行，能够在增加功能的同时，不会增加闸机系统的总通行时间。

以上，虽然示出了闸机系统以及控制方法的实施方式，然而，本发明也可以以执行上述控制方法的程序、存储有该程序的存储介质的方式来实现。

另外，以上，虽然结合附图描述了本发明的实施方式和具体实施例，但是本领域技术人员可以在不脱落本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变形，这样的修改和变形均落入由所述权利要求所限定的范围之内。

Claims (13)

1.一种闸机系统，包括：

闸门，所述闸门包括入口处闸门和出口处闸门；

闸机箱，安装有所述闸门，所述闸机箱包括：入口处闸机箱和出口处闸机箱，所述入口处闸门安装在所述入口处闸机箱上，所述出口处闸门安装在所述出口处闸机箱上；

闸机通道，所述闸机通道位于所述入口处闸门和所述出口处闸门之间；

生物雷达，安装在所述闸机箱的所述闸机通道内的部分，当通行人员进入位于所述入口处闸门的外侧的采集区时，所述生物雷达开始通过雷达波对采集区的通行人员进行扫描来采集所述通行人员的健康数据；以及

控制装置，所述控制装置与出入凭证信息采集和身份认证并行地、且与所述通行人员通过所述入口处闸机的时间并行地，进行所述健康数据的采集，并根据所述健康数据，控制所述出口处闸门的开闭，

其中，所述入口处闸门被打开之后用于所述生物雷达进行所述健康数据的采集和分析的时间小于或等于所述通行人员通过所述入口处闸机的时间和所述通行人员在所述闸机通道中通行的时间之和。

2.如权利要求1所述的闸机系统，其中，

所述闸机箱包括位于所述闸门的左右两侧的所述闸机箱，

所述出入凭证信息采集装置、所述生物雷达、人脸识别模块设置在同一侧的所述闸机箱上。

3.如权利要求1所述的闸机系统，其中，

所述生物雷达包括安装面和雷达探头，所述安装面被安装在所述闸机箱的上表面上，

所述雷达探头朝向所述闸机系统的入口侧，并且相对于所述安装面向上形成30~45°的夹角。

4.如权利要求1所述的闸机系统，其中，

所述健康数据包括：表示呼吸、心跳的参数中的至少一个。

5.如权利要求1所述的闸机系统，其中，

还包括：人脸识别模块，

所述人脸识别模块包括摄像头，

所述人脸识别模块和所述生物雷达被安装在所述出口处闸机箱上。

6.如权利要求1或5所述的闸机系统，其中，

还包括：出入凭证信息采集装置，所述出入凭证信息采集装置采集通行人员所携带的出入凭证上的出入凭证信息，

所述出入凭证信息采集装置被安装在所述入口处闸门上。

7.如权利要求6所述的闸机系统，其中，

还包括：

身份认证装置，所述身份认证装置包括人脸识别模块，并基于所述出入凭证信息采集装置所采集的出入凭证信息和所述人脸识别模块所获得的人脸图像，对通行人员进行身份认证；

健康数据分析装置，所述健康数据分析装置用于对所述健康数据进行分析，判断通行人员的健康状态是否有异常；以及，

控制装置，

所述控制装置在通行人员来到所述采集区时，控制所述出入凭证信息采集装置进行出入凭证信息采集，并且，与所述出入凭证信息采集并行地，控制所述生物雷达采集所述健康数据，并控制所述健康数据分析装置对所述健康数据进行分析，

在所述出入凭证信息采集完成后，控制所述入口处闸门使其打开，并控制所述身份认证装置进行所述身份认证，

若所述身份认证装置的身份认证和所述健康数据分析装置的分析均已完成、且结果均无异常，则控制所述出口处闸门使其打开。

8.如权利要求7所述的闸机系统，其中，

所述控制装置在控制所述入口处闸门打开的同时，开始所述身份认证。

9.如权利要求7所述的闸机系统，其中，

所述控制装置在所述通行人员到达所述出口处闸机之前，完成所述身份认证和所述健康数据的分析。

10.如权利要求7所述的闸机系统，其中，

当所述出入凭证被提供给所述出入凭证信息采集装置时，控制所述出入凭证信息采集装置开始所述出入凭证信息采集，

所述健康数据的采集开始时间早于所述出入凭证信息采集开始时间，

当通行人员进入到所述生物雷达的检测范围时判断为所述通行人员来到了所述采集区。

11.如权利要求7所述的闸机系统，其中，

一旦所述出口处闸门被打开，则所述控制装置控制所述出入凭证信息采集装置和所述生物雷达成为能够针对下一个通行人员进行采集的状态。

12.如权利要求7所述的闸机系统，其中，

还包括：放射性物质检测装置，

所述放射性物质检测装置被安装在所述闸机通道内，对通过所述闸机通道的所述通行人员进行放射性物质检测，

所述控制装置在打开所述入口处闸门之后，与所述身份认证并行地，还控制所述放射性物质检测装置进行放射性物质检测，

在所述身份认证、所述放射性物质检测完成之后，若所述身份认证装置的认证结果、所述放射性物质检测装置的检测结果均无异常，则控制所述出口处闸门使其打开，

若所述身份认证装置的认证结果、所述放射性物质检测装置的检测结果之一有异常，则控制所述出口处闸门处于关闭状态，并发出警报。

13.一种如权利要求1至12中的任一项所述的闸机系统的控制方法，其中，

与出入凭证信息采集和身份认证并行地、且与所述通行人员通过所述入口处闸机的时间并行地，进行所述健康数据的采集，并根据所述健康数据，控制所述出口处闸门的开闭。

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