CN112085876A - 一种人员进出管理方法、系统及分体式车载设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于出入管理领域，公开了一种人员进出管理方法、系统及分体式车载设备，其方法包括信号接收装置和一个以上的信号发射装置；信号接收装置和一个以上的信号发射装置分别设置于车辆的不同位置；信号发射装置每间隔第一时间发射一次第一激励信号；人员卡接收到第一激励信号后，将人员卡中的认证信息发送到信号接收装置，卡口设备发射第二激励信号；信号接收装置接收到所述第二激励信号时，将接收到的认证信息发送到卡口设备进行认证。本发明通过将车载设备进行分体设计，使得在保证车辆上的人员卡全部被激励唤醒时，还可使车载设备很好的被卡口设备激励唤醒，以实现快速的完成认证信息的采集和上传认证，进而提高车辆的通行效率。

Description

一种人员进出管理方法、系统及分体式车载设备

技术领域

本发明属于出入管理技术领域，特别涉及一种人员进出管理方法、系统及分体式车载设备。

背景技术

目前，家庭用车日益普遍，上下班通勤很多人员均以车代步，通常，各工业区和居民小区仅使用车牌识别来管理车辆进出，对车内人员没有管理，存在较大漏洞，容易被犯罪分子利用，特别是对危险性较大的化学工业区，没有预约和经审查的人员随车进入可能会造成较大的安全隐患。

针对上述问题，申请号为CN201910021156.0的中国发明专利公开了一种基于车载设备的人员进出管理方法、系统及车载设备，其在一定程度上解决了对进出车辆上的人员进行管理的问题；但是发明人发现其在实际使用中仍然存在一些问题。由于目前对车载设备的寿命和安全性要求高，使电池无法做到大电流大容量，由此导致不能兼顾车内人员卡激励和卡口读写器激励。主要原因在于在开阔环境下低频唤醒的距离业界水平普遍只有5-6m，而标准车道宽度为3.75m，由于车型和安装位置的差异(主要是车内电子设备差异如是否含无钥匙启动以及不同车辆车体材料和形状的差异)，一般放在车内的车载设备被激励的距离平均为4m。为保证低频激励对不同车型的通用性，有两种安装方式，若将车载设备固定在驾驶台上以保证车载设备被卡口读写器激励，则存在大量位置(如后座)的人员卡不能被有效激励，从而导致收集人员卡失败；若为了可靠收集人员卡而将车载设备安装于车内中央位置(如中控后的扶手储物箱盖板上)，则在车辆到达卡口时，车载设备不能被卡口读写器有效激励，从而不能完成车辆及其搭载人员信息的上传，严重影响通行效率。并且恶劣天气如暴雨会严重影响卡口读写器对车内车载设备的激励距离，因此，需要对车载设备的被激励距离提出更高的要求，但实际上无法实现。此外，对于7人座或者大客车，即使不考虑车内设备的影响，长达10m的客车使用上述专利中的车载设备，显然不能完成对车内所有人员卡的收集，而且，车内人员一般将人员卡放置于个人随身小包或口袋内，这些因素对一体式车载设备也是巨大的挑战。

发明内容

本发明的目的是提供一种人员进出管理方法、系统及分体式车载设备，本发明通过将车载设备进行分体设计，使得在保证车辆上的人员卡全部被激励唤醒时，还可使车载设备很好的被卡口设备激励唤醒，以实现快速的完成认证信息的采集和上传认证，进而提高车辆的通行效率。

本发明提供的技术方案如下：

一方面，提供一种人员进出管理方法，包括信号接收装置和一个以上的信号发射装置；所述信号接收装置和所述一个以上的信号发射装置分别设置于车辆的不同位置；

所述信号发射装置每间隔第一时间发射一次第一激励信号；

人员卡接收到所述第一激励信号后，将所述人员卡中的认证信息发送到所述信号接收装置，其中，所述认证信息包括所述人员卡的标识信息以及所述人员卡的持有人信息；

卡口设备发射第二激励信号；

所述信号接收装置接收到所述第二激励信号时，将接收到的所述认证信息发送到所述卡口设备进行认证。

进一步优选地，所述信号发射装置每间隔第一时间发射一次第一激励信号具体包括：

当前信号发射装置检测其他信号发射装置是否发射低频信号；

所述当前信号发射装置在间隔所述第一时间后且未检测到其他信号发射装置发射的低频信号时，发射所述第一激励信号。

进一步优选地，还包括：

信号接收装置接收到激励信号时，判断所述激励信号的类型；

所述信号接收装置判断所述激励信号为所述第一激励信号时，接收所述人员卡的认证信息；

所述信号接收装置接收到所述第二激励信号时，将接收到的所述人员卡的认证信息发送到所述卡口设备进行认证具体包括：

所述信号接收装置判断所述激励信号为所述第二激励信号时，将接收到的所述人员卡的认证信息发送到所述卡口设备进行认证。

进一步优选地，还包括：

所述信号接收装置每间隔第二时间发送一次认证信息；

路侧设备接收到所述认证信息后，将所述认证信息以及所述路侧设备的标识信息发送到系统控制器，使所述系统控制器根据所述路侧设备的标识信息获取到所述路侧设备的位置信息，并根据所述认证信息以及所述路侧设备的位置信息，确定所述人员卡持有人的位置。

另一方面，还提供一种人员进出管理系统，包括车载设备、人员卡和卡口设备；

所述车载设备包括信号接收装置和一个以上的信号发射装置；所述信号接收装置和所述一个以上的信号发射装置分别设置于车辆的不同位置；

所述信号发射装置，用于每间隔第一时间发射一次第一激励信号；

所述人员卡，用于接收到所述第一激励信号后，将所述人员卡中的认证信息发送到所述信号接收装置，其中，所述认证信息包括所述人员卡的标识信息以及所述人员卡的持有人信息；

所述卡口设备，用于发射第二激励信号；

所述信号接收装置，用于接收到所述第二激励信号时，将接收到的所述认证信息发送到所述卡口设备进行认证。

进一步优选地，所述信号发射装置包括低频信号发射模块、第一低频信号接收模块、第一微处理器，所述第一微处理器分别与所述低频信号发射模块和所述第一低频信号接收模块电连接；

所述第一低频信号接收模块，用于检测其他信号发射装置发射的低频信号；

所述第一微处理器，用于间隔所述第一时间时产生定时信号，并在产生定时信号且所述第一低频信号接收模块未检测到其他信号发射装置发射的低频信号时，向所述低频信号发射模块发送发射所述第一激励信号的许可信号；

所述低频信号发射模块，用于接收到所述第一微处理器发送的许可信号时，发射第一激励信号。

进一步优选地，所述信号接收装置包括第二低频信号接收模块、第二微处理器和射频收发模块，所述第二微处理器分别与所述第二低频信号接收模块和所述射频收发模块电连接；

所述第二低频信号接收模块，还用于接收激励信号，并在接收到所述激励信号时，向所述第二微处理器发射所述激励信号；

所述第二微处理器，用于在接收到所述激励信号时，判断所述激励信号的类型，当所述激励信号为第一激励信号时，向所述射频收发模块发送接收许可信号及信道号；当所述激励信号为第二激励信号时，向所述射频收发模块发送发射许可信号及信道号；

所述射频收发模块，还用于在接收到所述接收许可信号及信道号时，接收所述人员卡的认证信息，在接收到所述发射许可信号及信道号时，将接收到的所述人员卡的认证信息发送到所述卡口设备进行认证。

再一方面，还提供一种分体式车载设备，包括信号接收装置和一个以上的信号发射装置；所述信号接收装置和所述一个以上的信号发射装置分别设置于车辆的不同位置；

所述信号发射装置，用于每间隔第一时间发射一次第一激励信号，使人员卡接收到所述第一激励信号后，将人员卡中的认证信息发送给所述信号接收装置，其中，所述认证信息包括所述人员卡的标识信息以及所述人员卡的持有人信息；

所述信号接收装置，用于接收卡口设备发送的第二激励信号后，将接收到的所述认证信息发送到所述卡口设备进行认证。

进一步优选地，所述信号发射装置包括低频信号发射模块、第一低频信号接收模块、第一微处理器，所述第一微处理器分别与所述低频信号发射模块和所述第一低频信号接收模块电连接；

所述第一低频信号接收模块，用于检测其他信号发射装置发射的低频信号；

所述第一微处理器，用于间隔所述第一时间时产生定时信号，并在产生定时信号且所述第一低频信号接收模块未检测到其他信号发射装置发射的低频信号时，向所述低频信号发射模块发送发射所述第一激励信号的许可信号；

所述低频信号发射模块，用于接收到所述第一微处理器发送的许可信号时，发射第一激励信号。

进一步优选地，所述信号接收装置包括第二低频信号接收模块、第二微处理器和射频收发模块，所述第二微处理器分别与所述第二低频信号接收模块和所述射频收发模块电连接；

所述第二低频信号接收模块，还用于接收激励信号，并在接收到所述激励信号时，向所述第二微处理器发射所述激励信号；

所述第二微处理器，用于在接收到所述激励信号时，判断所述激励信号的类型，当所述激励信号为第一激励信号时，向所述射频收发模块发送接收许可信号及信道号；当所述激励信号为第二激励信号时，向所述射频收发模块发送发射许可信号及信道号；

所述射频收发模块，用于在接收到所述接收许可信号及信道号时，接收所述人员卡的认证信息，在接收到所述发射许可信号及信道号时，将接收到的所述人员卡的认证信息发送到所述卡口设备进行认证。

与现有技术相比，本发明提供的一种人员进出管理方法、系统及分体式车载设备具有以下有益效果：本发明通过将车载设备进行分体设计，使得可根据车辆大小在车辆上放置不同数量的信号发射装置，使车辆上的人员卡全部被激励唤醒，同时将信号接收装置放置于驾驶台上，可使信号接收装置很好的被卡口设备激励唤醒，就算是恶劣天气也不会影响信号接收装置的唤醒，以实现快速的完成认证信息的采集和上传认证，进而提高车辆的通行效率。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种人员进出管理方法、系统及分体式车载设备的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明一种人员进出管理方法的第一实施例的流程示意图；

图2是本发明一种分体式车载设备的信号发射装置的电路示意图；

图3是本发明一种人员进出管理方法的第三实施例的流程示意图；

图4是本发明一种分体式车载设备的信号接收装置的电路示意图；

图5是本发明一种人员进出管理系统的结构示意框图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

应当理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”指示所述描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或集合的存在或添加。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

本发明提供了一种人员进出管理方法的第一实施例，本实施例可应用于工业园区的出入管理，或者居民小区的出入管理中，该人员进出管理方法基于分体式车载设备来实现对人员进出的管理，分体式车载设备包括信号接收装置和一个以上的信号发射装置。如图1所示，该人员进出管理方法包括：

S100所述信号发射装置每间隔第一时间发射一次第一激励信号；

具体地，车辆上需安装一个信号接收装置，且需要安装一个或多个信号发射装置；信号接收装置可安装在驾驶台上，以便被卡口设备激励；信号发射装置的安装数量可根据车辆的大小进行选择。例如，对于五人座车，可安装一个信号发射装置，将信号发射装置安装于五人座车的中间位置(如中控后的扶手储物箱盖板上)，这样使信号发射装置发射的第一激励信号可以较好地覆盖前排和后排人员携带的人员卡。

若是七人座车则在车内前后各安装一个信号发射装置，若是大客车则可以在车内安装3-4个信号发射装置，使多个信号发射装置发射的第一激励信号可以较好地覆盖车内所有人员携带的人员卡，使所有的人员卡都被唤醒。

每个信号发射装置间隔第一时间周期性地发射第一激励信号，每个信号发射装置发射第一激励信号的时间点可不相同。第一时间可根据需要进行设置，如可设置为信号发射装置每5分钟发射一次第一激励信号。

S200人员卡接收到所述第一激励信号后，将所述人员卡中的认证信息发送到所述信号接收装置，其中，所述认证信息包括所述人员卡的标识信息以及所述人员卡的持有人信息；

具体地，每个合法的进出人员需要预先配备一个人员卡，人员卡中包含有持有人的信息，将人员卡的标识信息和人员卡的持有人信息进行绑定，形成认证信息。人员卡在接收到信号发射装置发射的第一激励信号后，人员卡被唤醒，并将人员卡中储存的认证信息通发送到信号接收装置。信号接收装置可使用2.4G通信技术接收认证信息。

S300卡口设备发射第二激励信号；

具体地，卡口设备设置在园区或小区的出入处，卡口设备中设有激励器和读写器，激励器可运用125K通信技术发射第二激励信号。本发明中为了区分信号发射装置发射的激励信号以及卡口设备发射的激励信号，将信号发射装置发射的激励信号称为第一激励信号，将卡口设备发送的激励信号称为第二激励信号。

S400所述信号接收装置接收到所述第二激励信号时，将接收到的所述认证信息发送到所述卡口设备进行认证。

具体地，当车辆行驶到卡口附近时，驾驶台上安装的信号接收装置可接收到卡口设备发出的第二激励信号。信号接收装置在接收到第二激励信号之后，将接收到的每个人员卡的认证信息发送给卡口设备的读写器进行认证。

信号发射装置可每五分钟发射一次第一激励信号，每次发射第一激励信号后，信号接收装置短时进入接收状态接收人员卡的认证信息，信号接收装置接收完毕即关闭。在卡口安装卡口设备，卡口设备包括激励器和卡口读写器，信号接收装置接收到卡口设备的激励器发送的第二激励信号时，发送已接收的人员卡的认证信息和本车载设备的相关数据，这样，车辆通过时就同时通报了车内搭载人员的信息和车辆的信息，在卡口设备或服务器核实认证信息符合通行条件时即可放行。通过车载设备来完成人员进行管理，不仅速度快，人力投入少，而且全年无休；同时，相对于无低频激励的车载设备的广阔接收范围，本方案得益于低频激励的较小激励范围(3-5m)和汽车的屏蔽作用，基本可以保证车载设备收集到的认证信息即为车内人员的人员卡中的数据。

本发明通过将车载设备进行分体设计，使得可根据车辆大小在车辆上放置不同数量的信号发射装置，使车辆上的人员卡全部被激励唤醒，同时将信号接收装置放置于驾驶台上，可使信号接收装置很好的被卡口设备激励唤醒，就算是恶劣天气也不会影响信号接收装置被唤醒，以实现快速的完成认证信息的采集和上传认证，进而提高车辆的通行效率。

优选地，信号接收装置将认证信息发送给卡口设备后，卡口设备判断判断所述认证信息是否符合通行条件，若符合，则认证成功；否则，认证不成功；当所述卡口设备对所述认证信息认证成功后，打开门禁。其中，通行条件可以根据用户需要进行设定，例如，只有企业员工，或者有预约的人员才能通行。

本发明提供了一种人员进出管理方法的第二实施例，本实施例在上述第一实施例的基础上，步骤S100信号发射装置每间隔第一时间发射一次第一激励信号具体包括：

S110当前信号发射装置检测其他信号发射装置是否发射低频信号；

S120所述当前信号发射装置在间隔所述第一时间后且未检测到其他信号发射装置发射的低频信号时，发射所述第一激励信号。

具体地，信号发射装置的电路示意图如图2所示，信号发射装置包括低频信号发射模块、第一低频信号接收模块和第一微处理器，第一微处理器分别与低频信号发射模块和第一低频信号接收模块电连接。第一低频信号接收模块用于载波侦听，即检测其他信号发射装置发射的低频信号，当没有检测到其他信号发射装置发射的低频信号时保持信道可用信号为高。低频信号发射模块用于在第一微处理器的控制下产生大功率的低频第一激励信号以唤醒附近的人员卡。第一微处理器用于产生本地定时信号，当间隔的第一时间到了且信道可用信号为高时，第一微处理器向低频信号发射模块发送许可信号，低频信号发射模块在接收到许可信号后发射第一激励信号。

当车辆上安装有多个信号发射装置时，每个信号发射装置在发射第一激励信号时需要侦听其他信号发射装置是否有发射低频信号，当没有检测到其他信号发射装置发射低频信号时保持信道可用信号为高，只有在信道可用信号为高时才发射第一激励信号，若间隔的第一时间到达时信道可用信号不为高，则不发射第一激励信号，等待信道可用信号为高时再进行发射。

本方案中，由于通过第一低频信号接收模块进行了载波侦听，使得每个信号发射装置之间不会相互干扰，且在到达卡口时也能减小对卡口设备的干扰。

优选地，如图2所示，信号发射装置还包括加速度传感器，加速度传感器与第一微处理器电连接，加速度传感器用于检测车辆启动和停止，以给第一微处理器产生能量节省信号，即车辆一直处于停止状态时，证明车辆并不处于行驶状态，没有进行人员进出管理的需要，信号发射装置可处于休眠状态，不发射第一激励信号。

优选地，信号发射装置还包括太阳能板、充电电路和USB-C接口，充电电路分别与太阳能板和USB-C接口电连接，充电电路用于将太阳能板的电能或外部接口的电能转移至电池。

信号发射装置需要发射大功率的第一激励信号，信号发射装置的电池可以使用大容量电池，实际测量和计算表明，信号发射装置每天耗电约1.44mAh，若使用800mAh的电池可以工作277天，适当的增大电池电量或计入太阳能的补充电量或去掉加速度传感器节省的电量，使电池达到一年的使用寿命是完全可以达到的。

信号接收装置则每天需要耗电0.36mAh，使用两节CR2032电池，其寿命可达581天。

本发明提供了一种人员进出管理方法的第三实施例，本实施例为上述第一实施例或第二实施例的优选实施例，如图3所示，包括：

S100信号发射装置每间隔第一时间发射一次第一激励信号；

S200人员卡接收到所述第一激励信号后，将所述人员卡中的认证信息发送到所述信号接收装置，其中，所述认证信息包括所述人员卡的标识信息以及所述人员卡的持有人信息；

S300卡口设备发射第二激励信号；

S500信号接收装置接收到激励信号时，判断所述激励信号的类型；

S600信号接收装置判断所述激励信号为所述第一激励信号时，接收所述人员卡的认证信息，在存在多个信号发射装置时，离信号接收装置较远的信号发射装置的低频激励信号需要临近的信号发射装置进行中转以使得信号接收装置获知该较远的信号发射装置正在发送第一激励信号从而进入接收状态；

S700信号接收装置判断所述激励信号为所述第二激励信号时，所述信号接收装置将接收到的所述人员卡的认证信息发送到所述卡口设备进行认证。

具体地，信号接收装置的电路示意图如图4所示，信号接收装置包括第二低频信号接收模块、第二微处理器和射频收发模块。第二低频信号接收模块用于接收低频激励信号，第二低频信号接收模块检测到激励信号时，向第二微处理器发送该激励信号。第二微处理器在接收到该激励信号时，判断激励信号的类型。当判断该激励信号为第一激励信号时，第二微处理器向射频收发模块发送接收许可信号及信道号，使射频收发模块接收人员卡的认证信息；当判断该激励信号为第二激励信号时，第二微处理器向射频收发模块发送发射许可信号及信道号，使射频收发模块将接收到的所有人员卡的认证信息打包发送到卡口设备进行认证。射频收发模块可使用2.4G通信技术收集人员卡中的认证信息，并使用2.4G通信技术将收集的人员卡信息上发给卡口设备。上发时还可以使用其他ISM频段如433M、900M等。

优选地，信号接收装置还可包括高频卡，高频卡用于生产中将卡编号进行离散处理，以及处理其他业务，如门禁计费。

优选地，信号接收装置每间隔第二时间发送一次认证信息；

路侧设备接收到信号接收装置发送的认证信息后，将所述认证信息以及所述路侧设备的标识信息发送到系统控制器，使所述系统控制器根据所述路侧设备的标识信息获取到所述路侧设备的位置信息，并根据所述认证信息以及所述路侧设备的位置信息，确定所述人员卡持有人的位置。

优选地，人员卡也可定时发送认证信息，路侧设备接收到人员卡发送的认证信息后，将该认证信息以及路侧设备的标识信息发送到系统控制器，使系统控制器根据路侧设备的标识信息获取到路侧设备的位置信息，并根据认证信息以及路侧设备的位置信息，确定人员卡持有人的位置。

园区内可安装若干路侧设备，人员在园区内移动时，所携带的人员卡会按照第二时间周期性的发送认证信息，路侧设备接收到认证信息后，将认证信息以及路侧设备的路侧设备标识信息发送到系统控制器，系统控制器根据路侧设备的标识信息即可知晓路侧设备安装在什么位置，从而确定人员卡持有人的位置。通过人员卡或信号接收装置定时发送认证信息，可通过路侧设备对园区内的人员进行定位，方便对人员的寻找，且可在园区内形成轨迹图。

优选地，人员卡在车内发送认证信息时，通过第一频段进行发送；信号接收装置将认证信息上发至卡口设备时，通过第二频段进行发送，人员卡和信号接收装置定时发送认证信息时，通过第三频段进行发送，第一频段、第二频段和第三频段不重叠。

考虑到人车通行时间分布一般符合泊松分布，峰值应该高于平均分布，据统计某园区高峰时1小时通过1097辆车，平均3.28秒1辆，高峰时通过人1276人，平均2.82秒1人，车速按36Km/H即10m/S计算，人步行速度按6Km/H即1.67m/S计算，100米直径范围内，每秒有车10辆，有人60人，总人车为70人车。若卡口设备均为同一频率接收，100米范围内的每个信号接收装置同时发送数据，那么读写器被阻塞的可能性比较大。

因此，本发明中设置卡口设备发送第二激励信号时附带频道数据(信道号)，每个车道的卡口设备接收频道离散化，这样信号接收装置会按各自的频道数据发送车载设备和人员卡的认证信息，在激励范围(<10m)内，最多存在3个车道的车载设备被激励，只要不是3车同时被激励，就不会阻塞读写器，如还存在阻塞，适当设置信号接收装置等待随机时间(以数据包长度为slot，车道数为随机数范围)后再发送。

设置不重叠的第一频段、第二频段和第三频段，可在收发认证信息时，避免卡口设备跳频接收认证信息造成的数据遗漏和潜在的阻塞；同时还可避免卡口设备接收认证信息时的阻塞情况。

优选地，信号接收装置将认证信息发送给卡口设备后，卡口设备判断判断所述认证信息是否符合通行条件，若符合，则认证成功；否则，认证不成功；当所述卡口设备对所述认证信息认证成功后，打开门禁。其中，通行条件可以根据用户需要进行设定，例如，只有企业员工，或者有预约的人员才能通行。

本发明还提供了一种人员进出管理系统的一个实施例，如图5所示，系统包括车载设备、人员卡和卡口设备；

所述车载设备包括信号接收装置和一个以上的信号发射装置；所述信号接收装置和所述一个以上的信号发射装置分别设置于车辆的不同位置；

所述信号发射装置，用于每间隔第一时间发射一次第一激励信号；

所述人员卡，用于接收到所述第一激励信号后，将所述人员卡中的认证信息发送到所述信号接收装置，其中，所述认证信息包括所述人员卡的标识信息以及所述人员卡的持有人信息；

所述卡口设备，用于发射第二激励信号；

所述信号接收装置，用于接收到所述第二激励信号时，将接收到的所述认证信息发送到所述卡口设备进行认证。

本实施例中，通过将车载设备进行分体设计，使得可根据车辆大小在车辆上放置不同数量的信号发射装置，使车辆上的人员卡全部被激励唤醒，同时将信号接收装置放置于驾驶台上，可使信号接收装置很好的被卡口设备激励唤醒，就算是恶劣天气也不会影响信号接收装置被唤醒，以实现快速的完成认证信息的采集和上传认证，进而提高车辆的通行效率。

优选地，如图2所示，所述信号发射装置包括低频信号发射模块、第一低频信号接收模块、第一微处理器，所述第一微处理器分别与所述低频信号发射模块和所述第一低频信号接收模块电连接；

所述第一低频信号接收模块，用于检测其他信号发射装置发射的低频信号；

所述第一微处理器，用于间隔所述第一时间时产生定时信号，并在产生定时信号且所述第一低频信号接收模块未检测到其他信号发射装置发射的低频信号时，向所述低频信号发射模块发送发射所述第一激励信号的许可信号；

所述低频信号发射模块，用于接收到所述第一微处理器发送的许可信号时，发射第一激励信号。

具体地，第一低频信号接收模块用于载波侦听，即检测其他信号发射装置发射的低频信号，当没有检测到其他信号发射装置发射的低频信号时保持信道可用信号为高。低频信号发射模块用于在第一微处理器的控制下产生大功率的低频第一激励信号以唤醒附近的人员卡。第一微处理器用于产生本地定时信号，当间隔的第一时间到了且信道可用信号为高时，第一微处理器向低频信号发射模块发送许可信号，低频信号发射模块在接收到许可信号后发射第一激励信号。

当车辆上安装有多个信号发射装置时，每个信号发射装置在发射第一激励信号时需要侦听其他信号发射装置是否有发射低频信号，当没有检测到其他信号发射装置发射低频信号时保持信道可用信号为高，只有在信道可用信号为高时才发射第一激励信号，若间隔的第一时间到达时信道可用信号不为高，则不发射第一激励信号，等待信道可用信号为高时再进行发射。

由于通过第一低频信号接收模块进行了载波侦听，使得每个信号发射装置之间不会相互干扰，且在到达卡口时也能减小对卡口设备的干扰。

优选地，如图2所示，信号发射装置还包括加速度传感器，加速度传感器与第一微处理器电连接，加速度传感器用于检测车辆启动和停止，以给第一微处理器产生能量节省信号，即车辆一直处于停止状态时，证明车辆并不处于行驶状态，没有进行人员进出管理的需要，信号发射装置可处于休眠状态，不发射第一激励信号。

优选地，信号发射装置还包括太阳能板、充电电路和USB-C接口，充电电路分别与太阳能板和USB-C接口电连接，充电电路用于将太阳能板的电能或外部接口的电能转移至电池。

信号发射装置需要发射大功率的第一激励信号，信号发射装置的电池可以使用大容量电池，实际测量和计算表明，信号发射装置每天耗电约1.44mAh，若使用800mAh的电池可以工作277天，适当的增大电池电量或计入太阳能的补充电量或去掉加速度传感器节省的电量，使电池达到一年的使用寿命是完全可以达到的。

信号接收装置则每天需要耗电0.36mAh，使用两节CR2032电池，其寿命可达581天。

优选地，如图4所示，所述信号接收装置包括第二低频信号接收模块、第二微处理器和射频收发模块，所述第二微处理器分别与所述第二低频信号接收模块和所述射频收发模块电连接；

所述第二低频信号接收模块，还用于接收激励信号，并在接收到所述激励信号时，向所述第二微处理器发射所述激励信号；

所述第二微处理器，用于在接收到所述激励信号时，判断所述激励信号的类型，当所述激励信号为第一激励信号时，向所述射频收发模块发送接收许可信号及信道号；当所述激励信号为第二激励信号时，向所述射频收发模块发送发射许可信号及信道号；

所述射频收发模块，还用于在接收到所述接收许可信号及信道号时，接收所述人员卡的认证信息，在接收到所述发射许可信号及信道号时，将接收到的所述人员卡的认证信息发送到所述卡口设备进行认证。

优选地，信号接收装置还可包括高频卡，高频卡用于生产中将卡编号进行离散处理，以及处理其他业务，如门禁计费。

优选地，信号接收装置每间隔第二时间发送一次认证信息；

路侧设备接收到信号接收装置发送的认证信息后，将所述认证信息以及所述路侧设备的标识信息发送到系统控制器，使所述系统控制器根据所述路侧设备的标识信息获取到所述路侧设备的位置信息，并根据所述认证信息以及所述路侧设备的位置信息，确定所述人员卡持有人的位置。

优选地，人员卡也可定时发送认证信息，路侧设备接收到人员卡发送的认证信息后，将该认证信息以及路侧设备的标识信息发送到系统控制器，使系统控制器根据路侧设备的标识信息获取到路侧设备的位置信息，并根据认证信息以及路侧设备的位置信息，确定人员卡持有人的位置。

园区内可安装若干路侧设备，人员在园区内移动时，所携带的人员卡会按照第二时间周期性的发送认证信息，路侧设备接收到认证信息后，将认证信息以及路侧设备的路侧设备标识信息发送到系统控制器，系统控制器根据路侧设备的标识信息即可知晓路侧设备安装在什么位置，从而确定人员卡持有人的位置。通过人员卡或信号接收装置定时发送认证信息，可通过路侧设备对园区内的人员进行定位，方便对人员的寻找，且可在园区内形成轨迹图。

优选地，人员卡在车内发送认证信息时，通过第一频段进行发送；信号接收装置将认证信息上发至卡口设备时，通过第二频段进行发送，人员卡和信号接收装置定时发送认证信息时，通过第三频段进行发送，第一频段、第二频段和第三频段不重叠。

考虑到人车通行时间分布一般符合泊松分布，峰值应该高于平均分布，据统计某园区高峰时1小时通过1097辆车，平均3.28秒1辆，高峰时通过人1276人，平均2.82秒1人，车速按36Km/H即10m/S计算，人步行速度按6Km/H即1.67m/S计算，100米直径范围内，每秒有车10辆，有人60人，总人车为70人车。若卡口设备均为同一频率接收，100米范围内的每个信号接收装置同时发送数据，那么读写器被阻塞的可能性比较大。

因此，本发明中设置卡口设备发送第二激励信号时附带频道数据(信道号)，每个车道的卡口设备接收频道离散化，这样信号接收装置会按各自的频道数据发送车载设备和人员卡的认证信息，在激励范围(<10m)内，最多存在3个车道的车载设备被激励，只要不是3车同时被激励，就不会阻塞读写器，如还存在阻塞，适当设置信号接收装置等待随机时间(以数据包长度为slot，车道数为随机数范围)后再发送。

设置不重叠的第一频段、第二频段和第三频段，可在收发认证信息时，避免卡口设备跳频接收认证信息造成的数据遗漏和潜在的阻塞；同时还可避免卡口设备接收认证信息时的阻塞情况。

优选地，信号接收装置将认证信息发送给卡口设备后，卡口设备判断判断所述认证信息是否符合通行条件，若符合，则认证成功；否则，认证不成功；当所述卡口设备对所述认证信息认证成功后，打开门禁。其中，通行条件可以根据用户需要进行设定，例如，只有企业员工，或者有预约的人员才能通行。

本发明还提供了一种分体式车载设备的一个实施例，该分体式车载设备包括信号接收装置和一个以上的信号发射装置；信号接收装置和一个以上的信号发射装置分别设置于车辆的不同位置；

信号发射装置，用于每间隔第一时间发射一次第一激励信号，使人员卡接收到第一激励信号后，将人员卡中的认证信息发送给信号接收装置，其中，认证信息包括人员卡的标识信息以及人员卡的持有人信息；

信号接收装置，用于接收卡口设备发送的第二激励信号后，将接收到的认证信息发送到卡口设备进行认证。

具体地，车辆上需安装一个信号接收装置，且需要安装一个或多个信号发射装置；信号接收装置可安装在驾驶台上，以便被卡口设备激励；信号发射装置的安装数量可根据车辆的大小进行选择。例如，对于五人座车，可安装一个信号发射装置，将信号发射装置安装于五人座车的中间位置(如中控后的扶手储物箱盖板上)，这样使信号发射装置发射的第一激励信号可以较好地覆盖前排和后排人员携带的人员卡。

若是七人座车则在车内前后各安装一个信号发射装置，若是大客车则可以在车内安装3-4个信号发射装置，使多个信号发射装置发射的第一激励信号可以较好地覆盖车内所有人员携带的人员卡，使所有的人员卡都被唤醒。

每个信号发射装置间隔第一时间周期性地发射第一激励信号，每个信号发射装置发射第一激励信号的时间点可不相同。第一时间可根据需要进行设置，如可设置为信号发射装置每5分钟发射一次第一激励信号。

信号发射装置可每五分钟发射一次第一激励信号，每次发射第一激励信号后，信号接收装置短时进入接收状态接收人员卡的认证信息，信号接收装置接收完毕即关闭。在卡口安装卡口设备，卡口设备包括激励器和卡口读写器，信号接收装置接收到卡口设备的激励器发送的第二激励信号时，发送已接收的人员卡的认证信息和本车载设备的相关数据，这样，车辆通过时就同时通报了车内搭载人员的信息和车辆的信息，在卡口设备或服务器核实认证信息符合通行条件时即可放行。通过车载设备来完成人员进行管理，不仅速度快，人力投入少，而且全年无休；同时，相对于无低频激励的车载设备的广阔接收范围，本方案得益于低频激励的较小激励范围(3-5m)和汽车的屏蔽作用，基本可以保证车载设备收集到的认证信息即为车内人员的人员卡中的数据。

本发明通过将车载设备进行分体设计，使得可根据车辆大小在车辆上放置不同数量的信号发射装置，使车辆上的人员卡全部被激励唤醒，同时将信号接收装置放置于驾驶台上，可使信号接收装置很好的被卡口设备激励唤醒，就算是恶劣天气也不会影响信号接收装置被唤醒，以实现快速的完成认证信息的采集和上传认证，进而提高车辆的通行效率。

优选地，如图2所示，信号发射装置包括低频信号发射模块、第一低频信号接收模块、第一微处理器，第一微处理器分别与低频信号发射模块和第一低频信号接收模块电连接；

第一低频信号接收模块，用于检测其他信号发射装置发射的低频信号；

第一微处理器，用于间隔所述第一时间时产生定时信号，并在产生定时信号且第一低频信号接收模块未检测到其他信号发射装置发射的低频信号时，向低频信号发射模块发送发射第一激励信号的许可信号；

所述低频信号发射模块，用于接收到所述第一微处理器发送的许可信号时，发射第一激励信号。

具体地，第一低频信号接收模块用于载波侦听，即检测其他信号发射装置发射的低频信号，当没有检测到其他信号发射装置发射的低频信号时保持信道可用信号为高。低频信号发射模块用于在第一微处理器的控制下产生大功率的低频第一激励信号以唤醒附近的人员卡。第一微处理器用于产生本地定时信号，当间隔的第一时间到了且信道可用信号为高时，第一微处理器向低频信号发射模块发送许可信号，低频信号发射模块在接收到许可信号后发射第一激励信号。

当车辆上安装有多个信号发射装置时，每个信号发射装置在发射第一激励信号时需要侦听其他信号发射装置是否有发射低频信号，当没有检测到其他信号发射装置发射低频信号时保持信道可用信号为高，只有在信道可用信号为高时才发射第一激励信号，若间隔的第一时间到达时信道可用信号不为高，则不发射第一激励信号，等待信道可用信号为高时再进行发射。

本方案中，由于通过第一低频信号接收模块进行了载波侦听，使得每个信号发射装置之间不会相互干扰，且在到达卡口时也能减小对卡口设备的干扰。

优选地，如图2所示，信号发射装置还包括加速度传感器，加速度传感器与第一微处理器电连接，加速度传感器用于检测车辆启动和停止，以给第一微处理器产生能量节省信号，即车辆一直处于停止状态时，证明车辆并不处于行驶状态，没有进行人员进出管理的需要，信号发射装置可处于休眠状态，不发射第一激励信号。

优选地，信号发射装置还包括太阳能板、充电电路和USB-C接口，充电电路分别与太阳能板和USB-C接口电连接，充电电路用于将太阳能板的电能或外部接口的电能转移至电池。

优选地，信号接收装置包括第二低频信号接收模块、第二微处理器和射频收发模块，第二微处理器分别与第二低频信号接收模块和射频收发模块电连接；

第二低频信号接收模块，还用于接收激励信号，并在接收到激励信号时，向第二微处理器发射激励信号；

第二微处理器，用于在接收到激励信号时，判断激励信号的类型，当激励信号为第一激励信号时，向射频收发模块发送接收许可信号及信道号；当激励信号为第二激励信号时，向射频收发模块发送发射许可信号及信道号；

射频收发模块，用于在接收到所述接收许可信号及信道号时，接收所述人员卡的认证信息，在接收到所述发射许可信号及信道号时，将接收到的所述人员卡的认证信息发送到所述卡口设备进行认证。

具体地，第二低频信号接收模块用于接收低频激励信号，第二低频信号接收模块检测到激励信号时，向第二微处理器发送该激励信号。第二微处理器在接收到该激励信号时，判断激励信号的类型。当判断该激励信号为第一激励信号时，第二微处理器向射频收发模块发送接收许可信号及信道号，使射频收发模块接收人员卡的认证信息；当判断该激励信号为第二激励信号时，第二微处理器向射频收发模块发送发射许可信号及信道号，使射频收发模块将接收到的所有人员卡的认证信息打包发送到卡口设备进行认证。射频收发模块可使用2.4G通信技术收集人员卡中的认证信息，并使用2.4G通信技术将收集的人员卡信息上发给卡口设备。上发时还可以使用其他ISM频段如433M、900M等。第一微处理器和第二微处理器可以为微控制单元MCU(Microcontroller Unit)。

优选地，信号接收装置还可包括高频卡，高频卡用于生产中将卡编号进行离散处理，以及处理其他业务，如门禁计费。

优选地，信号接收装置每间隔第二时间发送一次认证信息；

路侧设备接收到信号接收装置发送的认证信息后，将所述认证信息以及所述路侧设备的标识信息发送到系统控制器，使所述系统控制器根据所述路侧设备的标识信息获取到所述路侧设备的位置信息，并根据所述认证信息以及所述路侧设备的位置信息，确定所述人员卡持有人的位置。

优选地，人员卡也可定时发送认证信息，路侧设备接收到人员卡发送的认证信息后，将该认证信息以及路侧设备的标识信息发送到系统控制器，使系统控制器根据路侧设备的标识信息获取到路侧设备的位置信息，并根据认证信息以及路侧设备的位置信息，确定人员卡持有人的位置。

园区内可安装若干路侧设备，人员在园区内移动时，所携带的人员卡会按照第二时间周期性的发送认证信息，路侧设备接收到认证信息后，将认证信息以及路侧设备的路侧设备标识信息发送到系统控制器，系统控制器根据路侧设备的标识信息即可知晓路侧设备安装在什么位置，从而确定人员卡持有人的位置。通过人员卡或信号接收装置定时发送认证信息，可通过路侧设备对园区内的人员进行定位，方便对人员的寻找，且可在园区内形成轨迹图。

优选地，人员卡在车内发送认证信息时，通过第一频段进行发送；信号接收装置将认证信息上发至卡口设备时，通过第二频段进行发送，人员卡和信号接收装置定时发送认证信息时，通过第三频段进行发送，第一频段、第二频段和第三频段不重叠。

考虑到人车通行时间分布一般符合泊松分布，峰值应该高于平均分布，据统计某园区高峰时1小时通过1097辆车，平均3.28秒1辆，高峰时通过人1276人，平均2.82秒1人，车速按36Km/H即10m/S计算，人步行速度按6Km/H即1.67m/S计算，100米直径范围内，每秒有车10辆，有人60人，总人车为70人车。若卡口设备均为同一频率接收，100米范围内的每个信号接收装置同时发送数据，那么读写器被阻塞的可能性比较大。

因此，本发明中设置卡口设备发送第二激励信号时附带频道数据(信道号)，每个车道的卡口设备接收频道离散化，这样信号接收装置会按各自的频道数据发送车载设备和人员卡的认证信息，在激励范围(<10m)内，最多存在3个车道的车载设备被激励，只要不是3车同时被激励，就不会阻塞读写器，如还存在阻塞，适当设置信号接收装置等待随机时间(以数据包长度为slot，车道数为随机数范围)后再发送。

设置不重叠的第一频段、第二频段和第三频段，可在收发认证信息时，避免卡口设备跳频接收认证信息造成的数据遗漏和潜在的阻塞；同时还可避免卡口设备接收认证信息时的阻塞情况。

优选地，信号接收装置将认证信息发送给卡口设备后，卡口设备判断判断所述认证信息是否符合通行条件，若符合，则认证成功；否则，认证不成功；当所述卡口设备对所述认证信息认证成功后，打开门禁。其中，通行条件可以根据用户需要进行设定，例如，只有企业员工，或者有预约的人员才能通行。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种人员进出管理方法，其特征在于，包括信号接收装置和一个以上的信号发射装置；所述信号接收装置和所述一个以上的信号发射装置分别设置于车辆的不同位置；

信号发射装置每间隔第一时间发射一次第一激励信号；

人员卡接收到所述第一激励信号后，将所述人员卡中的认证信息发送到所述信号接收装置，其中，所述认证信息包括所述人员卡的标识信息以及所述人员卡的持有人信息；

卡口设备发射第二激励信号；

所述信号接收装置接收到所述第二激励信号时，将接收到的所述认证信息发送到所述卡口设备进行认证。

2.根据权利要求1所述的一种人员进出管理方法，其特征在于，所述信号发射装置每间隔第一时间发射一次第一激励信号具体包括：

当前信号发射装置检测其他信号发射装置是否发射低频信号；

所述当前信号发射装置在间隔所述第一时间后且未检测到其他信号发射装置发射的低频信号时，发射所述第一激励信号。

3.根据权利要求1或2所述的一种人员进出管理方法，其特征在于，还包括：

信号接收装置接收到激励信号时，判断所述激励信号的类型；

所述信号接收装置判断所述激励信号为所述第一激励信号时，接收所述人员卡的认证信息；

所述信号接收装置接收到所述第二激励信号时，将接收到的所述人员卡的认证信息发送到所述卡口设备进行认证具体包括：

所述信号接收装置判断所述激励信号为所述第二激励信号时，将接收到的所述人员卡的认证信息发送到所述卡口设备进行认证。

4.根据权利要求1所述的一种人员进出管理方法，其特征在于，还包括：

所述信号接收装置每间隔第二时间发送一次认证信息；

路侧设备接收到所述认证信息后，将所述认证信息以及所述路侧设备的标识信息发送到系统控制器，使所述系统控制器根据所述路侧设备的标识信息获取到所述路侧设备的位置信息，并根据所述认证信息以及所述路侧设备的位置信息，确定所述人员卡持有人的位置。

5.一种人员进出管理系统，其特征在于，包括车载设备、人员卡和卡口设备；

所述车载设备包括信号接收装置和一个以上的信号发射装置；所述信号接收装置和所述一个以上的信号发射装置分别设置于车辆的不同位置；

所述信号发射装置，用于每间隔第一时间发射一次第一激励信号；

所述人员卡，用于接收到所述第一激励信号后，将所述人员卡中的认证信息发送到所述信号接收装置，其中，所述认证信息包括所述人员卡的标识信息以及所述人员卡的持有人信息；

所述卡口设备，用于发射第二激励信号；

所述信号接收装置，用于接收到所述第二激励信号时，将接收到的所述认证信息发送到所述卡口设备进行认证。

6.根据权利要求5所述的一种人员进出管理系统，其特征在于，

所述信号发射装置包括低频信号发射模块、第一低频信号接收模块、第一微处理器，所述第一微处理器分别与所述低频信号发射模块和所述第一低频信号接收模块电连接；

所述第一低频信号接收模块，用于检测其他信号发射装置发射的低频信号；

所述第一微处理器，用于间隔所述第一时间时产生定时信号，并在产生定时信号且所述第一低频信号接收模块未检测到其他信号发射装置发射的低频信号时，向所述低频信号发射模块发送发射所述第一激励信号的许可信号；

所述低频信号发射模块，用于接收到所述第一微处理器发送的许可信号时，发射第一激励信号。

7.根据权利要求5或6所述的一种人员进出管理系统，其特征在于，

所述信号接收装置包括第二低频信号接收模块、第二微处理器和射频收发模块，所述第二微处理器分别与所述第二低频信号接收模块和所述射频收发模块电连接；

所述第二低频信号接收模块，还用于接收激励信号，并在接收到所述激励信号时，向所述第二微处理器发射所述激励信号；

所述第二微处理器，用于在接收到所述激励信号时，判断所述激励信号的类型，当所述激励信号为第一激励信号时，向所述射频收发模块发送接收许可信号及信道号；当所述激励信号为第二激励信号时，向所述射频收发模块发送发射许可信号及信道号；

所述射频收发模块，还用于在接收到所述接收许可信号及信道号时，接收所述人员卡的认证信息，在接收到所述发射许可信号及信道号时，将接收到的所述人员卡的认证信息发送到所述卡口设备进行认证。

8.一种分体式车载设备，其特征在于，包括信号接收装置和一个以上的信号发射装置；所述信号接收装置和所述一个以上的信号发射装置分别设置于车辆的不同位置；

所述信号发射装置，用于每间隔第一时间发射一次第一激励信号，使人员卡接收到所述第一激励信号后，将人员卡中的认证信息发送给所述信号接收装置，其中，所述认证信息包括所述人员卡的标识信息以及所述人员卡的持有人信息；

所述信号接收装置，用于接收卡口设备发送的第二激励信号后，将接收到的所述认证信息发送到所述卡口设备进行认证。

9.根据权利要求8所述的一种分体式车载设备，其特征在于，

所述信号发射装置包括低频信号发射模块、第一低频信号接收模块、第一微处理器，所述第一微处理器分别与所述低频信号发射模块和所述第一低频信号接收模块电连接；

所述第一低频信号接收模块，用于检测其他信号发射装置发射的低频信号；

所述第一微处理器，用于间隔所述第一时间时产生定时信号，并在产生定时信号且所述第一低频信号接收模块未检测到其他信号发射装置发射的低频信号时，向所述低频信号发射模块发送发射所述第一激励信号的许可信号；

所述低频信号发射模块，用于接收到所述第一微处理器发送的许可信号时，发射第一激励信号。

10.根据权利要求8或9所述的一种分体式车载设备，其特征在于，

所述信号接收装置包括第二低频信号接收模块、第二微处理器和射频收发模块，所述第二微处理器分别与所述第二低频信号接收模块和所述射频收发模块电连接；

所述第二低频信号接收模块，还用于接收激励信号，并在接收到所述激励信号时，向所述第二微处理器发射所述激励信号；

所述第二微处理器，用于在接收到所述激励信号时，判断所述激励信号的类型，当所述激励信号为第一激励信号时，向所述射频收发模块发送接收许可信号及信道号；当所述激励信号为第二激励信号时，向所述射频收发模块发送发射许可信号及信道号；

所述射频收发模块，用于在接收到所述接收许可信号及信道号时，接收所述人员卡的认证信息，在接收到所述发射许可信号及信道号时，将接收到的所述人员卡的认证信息发送到所述卡口设备进行认证。

Images