一种智能通行管控设备、系统及方法与流程

本发明涉智能交通领域，具体涉及一种智能通行管控设备、系统及方法。

背景技术：

目前停车场系统例如商场停车场为兼容不同车辆用户的通行需求，支持电子不停车收费系统(etc)模式、刷卡模式、发卡模式等多种通行交易方式，其中etc模式对应拥有车载单元(obu)的车辆用户，刷卡模式对应拥有月卡的车辆用户，而发卡模式则通常对应临时车辆用户。

在兼容多种通行交易方式的停车场应用场景中，传统的处理方法是，首先开启路侧单元(rsu)，检测车辆是否安装有obu，若预设时间内没有检测到obu，则产生超时，进一步检测车主是否刷月卡，若预设时间内没有检测到刷月卡请求，则产生超时，再检测车主是否有按键取临时卡的请求，如此重复地轮询检测，最终确认用户的通行模式，并完成交易。这种处理方法非常低效。例如，当车主采用临时卡通行时，车主可能要多次按按钮才有临时卡吐出，严重浪费时间，大大影响了用户体验的满意度。另外，当同一个车辆用户具备多种通行交易方式时，可能导致扣费和管理上存在问题。例如，出现obu在交易过程中用户又按键取卡且卡吐出的情况，导致用户以两种通行方式入场，扣两倍的费用，车辆驶出时，用户可能会通过obu出场而忽略临时卡导致其丢失。

因此，当同时存在多种交易模式时，为达到快捷、顺畅、有序的出入管理体验，如何高效辨别车辆用户采用何种通行方式进出场以快速完成交易，成为此类停车场亟待解决的难题。

技术实现要素：

根据本发明的第一方面，提供一种智能通行管控设备，其包括控制模块、唤醒模块和若干业务模块；所述唤醒模块和所述若干业务模块分别连接至所述控制模块；所述唤醒模块用于检测预设范围内是否出现目标物，若有，则产生唤醒信号并发送至所述控制模块；所述控制模块用于在接收到唤醒信号后进入运行态并创建业务互斥标识、启动若干业务模块；当某一业务模块检测到存在其所对应的业务触发信号时，所述控制模块将业务互斥标识发放给该业务模块；所述业务模块用于检测是否存在其所对应的业务触发信号，若存在，则获取业务互斥标识并进行当前业务模块所对应的业务交易。

根据本发明的第二方面，提供一种智能通行管控系统，其包括上述智能通行管控设备，还包括与所述etc业务处理模块电性连接的路侧单元、与所述刷卡业务处理模块电性连接的刷卡设备和/或与所述发卡业务处理模块电性连接的发卡设备；所述etc业务处理模块用于启动所述路侧单元检测是否存在车载单元，若存在，则获取业务互斥标识并进行对车载单元的交易；所述刷卡业务处理模块用于根据所述刷卡设备的检测判定是否存在用户刷卡请求，若存在，则获取业务互斥标识并进行对用户卡片的交易；所述发卡业务处理模块用于根据所述发卡设备的检测判定是否存在用户取卡请求，若存在，则获取业务互斥标识并进行发卡交易。

根据本发明的第三方面，提供一种智能通行管控方法，其采用上述智能通行管控设备或上述智能通行管控系统，其包括主控线程和并行进行的若干业务线程，

主控线程：接收唤醒信号后进入运行态并创建业务互斥标识、启动所述若干业务线程；当某一业务线程检测到存在其所对应的业务触发信号时，将业务互斥标识发放给该业务线程；

业务线程：检测是否存在当前业务线程所对应的业务触发信号，若存在，则获取业务互斥标识并进行当前业务线程所对应的业务交易；

若获取业务互斥标识并成功完成当前业务线程所对应的业务交易，则结束；

若获取业务互斥标识并在进行当前业务线程所对应的业务交易中失败，则释放所述业务互斥标识从而使得其它业务线程可以获取所述业务互斥标识，结束。

采用本发明的智能通行管控设备、系统及方法，例如应用到车辆通行领域，能够提高系统与车辆的交易效率，节省车辆为通行所耗费的时间，有效避免多重交易、丢卡等问题。

附图说明

图1为实施例一的智能通行管控设备结构示意图；

图2为实施例一的智能通行管控方法流程示意图；

图3为实施例一的主控线程流程示意图；

图4为实施例一的etc业务处理线程流程示意图；

图5为实施例一的刷卡业务处理线程流程示意图；

图6为实施例一的取卡业务处理线程流程示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

实施例一：

如图1所示为本实施例的停车场兼容etc(电子不停车收费系统，electronictollcollection)、刷卡、发卡等多种交易模式的智能通行管控设备，其包括控制器10以及分别与其相连接的地感模块20(即唤醒模块)和etc业务处理模块30、刷卡业务处理模块40、发卡业务处理模块50、语音模块60、显示模块70、道闸80。etc业务处理模块30电性连接至rsu，刷卡业务处理模块40电性连接至刷卡设备，发卡业务处理模块50电性连接至发卡设备，语音模块60电性连接至语音播放器，显示模块70电性连接至显示屏，刷卡设备具体可以是刷卡机，发卡设备具体可以是发卡机。智能通行管控设备与rsu、刷卡设备、发卡设备、语音播放器、显示屏等共同构成本实施例的智能通行管控系统。

如图2所示，本实施例的智能通行管控方法主要包括主控线程和若干并行进行的业务处理线程。系统启动后创建业务统一管理线程monitor，由业务统一管理线程monitor创建若干业务处理线程，例如etc业务处理线程、刷卡业务处理线程、发卡业务处理线程等。

以下结合图2至图6，详细叙述本实施例的智能通行管控设备、系统以及方法在停车场车辆通行管理方面的应用。

st1、如图3所示，地感模块20随时检测地感区域有无车辆，若检测到地感区域有车辆驶入，则产生唤醒信号并发送至控制器10。

st2、主控线程：

st2.1、主控线程负责本系统的整个业务逻辑的管控，控制器10未接收到唤醒信号时处于阻塞态，即不发起操作、不启动其它业务处理线程，等待来自地感模块20的唤醒信号；

st2.2、控制器10受到触发时，若控制器10是接收唤醒信号，则判断有车辆进入地感区域并进入运行态；若不是接收到唤醒信号，则控制器10仍然处于阻塞态；

st2.3、控制器10进入运行态后创建业务互斥标识、启动etc业务处理线程为、刷卡业务处理线程、发卡业务处理线程等若干业务处理线程；

在同一时刻，业务互斥标识只能被若干业务处理线程之中的一个业务处理线程获取，即当其被任何一个业务处理模块占用时，其他业务处理模块将无法再占用，只有当业务互斥标识被该业务处理模块释放后，才能再次被其它业务处理模块占用；

st2.4、控制器10启动若干业务处理线程后，等待各业务处理线程进行交易；当某一业务处理线程检测到存在其所对应的业务触发信号时，控制器10将业务互斥标识发放给该业务处理线程；可以是业务处理模块主动向控制器请求业务互斥标识，也可以是控制器10主动监控(例如，同时监控或按序监测)各业务处理模块并在某业务处理模块获得相应业务触发信号时给予业务互斥标识，还可以是业务互斥标识按序在各业务处理线程轮流查询从而在某业务处理线程具有相应业务触发信号时进入该业务处理线程；

st2.5、若预设时间内，该业务处理线程成功完成其对应的业务交易，则控制器10接收该业务处理线程的交易结果；若超过预设时间仍没有收到来自任何业务处理线程的结果，也进入st2.6；

st2.6、控制器10因持有业务互斥标识的业务处理线程完成交易而结束所有的业务处理线程；或者，若超过预设时间，若干业务处理线程均未成功完成对应业务交易(包括没有任何业务处理线程检测到业务触发信号的情形，以及虽然有某业务处理线程检测到业务触发信号并获得业务互斥标识但却未能完成业务交易等情形)，则结束所有业务处理线程；

st2.7、对于持有业务互斥标识的业务处理线程完成交易的结果，控制器10发送提示信息至语音模块60、显示模块70以及道闸80，从而启动信息处理线程st6以及st7，随后进入阻塞态；

st2.8、控制器10控制道闸80打开使得车辆能够通行；

st2.9、当前车辆通过道闸80后，当地感模块20检测到的地感区域内的唤醒信号消失(即车辆成功通行)，则地感模块20仍然随时检测地感区域有无车辆，控制器10进入阻塞态。

各业务处理线程主要检测是否存在当前业务处理线程所对应的业务触发信号，若存在，则获取业务互斥标识并进行当前业务处理线程所对应的业务交易。若获取业务互斥标识并成功完成当前业务处理线程所对应的业务交易，则结束；若获取业务互斥标识并在进行当前业务处理线程所对应的业务交易中失败，则释放业务互斥标识从而使得其它业务处理线程可以获取业务互斥标识，并结束。

以下以etc业务处理线程、刷卡业务处理线程、发卡业务处理线程为例描述各业务处理线程的工作原理，本领域技术人员应当理解，业务处理线程不限于本实施例所述的这三种，根据实际需求，可以增设更多的业务处理线程。

st3、etc业务处理线程：

st3.1、如图4所示，etc业务处理模块30未被控制器10唤醒时，处于阻塞态，随时等待主控线程唤醒；

st3.2、当车辆进入地感区域使得控制器10受到触发时，主控线程开启，控制器10启动etc业务处理模块30；

st3.3、etc业务处理模块30启动rsu(路侧单元，roadsideunit)并发射bst信号搜索是否存在obu(车载单元，onboardunit)；若etc业务处理模块30搜索到obu，则etc业务处理模块30获得从obu返回的信号(即业务触发信号，既可以是etc业务处理模块30发射bst信号在检测到obu后回应的信号，也可以是来自obu本身的信号)，则进入st3.4；若未能搜索到obu(说明车辆不会通过obu交易；或者车辆虽然能够通过obu进行交易，但车辆已经通过其它业务处理线程进行交易使得其它业务处理模块占用了业务互斥标识)，则进入st3.5；

st3.4、由于etc业务处理模块30搜索到obu，说明车主是以obu进行进出站交易，则控制器10将业务互斥标识发放给etc业务处理模块30；若etc业务处理模块30获取了互斥标识，则进入st3.6；若etc业务处理模块30未获得互斥标识，则进入st3.7；

st3.5、etc业务处理模块30发射bst信号继续搜索是否存在obu；etc业务处理模块30之所以要继续搜索，是因为车辆的本意可能是通过obu交易，只是obu暂时没有被etc业务处理模块30检测到；或者，虽然车辆的交易方式已经确定为其它的业务处理线程，但车辆通过该业务处理线程交易失败，从而该业务处理线程释放业务互斥标识，进而obu作为一个备选的交易方式被采纳；

st3.6、etc业务处理模块30利用rsu与obu进行交易；若交易成功，则进入st3.8；若交易失败，则进入st3.9；

st3.7、etc业务处理模块30等待控制器10的指令；

st3.8、etc业务处理模块30通知控制器10并释放互斥标识，使得控制器10发送提示信息至语音模块60、显示模块70以及道闸80，互斥标识由控制器10获得；

st3.9、etc业务处理模块30释放互斥标识，使得其它业务处理线程可以获取业务互斥标识；

st3.10、无论etc业务处理模块30是否进行交易以及在进行了交易的情况下是否成功交易，最终会收到控制器10的指令而结束该业务处理线程，恢复到阻塞态。

st4、刷卡业务处理线程：

st4.1、如图5所示，刷卡业务处理模块40未被控制器10唤醒时，处于阻塞态，随时等待主控线程唤醒；

st4.2、当车辆进入地感区域使得控制器10受到触发时，主控线程开启，控制器10启动刷卡业务处理模块40；

st4.3、刷卡业务处理模块40通过刷卡设备的读卡器检测是否存在用户卡片；若刷卡业务处理模块40读取到卡片信息(即业务触发信号)，则进入st4.4；若未能检测到卡片(说明车辆不会通过刷卡业务处理线程进行交易；或者车辆虽然能够通过刷卡业务处理线程进行交易，但车辆已经通过其它业务处理线程进行交易使得其它业务处理模块占用了业务互斥标识)，则进入st4.5；

st4.4、由于刷卡业务处理模块40搜索到卡片，说明车主是以刷卡方式进行进出站交易，则控制器10将业务互斥标识发放给刷卡业务处理模块40；若刷卡业务处理模块40获取了互斥标识，则进入st4.6；若刷卡业务处理模块40未获得互斥标识，则进入st4.7；

st4.5、刷卡业务处理模块40继续检测是否存在卡片；刷卡业务处理模块40之所以要继续检测，是因为车辆的本意可能是通过刷卡进行交易，只是卡片暂时没有被刷卡业务处理模块40检测到；或者，虽然车辆的交易方式已经确定为其它的业务处理线程，但车辆通过该业务处理线程交易失败，从而该业务处理线程释放业务互斥标识，进而刷卡业务处理模块40作为一个备选的交易方式被采纳；

st4.6、刷卡业务处理模块40与卡片进行交易；若交易成功，则进入st4.8；若交易失败，则进入st4.9；

st4.7、刷卡业务处理模块40等待控制器10的指令；

st4.8、刷卡业务处理模块40通知控制器10并释放互斥标识，使得控制器10发送提示信息至语音模块60、显示模块70以及道闸80，业务互斥标识由控制器10获得；

st4.9、刷卡业务处理模块40释放互斥标识，使得其它业务处理线程可以获取业务互斥标识；

st4.10、无论刷卡业务处理模块40是否进行交易以及在进行了交易的情况下是否成功交易，最终会收到控制器10的指令而结束该业务处理线程，恢复到阻塞态。

st5、取卡业务处理线程：

st5.1、如图6所示，取卡业务处理模块50未被控制器10唤醒时，处于阻塞态，随时等待主控线程唤醒；

st5.2、当车辆进入地感区域使得控制器10受到触发时，主控线程开启，控制器10启动取卡业务处理模块50；

st5.3、取卡业务处理模块50通过发卡设备的读卡器检测是否存在用户取卡请求；若用户按下取卡按键，则取卡业务处理模块50将读取到取卡请求(即业务触发信号)，则进入st5.4；若未能检测到取卡请求(说明车辆不会通过取卡业务处理线程进行交易；或者车辆虽然能够通过取卡业务处理线程进行交易，但车辆已经通过其它业务处理线程进行交易使得其它业务处理模块占用了业务互斥标识)，则进入st5.5；

st5.4、由于取卡业务处理模块50检测到用户取卡请求，说明车主是以取卡方式进行进出站交易则控制器10将业务互斥标识发放给取卡业务处理模块50；若取卡业务处理模块50获取了互斥标识，则进入st5.6；若取卡业务处理模块50未获得互斥标识，则进入st5.7；

st5.5、取卡业务处理模块50继续检测是否存在卡片；取卡业务处理模块50之所以要继续检测，是因为车辆的本意可能是通过取卡进行交易，只是车主的按键信号暂时没有被取卡业务处理模块50检测到；或者，虽然车辆的交易方式已经确定为其它的业务处理线程，但车辆通过该业务处理线程交易失败，从而该业务处理线程释放业务互斥标识，进而取卡业务处理模块50作为一个备选的交易方式被采纳；

st5.6、取卡业务处理模块50与用户进行发卡交易；若交易成功，则进入st5.8；若交易失败，则进入st5.9；

st5.7、取卡业务处理模块50等待控制器10的指令；

st5.8、取卡业务处理模块50通知控制器10并释放互斥标识，使得控制器10发送提示信息至语音模块60、显示模块70以及道闸80，业务互斥标识由控制器10获得；

st5.9、取卡业务处理模块50释放互斥标识，使得其它业务处理线程可以获取业务互斥标识；

st5.10、无论取卡业务处理模块50是否进行交易以及在进行了交易的情况下是否成功交易，最终会收到控制器10的指令而结束该业务处理线程，恢复到阻塞态。

st6、信息处理线程：语音模块60以语音的方式提示允许车辆驶入或驶出以及扣费情况，显示模块70显示相关交易信息、车辆信息，显示模块70还可以设置led、lcd等，从而在显示交易信息的同时显示车辆通行状态，例如，允许通行时led显示蓝色，车辆通行中显示黄色，通行失败显示红色等。

st7、道闸80打开使得车辆可以通行。

采用本实施例的停车场兼容etc、刷卡、发卡等多种交易模式的智能通行管控设备、系统及方法，当需要与车辆进行交易时，多个业务处理线程同时并发检测用户的通行方式，当某个业务处理线程检测到车辆为该业务处理线程所对应的通行方式时，即该业务处理线程到达了关键点时，则该业务处理线程在获得业务互斥标识后即可与车辆进行交易。主控线程将业务互斥标识发放给该业务处理线程后，其它业务处理线程则暂停与交易相关的操作，例如当用户按下按键希望取卡时，发卡业务处理线程将获得业务互斥标识并处理与车主的发卡交易，其他业务处理线程(例如etc业务处理线程、刷卡业务处理线程)则不能执行与车辆交易的相关操作，从而避免多重交易。如果是etc业务处理线程检测到用户车辆带有授权的obu，则etc业务处理线程在获得业务互斥标识后即可完成与obu的交易(例如扣费)，并通知主控线程，其他业务处理线程暂停。当用户在刷卡机处刷卡时，则刷卡业务处理线程在获得业务互斥标识后即可完成与卡片的交易(例如扣费)，并通知主控线程，其他业务处理线程暂停。

本实施例的智能通行管控设备、系统及方法，可用于管控车辆放行的场所，由主控线程统一管理多个业务处理线程，多个业务处理线程并发高效地处理对应业务，系统更容易辨别车辆预期采用的交易模式，从而能够提高系统与车辆的交易效率，节省为通行所耗费的时间，车辆到来、交易、通行等一系列过程井然有序、便捷顺畅，提高了用户体验度及满意度，规范了本领域的管理方式，兼顾了月卡、临时卡等各种类型的用户。

例如，当车辆存在多种交易方式时，现有技术的方案通常是系统按照预定的交易方式顺序逐个检测车辆实际采取的交易方式，很可能导致时间浪费；而本实施例通过设置业务互斥标识结合多种业务处理线程并行运行的方案，达到快速检测车辆交易方式的效果，大大减少了时间，提高了效率。

实践中，还存在多重交易的问题，特别是在商场、酒店、展会等公共场所停车场的应用中，车辆往往具备多种交易方案，但车主并没有决定好具体怎样交易(车主甚至可能把两种以上的交易方式都予以进行，例如，车主按键取卡，但由于卡片没有立即吐出，车主可能又尝试去刷卡)，按照现有技术，凡是有效的交易，系统都会认可，从而使得车辆只是一次通行却按照多重交易来计算，导致成倍扣取车主费用的后果；而采取本实施例的系统及方法，通过设置业务互斥标识结合多种业务处理线程并行运行的方案，整个过程只允许一种业务处理线程最终完成交易，从而避免了上述问题。

另外，实践中还存在丢卡的问题，例如，车主按键取卡，但由于卡片没有立即吐出，车主又尝试去刷卡或开启obu，并且刷卡成功或者obu交易成功，从而车主驶入停车场，而此后发卡机才完全吐出卡片，由于无人领取，则会导致卡片丢失，一方面给车辆的管理带来多种隐患与弊病，另一方面也可能导致车主花费额外的费用，甚至在相关诚信档案中留下记录。而本实施例的系统及方法，只允许一种业务处理线程最终完成交易，从而避免了上述问题。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。