CN104200701B - 一种车位检测综合判定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车位检测综合判定方法，其技术特点包括以下步骤：在一个车位上安装至少两个地磁车位检测器，各个地磁车位检测器之间保持一定的距离；同一车位上的至少两个地磁车位检测器同时通过各自的地磁传感器模块和RSSI值监测模块采集相应的数据，并向车位检测服务器发送；车位检测服务器采用有车主要判定方法并结合有车辅助判定方法进行有车判定；车位检测服务器采用无车主要判定方法并结合无车辅助判定方进行无车判定。本发明通过采用多个地磁传感器和RSSI监测传感器相结合的方法，以地磁传感器作为主要判断方法，以RSSI监测传感器作为辅助判断方法,解决了单一传感器检测的局限性和准确率问题,从而有效提高了地磁车位检测的精确度。

Description

一种车位检测综合判定方法

技术领域

本发明属于停车场车位检测技术领域，尤其是一种车位检测综合判定方法。

背景技术

目前，通常采用无线方法进行路边停车场的车位检测，其检测难度在于开放式停车场周边环境的复杂性和不可控性：那些扑所迷离、忽来忽去的电磁波干扰常常致使地磁车位检测器产生误判断。虽然人们曾经想尽办法、绞尽脑汁，以排除各种干扰提高车位检测精度，但是，一直以来，由于人们始终按照常规方法处理车位检测问题，而对于特殊环境下的特殊问题始终不能找到一种特定有效的方法，所以，车位检测精度难以提高。现有的车位检测方法主要有以下两种：

第一种车位检测方法是：基于单一种类传感器的检测方法。例如，为了提高地磁车位监测精度，人们不断地尝试着从当前车位的地磁车位检测器的安装数量上、布局方式上采取一定的方法，虽然取得了很大成果，但是，每一种方法都有其局限性，每一种传感器也有它的局限性，都不可能达到百分之百地检测准确，都有自身的盲点和死点，对于那些影响百分之几准确率的盲点和死点问题依靠单一种类传感器是无能为力的。

第二种车位检测方法是：基于多数判定的概率检测方法，其采用1个以上的多个地磁车位检测器判定当前车位状态，以超过半数(含全部)的检测结果或者作为结果。该方法不足之一：对于车位状态检测结果(有车、无车)各占半数的情况无法判断，例如：当前车位两个地磁车位检测器，一个判断为有车，一个判断为无车，概率方法对于这种情况则不能得出结论，除非全部有车判断为有车，全部无车判断为无车；该方法不足之二：其判断的准确率依赖于当前车位安装地磁车位检测器的数量，实施成本高，正因为如此，实际当中，概率方法虽然可行但很难被采用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种车位检测综合判定方法，解决了单一传感器检测方法以及概率检测方法存在的问题。

本发明解决现有的技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种车位检测综合判定方法，包括以下步骤：

步骤1：在一个车位上安装至少两个地磁车位检测器，各个地磁车位检测器之间保持一定的距离,所述的地磁车位检测器包括地磁传感器模块和RSSI值监测模块；

步骤2：同一车位上的至少两个地磁车位检测器同时通过各自的地磁传感器模块和RSSI值监测模块采集相应的数据，并向车位检测服务器发送；

步骤3：车位检测服务器采用有车主要判定方法并结合有车辅助判定方法进行有车判定，所述有车主要判定方法为：如果当前车位初始状态的所有地磁车位检测器判断为无车时，则当至少50％的地磁车位检测器从无车变为有车状态后，则判断当前车位为有车；所述有车辅助判定方法为：如果当前车位至少两个地磁车位检测器之间相互通讯所接收的无线信号RSSI值增强时,则判定当前车位有车；

步骤4:车位检测服务器采用无车主要判定方法并结合无车辅助判定方进行无车判定，所述无车主要判定方法：当初始状态所有地磁车位检测器判断为有车时，则当至少50％以上的地磁车位检测器从有车变化为无车状态后,则判定当前车位为无车；所述的无车辅助判定方法为：当初始状态为有车时，如果以当前车位至少两个地磁车位检测器之间相互通讯所接收的无线信号RSSI值增强作为有车的辅助判定条件，则至少两个地磁车位检测器采集的RSSI值均小于有车时增强的RSSI值，判断当前车位无车。

而且，所述步骤2地磁车位检测器通过地磁传感器模块采集的数据为当前车位有车或无车的状态数据；所述地磁车位检测器通过RSSI值监测模块采集的数据为所接收的无线信号强度值。

而且，所述地磁车位检测器安装在地表浅层下不大于20厘米处。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明采用在一个车位安装至少两个地磁车位检测器、用其中半数(含半数以上)地磁车位检测器的当前值同全部地磁车位检测器初始值相结合的方法判断当前车位状态：如果当前车位初始状态所有地磁车位检测器判断为无车，则50％(含)以上地磁车位检测器从无车变为有车状态，即可判断为当前车位有车；如果初始状态所有地磁车位检测器判断为有车,则50％(含)以上地磁车位检测器从有车变化为无车状态时,则判定当前车位无车；通过以上方法，解决了当前车位由于50％的地磁车位检测器发生异常，当车位状态变化时，发生异常的地磁车位检测器其状态不能跟随变化，致使车位状态无法判断的难题。

2、本发明通过采用多个地磁传感器和RSSI监测传感器相结合的方法，以地磁传感器作为主要判断方法，以RSSI监测传感器作为辅助判断方法,用两种传感器互相弥补和互为参照,从而解决了单一传感器检测的局限性和准确率问题,从而有效提高了地磁车位检测的精确度。

附图说明

图1是本发明的地磁车位检测器安装位置示意图；

图2是本发明采用的地磁车位检测器的电路方框图；

图3是车辆停放在对于地磁车位检测器的地磁检测零抵消点上的示意图；

图4是使用两个地磁车位检测器相互纠错示意图(零抵消点表现在前后对称)；

图5是有车时电磁波发生反射使地磁车位检测器的RSSI值增强的示意图；

图6是无车时电磁波不发生反射使地磁车位检测器的RSSI值减弱的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例做进一步详述。

一种车位检测综合判定方法，包括以下步骤：

步骤1：在一个车位上安装至少两个地磁车位检测器，各个地磁车位检测器之间保持一定的距离；所述的地磁车位检测器包括地磁传感器模块和RSSI值监测模块。

如图1所示，一个车位上至少安装两个地磁车位检测器，地磁车位检测器的数量优选为两个，下面以每个车位安装两个地磁车位检测器为例进行说明。两个地磁车位检测器安装在沿车位长度方向中心线上的车位中心点两侧，假设长方形车位的尺寸近似于小车的尺寸，在长方形车位沿长度方向的中心线上安装两个地磁车位检测器，两个地磁车位检测器的安装位置一般以靠近长方形车位的两端的适当之处为最好，其原因是：其一，车的两个轮子是磁场集中的地方，地磁车位检测器安装在其下方便于立即检测到，其二，地磁车位检测器距离车身两头的空场比较近，便于地磁车位检测器和车位检测服务器之间的无线通讯，因此，地磁车位检测器距离两端的边缘应不小于0.5米，0.5米近似于车轮到车尾的尺寸；两个地磁车位检测器各自距离长方形中心点的安装位置在0.5米到1.5米之间，以不小于0.5米为最好，两个相加的距离以不小于1米为最好，如果两个地磁车位检测器接近车的中心点，不仅减弱通讯效果，还会引发出地磁车位检测器的零抵消点状态；地磁车位检测器安装于地表浅层下不大于20公分之处为最好。

如图2所示，地磁车位检测器包括中央处理器模块、无线通讯模块、地磁传感器模块、RSSI值检测模块及电源管理模块，中央处理器模块通过I/O接口分别与无线通讯模块、地磁传感器模块、RSSI值检测模块相连接，电源管理模块与中央处理器模块、无线通讯模块、RSSI值检测模块、地磁传感器模块相连接为各个模块提供电源。地磁车位检测器作为无线车位检测网络中的节点，通过无线通讯方式与车位检测服务器相连接，实现地磁车位检测器数据与车位检测服务器的数据通讯功能。

步骤2：同一车位上的至少两个地磁车位检测器同时通过各自的地磁传感器模块和RSSI值监测模块采集各自的数据，并向车位检测服务器发送数据。

在本步骤中，地磁车位检测器通过地磁传感器模块采集的数据包括：当前车位有车或无车的状态数据；地磁车位检测器通过RSSI值监测模块采集的数据包括：所接收的无线信号强度值；地磁车位检测器将采集的这两种数据每间隔一段时间通过AP(车位信息收集器)上传给车位检测服务器。车位检测服务器将所接收的这两种数据作为判断车位状态的主要依据和辅助依据。

步骤3：车位检测服务器采用有车主要判定方法并结合有车辅助判定方法进行有车判定，所述有车主要判定方法为：如果当前车位初始状态的所有地磁车位检测器判断为无车时，则当50％(含)以上地磁车位检测器从无车变为有车状态后，则判断当前车位为有车；所述有车辅助判定方法为：如果当前车位至少两个地磁车位检测器之间相互通讯所接收的无线信号RSSI值增强时,则判定当前车位有车。所述的无线信号RSSI值的增强是相对于RSSI基准点(也称作零点)的增强，由服务器端进行判断，当前车位的两个地磁车位检测器只负责将各自采集的RSSI值发送到服务器,服务器根据RSSI值基准点判断所接收的当前车位两个地磁车位检测器上传的RSSI值是否增强。

本发明判断有车辅助判定方法的充分条件是：当前车位至少两个地磁车位检测器之间相互通讯所接收的无线信号RSSI值增强时，必定有车，但这不是必要条件，也即，当有车时，RSSI值未必增强,或者说,当至少两个地磁车位检测器之间相互通讯所接收的无线信号RSSI值不增强时，不一定无车：由于车的材质不同或其它原因，偶尔也会发生即使当前车位有车，即使两个车位检测器被封闭在一个密闭的环境里，但无线信号发射后由于被某种原因吸收而不发生反射，此时，虽然有车但是RSSI值并没有增强.因此,RSSI值的增强只是判定有车的充分条件,不是必要条件。

步骤4:车位检测服务器采用无车主要判定方法并结合无车辅助判定方进行无车判定，所述无车主要判定方法：当初始状态所有地磁车位检测器判断为有车时，则当至少50％以上的地磁车位检测器从有车变化为无车状态后,则判定当前车位为无车；所述的无车辅助判定方法为：当初始状态为有车时，如果以当前车位至少两个地磁车位检测器之间相互通讯所接收的无线信号RSSI值增强作为有车的辅助判定条件，则至少两个地磁车位检测器采集的RSSI值均小于有车时增强的RSSI值，判断当前车位无车。

所述无车辅助判定方法的前提条件必须是初始状态均为有车，其原理是：无车时由于两个地磁车位检测器之间相互通讯信号不发生反射，而使它们相互接收的RSSI值降低,但这个降低是相对于有车的RSSI增强值的降低,是一个相对值，也即,判定无车时RSSI值的降低必须先发生有车时的RSSI值增强才可以判定无车时RSSI值降低。

步骤3、步骤4为本发明的核心判断方法，先对步骤3和步骤4所采用的判断原理进行说明：

⑴步骤3、步骤4中有车主要判定方法和无车主要判定方法的原理如下：

①地磁车位检测零抵消点和地磁车位检测器被磁化是本发明的起因。其中，地磁检测零抵消点影响有车的判断，地磁车位检测器被磁化现象影响无车的判断：如图3所示，当车位上有车时，由于车辆恰巧停放在对于地磁车位检测器的地磁检测零抵消点上、地磁车位检测器接受周围磁场的合力为零，由于此时地磁车位检测器所接收的磁通量并不发生变化，因此，即使有车也判断为无车；当车辆从当前车位离开时，由于其中一个地磁车位检测器已经被磁化(一般是强功率发动机将其邻近的地磁车位检测器磁化)，即便是车辆已经离开，但该地磁车位检测器输出的磁场强度值仍然保持原值，因此，将无车判断为有车。

②用两个地磁车位检测器的初始值+其中1个地磁车位检测器的变化值作为判断方法。当两个地地磁车位检测器一个判断为有车，一个判断为无车，其检测结果比例各占50％的情况下时，用它们的初始值进行判断：

针对第一种情况：当初始值全部判断为无车时，如果其中一个变为有车，则判断为当前车位有车，并且判断另一个未发生变化的地磁车位检测器为零抵消点地磁车位检测器。其原理如图4所示，一般情况下，当一个地磁车位检测器处于地磁检测零点时，另一个地磁车位检测器则安装在非零点上，用安装在非零点上的地磁车位检测器校正安装在零点上的地磁车位检测器的输出错误，由此达到用两个地磁车位检测器相互纠正错误之目的。

针对第二种情况：当初始值全部判断为有车时，如果其中一个变为无车，则判断为当前车位无车，并且判断另一个未发生变化的地磁车位检测器为被磁化的地磁车位检测器。由于地磁车位检测器被磁化一般是在当前车位有车的情况下发生的：由当前车辆发动机强磁场所致，所以，此种判断方法的初始条件是两个地磁车位检测器全部判断有车，当车辆离开时，未被磁化的地磁车位检测器检测车位状态从有车变为无车，而其中被磁化的地磁车位检测器检测结果无变化。

上述有车/无车主要判定方法，是在假设产生零抵消点地磁车位检测器和被磁化地磁车位检测器各占50％的前提下，因为这种假设比较符合实际情况，但是，如以上所述，每种方法都有其局限性，都不能百分之百地解决问题，对于极端情况下的检测(既是两个地磁车位检测器都为零抵消点地磁车位检测器或都被磁化)，则需要采用步骤3、步骤4中的辅助判定方法。

⑵步骤3、步骤4中的有车辅助判定方法和无车判定方法的原理如下：

如图5所示，当车位上有车，由于车辆盖住了地磁车位检测器(1、2)，车辆和两个地磁车位检测器形成了一种密闭的环境，致使它们发射的无线电波由于遇到障碍物发生了反射，由于发生了无线信号反射，两个地磁车位检测器接收对方发射的无线信号相比基准点增强了。根据地磁车位检测器接收的RSSI信号相对于基准点增强的情况，可以判断当前车位状态为有车。

如图6所示，图中虚线代表当前车位无车。在无车时，假设两个地磁车位检测器(1、2)周围没有任何障碍物，此时，两个地磁车位检测器的无线电波分别以360度向周围发射，由于在发射的过程中并未遇到任何障碍物，是一种理想的情况，所以所发射的无线电波呈现球状。由于此时两个地磁车位检测器接收对方发射的无线信号由于不包括反射信号，所以，此时两个车位检测器的RSSI值相对于有车(图5)时的RSSI增强值降低了，其RSSI降低以后的值小于有车时的RSSI增强值。

需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (3)

1.一种车位检测综合判定方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：在一个车位上安装至少两个地磁车位检测器，各个地磁车位检测器之间保持一定的距离,所述的地磁车位检测器包括地磁传感器模块和RSSI值监测模块；

步骤2：同一车位上的至少两个地磁车位检测器同时通过各自的地磁传感器模块和RSSI值监测模块采集相应的数据，并向车位检测服务器发送；

步骤3：车位检测服务器采用有车主要判定方法并结合有车辅助判定方法进行有车判定，所述有车主要判定方法为：如果当前车位初始状态的所有地磁车位检测器判断为无车时，则当至少50％的地磁车位检测器从无车变为有车状态后，则判断当前车位为有车；所述有车辅助判定方法为：如果当前车位至少两个地磁车位检测器之间相互通讯所接收的无线信号RSSI值增强时,则判定当前车位有车；

步骤4:车位检测服务器采用无车主要判定方法并结合无车辅助判定方法进行无车判定，所述无车主要判定方法：当初始状态所有地磁车位检测器判断为有车时，则当至少50％以上的地磁车位检测器从有车变化为无车状态后,则判定当前车位为无车；所述的无车辅助判定方法为：当初始状态为有车时，如果以当前车位至少两个地磁车位检测器之间相互通讯所接收的无线信号RSSI值增强作为有车的辅助判定条件，则至少两个地磁车位检测器采集的RSSI值均小于有车时增强的RSSI值，判断当前车位无车；

上述采用有车主要判定方法和无车主要判定方法，是在假设产生零抵消点地磁车位检测器和被磁化地磁车位检测器各占50％的前提下；对于极端情况下的检测，则需要采用步骤3、步骤4中的辅助判定方法；

所述极端情况是指：两个地磁车位检测器都为零抵消点地磁车位检测器或都被磁化；

所述零抵消点地磁车位检测器是指：当车位上有车时，由于车辆恰巧停放在对于地磁车位检测器的地磁检测零抵消点上、地磁车位检测器接受周围磁场的合力为零，由于此时地磁车位检测器所接收的磁通量并不发生变化，因此，即使有车也判断为无车，该地磁车位检测器被称之为零抵消点地磁车位检测器；

所述被磁化地磁车位检测器是指：当车辆从当前车位离开时，由于其中一个地磁车位检测器已经被磁化，即便是车辆已经离开，但该地磁车位检测器输出的磁场强度值仍然保持原值，所述被磁化是强功率发动机将其邻近的地磁车位检测器磁化所致，因此，将无车判断为有车，该地磁车位检测器被称之为被磁化地磁车位检测器。

2.根据权利要求1所述的车位检测综合判定方法，其特征在于：所述步骤2地磁车位检测器通过地磁传感器模块采集的数据为当前车位有车或无车的状态数据；所述地磁车位检测器通过RSSI值监测模块采集的数据为所接收的无线信号强度值。

3.根据权利要求1所述的车位检测综合判定方法，其特征在于：所述地磁车位检测器安装在地表浅层下不大于20厘米处。