CN106297401B - 车载路侧停车位的检测方法、检测设备以及检测*** - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车载路侧停车位的检测方法、检测设备以及检测***，涉及电子信息技术领域。所述方法包括：在车辆行驶过程中测量所述行驶车辆与路测的停车位上的停放车辆之间的距离数据；分析所述距离数据，得到所述停放车辆的停放方式以及停放宽度；根据所述停放方式以及停放宽度确定空余停车位的个数。本发明以车辆为感知载体，在车辆的正常行驶过程中完成对路侧停车位的检测，可迅速实现对城市级的路侧停车位的全面覆盖。

Description

车载路侧停车位的检测方法、检测设备以及检测***

技术领域

本发明关于车辆通信技术领域，特别是关于车辆车位的检测技术，具体的讲是一种车载路侧停车位的检测方法、检测设备以及检测***。

背景技术

本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

停车是当前国内城市，特别是大中城市热点区域的难题。由于早期规划等原因，这些区域所提供的停车位远少于进入的车辆，导致车辆在寻找停车位过程中，花费大量时间，浪费不必要的能源，引发交通拥堵等，而解决这一问题的关键在于停车位信息的实时获知，车辆如果能在该区域中及时的获得当前空余泊位信息及精准地理位置，就能快速的到达指定地点，完成停车。停车位信息获知这一问题的解决方法，当前主要有两大类：一类是针对规范的经营性停车场，通过对其出入口设施改造，使其具有将车辆出入数据采集上传的功能，即可实现对该停车场的空余泊位估算和发布功能。另一类是针对路侧的停车位，由于经营性停车场提供的车位满足不了实际的停车需要，再加之很多路侧停车免费，所以大量的车辆也会在路侧寻找车位。路侧停车实际上是一种开放式停车场所，因此基于停车场出入口的车辆统计及泊位测算方案就不适用了。当前对路侧停车位的检测方案主要是采用固定装置或是安排人员巡检对泊位进行实时监测，同时兼有停车费用计算的功能，常见于路侧停车收费的场景。

申请号为201110427053.8的专利中公开了一种路侧停车位检测方法，其描述了一种基于地磁感应设施的停车位检测方法，该方法包括：在停车位正中位置埋设有地磁传感器和无线通讯放大模块，收集所述地磁传感器获取的所述停车位的垂直地磁数据、水平地磁数据和所述无线通讯放大模块获取的所述停车位的RSSI数据，所述垂直地磁数据为垂直于地面方向上的地磁数据，所述水平地磁数据为平等于地面方向上的地磁数据；将收集得到的所述停车位的垂直地磁数据与预置的稳定垂直地磁数据值比较。

上述基于地磁感应的方案能够很准确的检测停车位是否被车辆占用，而且已经进行实际的应用中。但是，该技术需要在每一个停车位上预埋地磁感应装置，以及每数十个停车位安装一个信息汇聚和转换装置。如果整个城市的路侧停车都按此方式来部署，所需的资金成本，施工成本以及后期维护成本都相当的高，因此必须要搭配收费手段才能进行下去，且无法覆盖城市所有道路；同时由于市政施工等因素，往往还面临多次重复施工的情况。因此，虽然基于地磁感应设施的方式能够精准检测车位占用情况，但不便于快速推广，形成对城市级的路侧停车位检测。

因此，如何研究和开发出一种新的方案以解决当前基于地磁感应设施的停车位检测方法存在的投入成本高、推进速度缓慢、覆盖率不理想的缺陷是本领域亟待解决的技术难题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种车载路侧停车位的检测方法、检测设备以及检测***，以车辆为感知载体，在车辆的正常行驶过程中完成对路侧停车位的检测，可迅速实现对城市级的路侧停车位的全面覆盖。

为了实现上述目的，本发明提供一种车载路侧停车位的检测方法，所述方法包括：

在车辆行驶过程中测量所述行驶车辆与路测的停车位上的停放车辆之间的距离数据；

分析所述距离数据，得到所述停放车辆的停放方式以及停放宽度；

根据所述停放方式以及停放宽度确定空余停车位的个数，包括：

根据所述距离数据绘制脉冲图；

从所述脉冲图中获取相邻的左边波形以及右边波形；

根据所述左边波形确定数值；

获取所述右边波形的下降沿；

获取车辆的行驶速度；

根据所述数值、下降沿、行驶速度以及停放宽度确定空余停车位的个数。

在本发明的优选实施方式中，分析所述距离数据，得到所述停放车辆的停放方式以及停放宽度包括：

根据所述距离数据绘制脉冲图；

从所述脉冲图中获取出数据上沿以及数据下沿；

确定所述数据上沿以及数据下沿的差分；

获取预设的车辆宽度以及车辆长度；

根据所述差分、所述车辆宽度以及车辆长度确定所述停放车辆的停放方式以及停放宽度。

在本发明的优选实施方式中，根据所述差分、所述车辆宽度以及车辆长度确定所述停放车辆的停放方式以及停放宽度包括：

判断所述差分是否趋近于所述车辆宽度；

当判断为是时，所述停放车辆的停放方式为水平型，所述停放宽度为车辆长度；

当判断为否时，继续判断所述差分是否趋近于所述车辆长度；

当判断为是时，所述停放车辆的停放方式为非字型，所述停放宽度为车辆宽度；

当判断为否时，所述停放车辆的停放方式为鱼骨型；

根据所述差分、所述车辆宽度以及车辆长度确定所述停放车辆的停放宽度。

在本发明的优选实施方式中，根据所述差分、所述车辆宽度以及车辆长度确定所述停放车辆的停放宽度包括：

根据所述差分、所述车辆宽度以及车辆长度确定所述停放车辆的倾斜角度；

根据所述倾斜角度、所述车辆宽度以及车辆长度确定所述停放车辆的停放宽度。

在本发明的优选实施方式中，当所述停放方式为非字型或水平型时，所述数值为所述左边波形的上升沿。

在本发明的优选实施方式中，当所述停放方式为鱼骨型时，所述数值为所述左边波形的最小值。

在本发明的优选实施方式中，所述方法还包括：

获取车辆行驶的经纬度坐标；

将所述空余停车位的个数以及所述经纬度坐标通过一通信设备发送至一服务器。

本发明的目的之一是，提供了一种车载路侧停车位的检测设备，所述检测设备包括：

距离数据测量模块，用于在车辆行驶过程中测量所述行驶车辆与路测的停车位上的停放车辆之间的距离数据；

距离数据分析模块，用于分析所述距离数据，得到所述停放车辆的停放方式以及停放宽度；

停车位个数确定模块，用于根据所述停放方式以及停放宽度确定空余停车位的个数，包括：

脉冲图绘制模块，用于根据所述距离数据绘制脉冲图；

波形获取模块，用于从所述脉冲图中获取相邻的左边波形以及右边波形；

数值确定模块，用于根据所述左边波形确定数值；

下降沿获取模块，用于获取所述右边波形的下降沿；

速度获取模块，用于获取车辆的行驶速度；

个数确定模块，用于根据所述数值、下降沿、行驶速度以及停放宽度确定空余停车位的个数。

在本发明的优选实施方式中，所述距离数据分析模块包括：

脉冲图绘制模块，用于根据所述距离数据绘制脉冲图；

上下沿获取模块，用于从所述脉冲图中获取出数据上沿以及数据下沿；

差分确定模块，用于确定所述数据上沿以及数据下沿的差分；

长宽度获取模块，用于获取预设的车辆宽度以及车辆长度；

停放确定模块，用于根据所述差分、所述车辆宽度以及车辆长度确定所述停放车辆的停放方式以及停放宽度。

在本发明的优选实施方式中，所述停放确定模块包括：

第一判断模块，用于判断所述差分是否趋近于所述车辆宽度；

第一确定模块，用于当所述第一判断模块判断为是时，确定出所述停放车辆的停放方式为水平型，所述停放宽度为车辆长度；

第二判断模块，用于当所述第一判断模块判断为否时，继续判断所述差分是否趋近于所述车辆长度；

第二确定模块，用于当所述第二判断模块判断为是时，确定出所述停放车辆的停放方式为非字型，所述停放宽度为车辆宽度；

第三确定模块，用于当所述第二判断模块判断为否时，确定出所述停放车辆的停放方式为鱼骨型；

宽度确定模块，用于根据所述差分、所述车辆宽度以及车辆长度确定所述停放车辆的停放宽度。

在本发明的优选实施方式中，所述宽度确定模块包括：

倾斜角度确定模块，用于根据所述差分、所述车辆宽度以及车辆长度确定所述停放车辆的倾斜角度；

停放宽度确定模块，用于根据所述倾斜角度、所述车辆宽度以及车辆长度确定所述停放车辆的停放宽度。

在本发明的优选实施方式中，当所述停放方式为非字型或水平型时，所述数值为所述左边波形的上升沿。

在本发明的优选实施方式中，当所述停放方式为鱼骨型时，所述数值为所述左边波形的最小值。

在本发明的优选实施方式中，所述检测设备还包括：

坐标获取模块，用于获取车辆行驶的经纬度坐标；

发送模块，用于将所述空余停车位的个数以及所述经纬度坐标通过一通信设备发送至一服务器。

本发明的目的之一是，提供了一种车载路侧停车位的检测***，所述检测***包括服务器、安装在车辆上的GPS、通信设备以及车载路侧停车位的检测设备，其中，所述检测设备包括：

距离数据测量模块，用于在车辆行驶过程中测量所述行驶车辆与路测的停车位上的停放车辆之间的距离数据；

距离数据分析模块，用于分析所述距离数据，得到所述停放车辆的停放方式以及停放宽度；

停车位个数确定模块，用于根据所述停放方式以及停放宽度确定空余停车位的个数，包括：

脉冲图绘制模块，用于根据所述距离数据绘制脉冲图；

波形获取模块，用于从所述脉冲图中获取相邻的左边波形以及右边波形；

数值确定模块，用于根据所述左边波形确定数值；

下降沿获取模块，用于获取所述右边波形的下降沿；

速度获取模块，用于获取车辆的行驶速度；

个数确定模块，用于根据所述数值、下降沿、行驶速度以及停放宽度确定空余停车位的个数；

所述GPS，用于提供车辆行驶的经纬度坐标；

所述检测设备还包括：发送模块，用于将所述空余停车位的个数以及所述经纬度坐标通过所述通信设备发送至所述服务器。

本发明的有益效果在于，提供了一种车载路侧停车位的检测方法、检测设备以及检测***，针对当前技术在实际应用中的投入成本过高，推进速度过慢，覆盖率不理想的情况，拟以车辆为感知载体，在车辆的正常行驶过程中完成对路侧停车位的检测，通过城市中行驶的众多车辆协作采集数据，可以短时间内聚集和发布城市级的路侧实时停车数据，可迅速实现对城市级的路侧停车位的全面覆盖。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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。

图1为本发明实施例提供的一种车载路侧停车位的检测方法的流程图；

图2为图1中的步骤S102的具体流程图；

图3为图2中的步骤S205的具体流程图；

图4为图1中的步骤S104的具体流程图；

图5为本发明实施例提供的一种车载路侧停车位的检测方法的另一实施方式的流程图；

图6为本发明实施例提供的一种车载路侧停车位的检测***的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种车载路侧停车位的检测设备的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的一种车载路侧停车位的检测设备中距离数据分析模块的结构框图；

图9为本发明实施例提供的一种车载路侧停车位的检测设备中停放确定模块的结构框图；

图10为本发明实施例提供的一种车载路侧停车位的检测设备中停车位个数确定模块的结构框图；

图11为本发明实施例提供的一种车载路侧停车位的检测设备的另一实施方式的结构框图；

图12为本发明提供的具体实施例中车辆行驶过程中获取距离数据的示意图；

图13为本发明提供的具体实施例中根据距离数据绘制的脉冲图；

图14为本发明提供的具体实施例中车辆的停放方式为水平型的示意图；

图15为本发明提供的具体实施例中车辆的停放方式为非字型的示意图；

图16为本发明提供的具体实施例中车辆的停放方式为鱼骨形的示意图；

图17为本发明提供的具体实施例中不同停车方式的脉冲图；

图18为本发明提供的具体实施例中计算鱼骨型的停放宽度的示意图；

图19为本发明提供的具体实施例中确定鱼骨型的停车空余位长度的示意图；

图20为本发明提供的具体实施例中确定鱼骨型的停车空余位长度的脉冲图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本领域技术技术人员知道，本发明的实施方式可以实现为一种***、装置、设备、方法或计算机程序产品。因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，或者硬件和软件结合的形式。

下面参考本发明的若干代表性实施方式，详细阐释本发明的原理和精神。

本发明针对当前技术在实际应用中的投入成本过高，推进速度过慢，覆盖率不理想的情况，提出了一种车载路侧停车位的检测方法、检测设备以及检测***，以车辆为感知载体，在车辆的正常行驶过程中完成对路侧停车位的检测，即可迅速实现对城市级的路侧停车位的全面覆盖。

图1为本发明提出的一种车载路侧停车位的检测方法的具体流程图，请参阅图1，所述方法包括：

S101：在车辆行驶过程中测量所述行驶车辆与路测的停车位上的停放车辆之间的距离数据。在具体的实施方式中，可通过采用在汽车上安装超声探头在行进过程中对路侧车位进行实时扫描，通过超声测距的特征来测量行驶车辆与路测的停车位上的停放车辆之间的距离数据，以判断当前路侧位置是否有空余车位。

超声波测距是一种常见的测距方法，其原理是超声波传感器发射一定频率的超声波，借助空气媒质传播，到达测量目标或障碍物后反射回来，经反射后由超声波接收器接收脉冲，其所经历的时间即为往返时间，根据距离公式可得目标物体与超声波发射器的距离：

s＝v*t/2

公式中，s为目标物体与超声波发射器之间的距离，v为超声波在空气中的传播速度，t为超声波往返时间。

图12为本发明提供的具体实施例中车辆行驶过程中获取距离数据的示意图，将超声波传感器安装到车辆右侧，在车辆行驶过程中，持续发射超声波，可以得到一组连续的测距数据。在路侧有车辆停放的情况下，因车辆的反射，超声波会返回一个较短的测距值；相反，超声波会返回一个较长的测距值。因此，根据超声传感器返回的测距数据特征，可以判断该路段的车位分布，已占用车位和可用车位情况。

在具体的实施例中，可采用如下流程进行距离数据的采集：

在超声传感器测距数据采集中，为减少其他噪声干扰，设定超声波发射器功率，使之的距离测定范围不超过一个车道的宽度，一般而言，该数值取4～5米。

S102：分析所述距离数据，得到所述停放车辆的停放方式以及停放宽度。图2为步骤S102的具体流程图。

S103：根据所述停放方式以及停放宽度确定空余停车位的个数，图4为步骤S104的具体流程图。

请参阅图2，步骤S102具体包括：

S201：根据所述距离数据绘制脉冲图。

当车辆在路侧停车位的相邻车道行驶时，得到的脉冲图如图13所示，其是超声测距脉冲数据集，该脉冲上沿为超声最大测距范围，即对应位置没有车的情况，该脉冲下沿则表示该位置检测到有车辆存在。上沿脉冲宽度代表了空余车位的长度，下沿脉冲宽度代表了已停车辆的长度。

S202：从所述脉冲图中获取出数据上沿以及数据下沿。

S203：确定所述数据上沿以及数据下沿的差分。在具体的实施方式中，数据上沿为P_u，数据下沿为P_u，差分Δd＝P_u-P_d。Δd的物理意义是表明停放车辆车头(或车尾)距离路沿的长度，通过该长度可以测算出车辆的停放方式。

S204：获取预设的车辆宽度以及车辆长度，设普通的车辆宽度为β，车辆长度为α，车辆停放后距离路沿的间隙很小。

S205：根据所述差分、所述车辆宽度以及车辆长度确定所述停放车辆的停放方式以及停放宽度。图3为步骤S205的具体流程图，请参阅图3，该步骤包括：

S301：判断所述差分是否趋近于所述车辆宽度；

S302：当判断为是时，所述停放车辆的停放方式为水平型，所述停放宽度为车辆长度；

路侧停车中，车辆停放的方式不尽相同，目前常见的停放方式有3类，水平型，非字型，和鱼骨型，图14为水平型停放方式的示意图，图15为车辆的停放方式为非字型的示意图，图16为车辆的停放方式为鱼骨形的示意图。图17为不同停车方式的脉冲图，如图17所示，不同的停放方式导致超声测距的脉冲图特征发生变化。

S303：当判断为否时，继续判断所述差分是否趋近于所述车辆长度；

S304：当判断为是时，所述停放车辆的停放方式为非字型，所述停放宽度为车辆宽度；

S305：当判断为否时，所述停放车辆的停放方式为鱼骨型；

S306：根据所述差分、所述车辆宽度以及车辆长度确定所述停放车辆的停放宽度。该步骤在具体的实施方式中包括：

根据所述差分、所述车辆宽度以及车辆长度确定所述停放车辆的倾斜角度θ；

根据所述倾斜角度、所述车辆宽度以及车辆长度确定所述停放车辆的停放宽度r′。

也即，当Δd趋近于β时，可以估算车辆呈水平型停放，停放宽度r′＝α；

当Δd趋近于α时，可以估算车辆呈非字型停放，停放宽度r′＝β；

当Δd趋近于[β，α]中间值时，可以估算车辆呈鱼骨型停放，此时需要计算车辆停放倾斜角θ。图18为本发明提供的具体实施例中计算鱼骨型的停放宽度的示意图，请参阅图18，Δd＝β*cosθ+α*sinθ。通过解此三角函数方程得到θ的值，再根据θ计算r′，r′＝β*sinθ+α*cosθ。

在某些情况下，比如停车情况非常疏松的情况下，数据会呈现一个连续的上沿脉冲，难以计算Δd，此时，可以设定r′＝α，反之，可以设定r′＝β。

图4为步骤S103的具体流程图，请参阅图4，该步骤包括：

S401：从所述脉冲图中获取相邻的左边波形以及右边波形；

S402：根据所述左边波形确定数值；

S403：获取所述右边波形的下降沿；

S404：获取车辆的行驶速度；

S405：根据所述数值、下降沿、行驶速度以及停放宽度确定空余停车位的个数。

在本发明的具体实施方式中，当所述停放方式为非字型或水平型时，所述数值为所述左边波形的上升沿，即根据所述左边波形的上升沿、右边波形的下降沿、行驶速度以及停放宽度确定空余停车位的个数。具体的，停车空余位长度通过l来表示，则有：

l＝v*(t₁-t₀)

其中，v为车辆的行驶速度，t‘₁为右边波形的下降沿，t’₀为左边波形的上升沿，t‘₁-t’₀为上沿脉冲宽度，则该长度可供停放车辆的数量通过m表示，则有：

m＝INT(l/r)

其中，r′为车辆在非字型或水平型下的车辆宽度，INT为取整运算符。

特别的，对于鱼骨型停放方式而言，所述数值为所述左边波形的最小值，即t’₀为左边波形的最小值，t‘₁为右边波形的下降沿，根据所述左边波形的最小值、右边波形的下降沿、行驶速度以及停放宽度确定空余停车位的个数。具体的，图19为确定鱼骨型的停车空余位长度的示意图，图20为确定鱼骨型的停车空余位长度的脉冲图，如图19、图20所示，可见此种停放方式下空余位长度的采样起止时刻。

图5为本发明实施例提供的一种车载路侧停车位的检测方法的另一实施方式的流程图，请参阅图5，该方法在实施方式二中，包括：

S501：在车辆行驶过程中测量所述行驶车辆与路测的停车位上的停放车辆之间的距离数据。在具体的实施方式中，可通过采用在汽车上安装超声探头在行进过程中对路侧车位进行实时扫描，通过超声测距的特征来测量行驶车辆与路测的停车位上的停放车辆之间的距离数据，以判断当前路侧位置是否有空余车位。

S502：分析所述距离数据，得到所述停放车辆的停放方式以及停放宽度。

S503：根据所述停放方式以及停放宽度确定空余停车位的个数。

S504：获取车辆行驶的经纬度坐标。

S505：将所述空余停车位的个数以及所述经纬度坐标通过一通信设备发送至一服务器。在具体的实施方式中，采用在汽车上安装GPS和3G/4G模块的方法在行进过程中对路侧车位进行实时扫描，通过超声测距的特征来判断当前路侧位置是否有空余车位，连同GPS探测的经纬度坐标通过3G/4G模块一起发送到服务器，形成实时路侧停车位的数据集，供停车诱导应用使用。如，对于已检测到空余车位，采用rec＝{long，lati，m}的格式给予记录，其中，{long，lati}为经纬度坐标，m表示停车位个数。行驶车辆对超声测距的数据集进行处理后，得到rec的集合，通过3G/4G网络上传到服务器。

在城市中，可以由众多的车辆，比如的士，物流车辆，一部分私家车等，在行驶过程中使用该方法来协作采集和更新路侧停车位数据，在短时间内就能形成城市级路侧停车位的分布、使用和空闲数据集。

如上所述，与当前在停车车位附近安装检测装置的方法不同，本发明采用在汽车上安装GPS和超声探头以及3G/4G模块的方法在行进过程中对路侧车位进行实时扫描，通过超声测距的特征来判断当前路侧位置是否有空余车位，连同GPS坐标通过3G/4G模块一起发送到服务器，形成实时路侧停车位的数据集，供停车诱导应用使用。本发明提出的方法通过城市中行驶的众多车辆协作采集数据，可以短时间内聚集和发布城市级的路侧实时停车数据。

应当注意，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

在介绍了本发明示例性实施方式的方法之后，接下来，参考附图对本发明示例性实施方式的***进行介绍。该***、设备的实施可以参见上述方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的术语“模块”和“单元”，可以是实现预定功能的软件和/或硬件。尽管以下实施例所描述的模块较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图6为本发明实施例提供的一种车载路侧停车位的检测***的结构示意，请参阅图6，所述***包括服务器400、安装在车辆上的GPS200、通信设备300以及车载路侧停车位的检测设备100。

其中，所述GPS200，用于提供车辆行驶的经纬度坐标；

所述检测设备100用于在车辆行驶过程中测量所述行驶车辆与路测的停车位上的停放车辆之间的距离数据，确定空余停车位的个数，将所述空余停车位的个数以及所述经纬度坐标通过所述通信设备300发送至所述服务器400。

在城市中，可以由众多的车辆，比如的士，物流车辆，一部分私家车等，在行驶过程中使用该方法来协作采集和更新路侧停车位数据，在短时间内就能形成城市级路侧停车位的分布、使用和空闲数据集。

图7为本发明实施例提供的一种车载路侧停车位的检测设备的结构示意图，请参阅图7，所述检测设备100包括：

距离数据测量模块101，用于在车辆行驶过程中测量所述行驶车辆与路测的停车位上的停放车辆之间的距离数据。在具体的实施方式中，可通过采用在汽车上安装超声探头在行进过程中对路侧车位进行实时扫描，通过超声测距的特征来测量行驶车辆与路测的停车位上的停放车辆之间的距离数据，以判断当前路侧位置是否有空余车位。

超声波测距是一种常见的测距方法，其原理是超声波传感器发射一定频率的超声波，借助空气媒质传播，到达测量目标或障碍物后反射回来，经反射后由超声波接收器接收脉冲，其所经历的时间即为往返时间，根据距离公式可得目标物体与超声波发射器的距离：

s＝v*t/2

公式中，s为目标物体与超声波发射器之间的距离，v为超声波在空气中的传播速度，t为超声波往返时间。

图12为本发明提供的具体实施例中车辆行驶过程中获取距离数据的示意图，将超声波传感器安装到车辆右侧，在车辆行驶过程中，持续发射超声波，可以得到一组连续的测距数据。在路侧有车辆停放的情况下，因车辆的反射，超声波会返回一个较短的测距值；相反，超声波会返回一个较长的测距值。因此，根据超声传感器返回的测距数据特征，可以判断该路段的车位分布，已占用车位和可用车位情况。

在具体的实施例中，可采用如下流程进行距离数据的采集：

在超声传感器测距数据采集中，为减少其他噪声干扰，设定超声波发射器功率，使之的距离测定范围不超过一个车道的宽度，一般而言，该数值取4～5米。

距离数据分析模块102，用于分析所述距离数据，得到所述停放车辆的停放方式以及停放宽度。图8为距离数据分析模块的结构框图。

停车位个数确定模块103，用于根据所述停放方式以及停放宽度确定空余停车位的个数，图10为停车位个数确定模块的结构框图。

图8为本发明实施例提供的一种车载路侧停车位的检测设备中距离数据分析模块的结构框图，请参阅图8，距离数据分析模块102具体包括：

脉冲图绘制模块201，用于根据所述距离数据绘制脉冲图。

当车辆在路侧停车位的相邻车道行驶时，得到的脉冲图如图13所示，其是超声测距脉冲数据集，该脉冲上沿为超声最大测距范围，即对应位置没有车的情况，该脉冲下沿则表示该位置检测到有车辆存在。上沿脉冲宽度代表了空余车位的长度，下沿脉冲宽度代表了已停车辆的长度。

上下沿获取模块202，用于从所述脉冲图中获取出数据上沿以及数据下沿。

差分确定模块203，用于确定所述数据上沿以及数据下沿的差分。在具体的实施方式中，数据上沿为P_u，数据下沿为P_u，差分Δd＝P_u-P_d。Δd的物理意义是表明停放车辆车头(或车尾)距离路沿的长度，通过该长度可以测算出车辆的停放方式。

长宽度获取模块204，用于获取预设的车辆宽度以及车辆长度，设普通的车辆宽度为β，车辆长度为α，车辆停放后距离路沿的间隙很小。

停放确定模块205，用于根据所述差分、所述车辆宽度以及车辆长度确定所述停放车辆的停放方式以及停放宽度。图9为停放确定模块205的结构框图，请参阅图9，该步骤包括：

第一判断模块301，用于判断所述差分是否趋近于所述车辆宽度；

第一确定模块302，用于当所述第一判断模块判断为是时，所述停放车辆的停放方式为水平型，所述停放宽度为车辆长度；

路侧停车中，车辆停放的方式不尽相同，目前常见的停放方式有3类，水平型，非字型，和鱼骨型，图14为水平型停放方式的示意图，图15为车辆的停放方式为非字型的示意图，图16为车辆的停放方式为鱼骨形的示意图。图17为不同停车方式的脉冲图，如图17所示，不同的停放方式导致超声测距的脉冲图特征发生变化。

第二判断模块303，用于当所述第一判断模块判断为否时，继续判断所述差分是否趋近于所述车辆长度；

第二确定模块304，用于当所述第二判断模块判断为是时，所述停放车辆的停放方式为非字型，所述停放宽度为车辆宽度；

第三确定模块305，用于当所述第二判断模块判断为否时，所述停放车辆的停放方式为鱼骨型；

宽度确定模块306，用于根据所述差分、所述车辆宽度以及车辆长度确定所述停放车辆的停放宽度。该模块在具体的实施方式中包括：

倾斜角度确定模块，用于根据所述差分、所述车辆宽度以及车辆长度确定所述停放车辆的倾斜角度θ；

停放宽度确定模块，用于根据所述倾斜角度、所述车辆宽度以及车辆长度确定所述停放车辆的停放宽度r′。

也即，当Δd趋近于β时，可以估算车辆呈水平型停放，停放宽度r′＝α；

当Δd趋近于α时，可以估算车辆呈非字型停放，停放宽度r′＝β；

当Δd趋近于[β，α]中间值时，可以估算车辆呈鱼骨型停放，此时需要计算车辆停放倾斜角θ。图18为本发明提供的具体实施例中计算鱼骨型的停放宽度的示意图，请参阅图18，Δd＝β*cosθ+α*sinθ。通过解此三角函数方程得到θ的值，再根据θ计算r′，r′＝β*sinθ+α*cosθ。

在某些情况下，比如停车情况非常疏松的情况下，数据会呈现一个连续的上沿脉冲，难以计算Δd，此时，可以设定r′＝α，反之，可以设定r′＝β。

图10为停车位个数确定模块的结构框图，请参阅图10，停车位个数确定模块103包括：

波形获取模块401，用于从所述脉冲图中获取相邻的左边波形以及右边波形；

数值确定模块402，用于根据所述左边波形确定数值；

下降沿获取模块403，用于获取所述右边波形的下降沿；

速度获取模块404，用于获取车辆的行驶速度；

个数确定模块405，用于根据所述数值、下降沿、行驶速度以及停放宽度确定空余停车位的个数。

在本发明的具体实施方式中，当所述停放方式为非字型或水平型时，所述数值为所述左边波形的上升沿，即根据所述左边波形的上升沿、右边波形的下降沿、行驶速度以及停放宽度确定空余停车位的个数。具体的，停车空余位长度通过l来表示，则有：

l＝v*(t₁-t₀)

其中，v为车辆的行驶速度，t‘₁为右边波形的下降沿，t’₀为左边波形的上升沿，t‘₁-t’₀为上沿脉冲宽度，则该长度可供停放车辆的数量通过m表示，则有：

m＝INT(l/r)

其中，r′为车辆在非字型或水平型下的车辆宽度，INT为取整运算符。

特别的，对于鱼骨型停放方式而言，所述数值为所述左边波形的最小值，即t’₀为左边波形的最小值，t‘₁为右边波形的下降沿，根据所述左边波形的最小值、右边波形的下降沿、行驶速度以及停放宽度确定空余停车位的个数。具体的，图19为确定鱼骨型的停车空余位长度的示意图，图20为确定鱼骨型的停车空余位长度的脉冲图，如图19、图20所示，可见此种停放方式下空余位长度的采样起止时刻。

图11为本发明实施例提供的一种车载路侧停车位的检测设备的另一实施方式的结构框图，请参阅图11，该设备在实施方式二中还包括：

坐标获取模块104，用于获取车辆行驶的经纬度坐标。

发送模块105，用于将所述空余停车位的个数以及所述经纬度坐标通过一通信设备发送至一服务器。在具体的实施方式中，采用在汽车上安装GPS和3G/4G模块的方法在行进过程中对路侧车位进行实时扫描，通过超声测距的特征来判断当前路侧位置是否有空余车位，连同GPS探测的经纬度坐标通过3G/4G模块一起发送到服务器，形成实时路侧停车位的数据集，供停车诱导应用使用。如，对于已检测到空余车位，采用rec＝{long，lati，m}的格式给予记录，其中，{long，lati}为经纬度坐标，m表示停车位个数。行驶车辆对超声测距的数据集进行处理后，得到rec的集合，通过3G/4G网络上传到服务器。

在城市中，可以由众多的车辆，比如的士，物流车辆，一部分私家车等，在行驶过程中使用该方法来协作采集和更新路侧停车位数据，在短时间内就能形成城市级路侧停车位的分布、使用和空闲数据集。

如上所述，与当前在停车车位附近安装检测装置不同，本发明采用在汽车上安装GPS和超声探头以及3G/4G模块的方法在行进过程中对路侧车位进行实时扫描，通过超声测距的特征来判断当前路侧位置是否有空余车位，连同GPS坐标通过3G/4G模块一起发送到服务器，形成实时路侧停车位的数据集，供停车诱导应用使用。本发明提出的方法通过城市中行驶的众多车辆协作采集数据，可以短时间内聚集和发布城市级的路侧实时停车数据。

此外，尽管在上文详细描述中提及了***的若干单元模块，但是这种划分仅仅并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多单元的特征和功能可以在一个单元中具体化。同样，上文描述的一个单元的特征和功能也可以进一步划分为由多个单元来具体化。

综上所述，本发明提供的一种车载路侧停车位的检测方法、检测设备以及检测***，针对当前技术在实际应用中的投入成本过高，推进速度过慢，覆盖率不理想的情况，拟以车辆为感知载体，在车辆的正常行驶过程中完成对路侧停车位的检测，通过城市中行驶的众多车辆协作采集数据，可以短时间内聚集和发布城市级的路侧实时停车数据，可迅速实现对城市级的路侧停车位的全面覆盖。

本发明基于超声测距特征来检测路侧是否有空余位置：按照超声测距脉冲上下沿差分对路侧停车位的进行聚类分析，测算车辆停放方式和停放长度。基于车辆行驶速度和车辆停放方式计算空余位置长度，如长度大于停放车辆停放长度阈值，则标注为可用停车位，并将其GPS坐标上传至服务器。对路侧连续可用空间长度按照测算的车位停放长度进行整除运算，得到多个车位及对应的GPS坐标，将其上传至服务器。由城市中众多的车辆在行驶中协作完成，快速形成城市级路侧停车位分布、使用和空闲的数据集。

同现有的路侧停车位检测技术相比，本发明以车辆作为检测载体，在车辆的行驶过程中完成了停车位的检测，在大幅降低铺设感应装置成本的同时，能迅速覆盖城市的每一条道路，在短时间内实现对城市级路侧停车位信息的检测和采集。本发明已经过实验表明，具有可行性。

对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件(ProgrammableLogic Device,PLD)(例如现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA))就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字***“集成”在一片PLD上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片2。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器(logic compiler)”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言(HardwareDescription Language，HDL)，而HDL也并非仅有一种，而是有许多种，如ABEL(AdvancedBoolean Expression Language)、AHDL(Altera Hardware Description Language)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(JavaHardware Description Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(Ruby HardwareDescription Language)等，目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-Speed IntegratedCircuit Hardware Description Language)与Verilog2。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。

控制器可以按任何适当的方式实现，例如，控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：ARC 625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20以及Silicone Labs C8051F320，存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。

本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

上述实施例阐明的***、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于***实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本申请可用于众多通用或专用的计算机***环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器***、基于微处理器的***、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何***或设备的分布式计算环境等等。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。

Claims (15)

1.一种车载路侧停车位的检测方法，其特征是，所述方法包括：

在车辆行驶过程中测量所述行驶车辆与路测的停车位上的停放车辆之间的距离数据；

分析所述距离数据，得到所述停放车辆的停放方式以及停放宽度；

根据所述停放方式以及停放宽度确定空余停车位的个数，包括：

根据所述距离数据绘制脉冲图；

从所述脉冲图中获取相邻的左边波形以及右边波形；

根据所述左边波形确定数值；

获取所述右边波形的下降沿；

获取车辆的行驶速度；

根据所述数值、下降沿、行驶速度以及停放宽度确定空余停车位的个数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，分析所述距离数据，得到所述停放车辆的停放方式以及停放宽度包括：

根据所述距离数据绘制脉冲图；

从所述脉冲图中获取出数据上沿以及数据下沿；

确定所述数据上沿以及数据下沿的差分；

获取预设的车辆宽度以及车辆长度；

根据所述差分、所述车辆宽度以及车辆长度确定所述停放车辆的停放方式以及停放宽度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征是，根据所述差分、所述车辆宽度以及车辆长度确定所述停放车辆的停放方式以及停放宽度包括：

判断所述差分是否趋近于所述车辆宽度；

当判断为是时，所述停放车辆的停放方式为水平型，所述停放宽度为车辆长度；

当判断为否时，继续判断所述差分是否趋近于所述车辆长度；

当判断为是时，所述停放车辆的停放方式为非字型，所述停放宽度为车辆宽度；

当判断为否时，所述停放车辆的停放方式为鱼骨型；

根据所述差分、所述车辆宽度以及车辆长度确定所述停放车辆的停放宽度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征是，根据所述差分、所述车辆宽度以及车辆长度确定所述停放车辆的停放宽度包括：

根据所述差分、所述车辆宽度以及车辆长度确定所述停放车辆的倾斜角度；

根据所述倾斜角度、所述车辆宽度以及车辆长度确定所述停放车辆的停放宽度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是，当所述停放方式为非字型或水平型时，所述数值为所述左边波形的上升沿。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征是，当所述停放方式为鱼骨型时，所述数值为所述左边波形的最小值。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征是，所述方法还包括：

获取车辆行驶的经纬度坐标；

将所述空余停车位的个数以及所述经纬度坐标通过一通信设备发送至一服务器。

8.一种车载路侧停车位的检测设备，其特征是，所述检测设备包括：

距离数据测量模块，用于在车辆行驶过程中测量所述行驶车辆与路测的停车位上的停放车辆之间的距离数据；

距离数据分析模块，用于分析所述距离数据，得到所述停放车辆的停放方式以及停放宽度；

停车位个数确定模块，用于根据所述停放方式以及停放宽度确定空余停车位的个数，包括：

脉冲图绘制模块，用于根据所述距离数据绘制脉冲图；

波形获取模块，用于从所述脉冲图中获取相邻的左边波形以及右边波形；

数值确定模块，用于根据所述左边波形确定数值；

下降沿获取模块，用于获取所述右边波形的下降沿；

速度获取模块，用于获取车辆的行驶速度；

个数确定模块，用于根据所述数值、下降沿、行驶速度以及停放宽度确定空余停车位的个数。

9.根据权利要求8所述的检测设备，其特征是，所述距离数据分析模块包括：

脉冲图绘制模块，用于根据所述距离数据绘制脉冲图；

上下沿获取模块，用于从所述脉冲图中获取出数据上沿以及数据下沿；

差分确定模块，用于确定所述数据上沿以及数据下沿的差分；

长宽度获取模块，用于获取预设的车辆宽度以及车辆长度；

停放确定模块，用于根据所述差分、所述车辆宽度以及车辆长度确定所述停放车辆的停放方式以及停放宽度。

10.根据权利要求9所述的检测设备，其特征是，所述停放确定模块包括：

第一判断模块，用于判断所述差分是否趋近于所述车辆宽度；

第一确定模块，用于当所述第一判断模块判断为是时，确定出所述停放车辆的停放方式为水平型，所述停放宽度为车辆长度；

第二判断模块，用于当所述第一判断模块判断为否时，继续判断所述差分是否趋近于所述车辆长度；

第二确定模块，用于当所述第二判断模块判断为是时，确定出所述停放车辆的停放方式为非字型，所述停放宽度为车辆宽度；

第三确定模块，用于当所述第二判断模块判断为否时，确定出所述停放车辆的停放方式为鱼骨型；

宽度确定模块，用于根据所述差分、所述车辆宽度以及车辆长度确定所述停放车辆的停放宽度。

11.根据权利要求10所述的检测设备，其特征是，所述宽度确定模块包括：

倾斜角度确定模块，用于根据所述差分、所述车辆宽度以及车辆长度确定所述停放车辆的倾斜角度；

停放宽度确定模块，用于根据所述倾斜角度、所述车辆宽度以及车辆长度确定所述停放车辆的停放宽度。

12.根据权利要求8所述的检测设备，其特征是，当所述停放方式为非字型或水平型时，所述数值为所述左边波形的检测上升沿。

13.根据权利要求8所述的检测设备，其特征是，当所述停放方式为鱼骨型时，所述数值为所述左边波形的最小值。

14.根据权利要求12或13所述的检测设备，其特征是，所述检测设备还包括：

坐标获取模块，用于获取车辆行驶的经纬度坐标；

发送模块，用于将所述空余停车位的个数以及所述经纬度坐标通过一通信设备发送至一服务器。

15.一种车载路侧停车位的检测***，其特征是，所述检测***包括服务器、安装在车辆上的GPS、通信设备以及如权利要求8至14任意一项所述的车载路侧停车位的检测设备，

其中，所述检测设备包括：

距离数据测量模块，用于在车辆行驶过程中测量所述行驶车辆与路测的停车位上的停放车辆之间的距离数据；

距离数据分析模块，用于分析所述距离数据，得到所述停放车辆的停放方式以及停放宽度；

停车位个数确定模块，用于根据所述停放方式以及停放宽度确定空余停车位的个数，包括：

脉冲图绘制模块，用于根据所述距离数据绘制脉冲图；

波形获取模块，用于从所述脉冲图中获取相邻的左边波形以及右边波形；

数值确定模块，用于根据所述左边波形确定数值；

下降沿获取模块，用于获取所述右边波形的下降沿；

速度获取模块，用于获取车辆的行驶速度；

个数确定模块，用于根据所述数值、下降沿、行驶速度以及停放宽度确定空余停车位的个数；

所述GPS，用于提供车辆行驶的经纬度坐标；

所述检测设备还包括：发送模块，用于将所述空余停车位的个数以及所述经纬度坐标通过所述通信设备发送至所述服务器。