CN104169988A - 用于检测停车空间的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种用于检测停车空间的方法，所述方法包括：收集信号值、将所述信号值的最大值以及最小值的差值与第一阈值进行比较，并且将所述信号值的平均值以及对应的基准值之间的差值与第二阈值进行比较。本发明揭示了用于检测停车空间的设备，所述设备可以用于实施上述方法。

Description

用于检测停车空间的设备和方法

技术领域

本发明涉及检测停车空间，且更确切地说涉及用于检测停车空间的设备和方法。

背景技术

停车空间用于停放汽车。传感器用于监视停车空间是否被汽车占用，以便自动监视停车空间的状况。举例来说，金属检测器可以安置在地下并且用于感测停车空间的状态。

然而，传感器可能受到一些外部条件影响，例如，温度、驾驶员的行为，以及其它金属物体的干扰等。

发明内容

本发明的目的是提供用于检测停车空间的方法以及设备，所述方法以及设备可以减少或消除驾驶员的行为的影响、其它金属物体以及温度的干扰。

在本发明的一个方面中，用于检测停车空间的方法包括：收集检测在停车空间中的物体的至少一组信号值，确定所述组的信号值是否是稳定的，计算所述组的信号值与基准值之间的差值；将所述差值与第二阈值进行比较；以及当所述组的信号值是稳定的并且差值比第二阈值高时，确定所述停车空间被占用。

在本发明的另一方面中，用于检测停车空间的方法包括：收集检测在停车空间中的物体的至少两组信号值，其中所述组的信号值具有不同的精度；确定所有所述组的信号值是否都是稳定的；分别计算所述组的信号值与对应的基准值之间的差值；分别将差值中的每一者与对应的第二阈值进行比较；以及基于所述确定以及比较确定停车空间的状态。

在本发明的再一方面中，用于检测停车空间的方法包括：收集检测在停车空间中的物体的至少一组信号值；确定所述组的信号值是否是稳定的；当信号值是稳定的时，计算所述组的信号值与基准值之间的差值；将差值与第二阈值进行比较；以及基于所述比较的结果确定停车空间的状态。

在本发明的再一方面中，用于检测停车空间的方法包括：收集检测在停车空间中的物体的至少两组信号值，其中所述组的信号值具有不同的精度；确定是否所有所述组的信号值都是稳定的；当所有所述组的信号值是稳定的时，分别计算所述组的信号值与对应的基准值之间的差值；分别将差值中的每一者与对应的第二阈值进行比较；以及基于所述比较确定停车空间的状态。

在本发明的再一方面中，用于检测停车空间的设备包括：经配置用于收集至少一组信号值的至少一个数据收集器；经配置用于确定所述至少一组的信号值是否稳定的第一计算单元；以及经配置用于将所述至少一组的信号值与对应的基准值进行比较的第二计算单元。

在本发明的再一方面中，揭示了一种制品，计算机可读代码记录在所述制品上。计算机可读代码包括：用于收集至少一组信号值的计算机可读代码；用于确定所述至少一组的信号值是否稳定的计算机可读代码；以及用于在信号值是稳定的时将所述组的信号值与对应的基准值进行比较的计算机可读代码。

附图说明

图1示出了在没有外部影响的情况下的检测器的输出。

图2示出了在温度飘移的影响下的检测器的输出。

图3示出了在其它金属物体的短暂影响下的检测器的输出。

图4示出了在驾驶员的行为的影响下的检测器的输出。

图5示出了较高以及较低精度的信号值的范围。

图6示出了两组不同精度的信号值的输出的变化。

图7示出了利用稳定的窗口来检测停车空间。

图8图示了根据本发明的一个实施例的解决方案。

图9示出了根据本发明的一个优选实施例的用于检测停车空间的方法的流程图。

图10示意性地示出了根据本发明的另一实施例的用于检测停车空间的设备。

具体实施方式

本发明将关于本发明的优选实施例来详细描述。在描述中提供许多细节以便于透彻的理解。然而，所属领域的技术人员可以理解，本发明还可以在不具有一些细节或所有细节的情况下实施。

众所周知，例如金属检测器等传感器可以收集信号值，所述信号值可以是检测器的输出，例如，对应于检测器的电路中的电流的信号值。所属领域的技术人员将认识到，根据特定的应用，信号可以在本发明的方法之前进行预处理。

存在用于金属检测器的基准值，并且所述基准值可以用于指示停车空间未被汽车占用。当汽车将要到来时，来自检测器的信号值变得较高，并且在汽车已经完全停放在所述空间中时达到最高水平。一般来说，使用处理器(非必需)来基于信号值以及基准值确定停车空间是空的还是被占用。

在以下曲线图中，竖直轴线表示信号值，并且水平轴线表示时间段。

图1是示出了在汽车停放之前、期间，以及之后的信号值的曲线图。应注意，检测线通过连接对应于某些信号值的一系列点来形成。这些点由定期日期收集产生，并且是大体上离散的数字日期。然而，在其它情形下，可以连续收集日期。基准线由对应于基准值的点组成，所述基准值是预定义的或可以在停车空间是空的(未被汽车占用)时进行调整。

如图1中所指示，当驾驶员在停放汽车时，信号值在增加。信号值可以维持在较高水平中并且在汽车停放在所述空间中时达到最高水平。此外，当汽车在离开时，信号值在降低并且向下降至基准值。因此，通过比较信号值与基准值可以确定停车空间被占用或是空的。

然而，检测器可能受到环境温度影响并且因此可能导致基准线的温度飘移。图2中示出了基准线的温度飘移的实例。在此实例中，基准线受温度影响而向下下倾。然而，基准线可能受温度影响而向上上倾。

如图2中所示，在汽车停放的时段期间，实际基准值受温度影响随时间推移而增加。就此而言，当停车空间是空的时，信号值将不会下降至原始基准值。当实际基准值增加到足够远离原始基准值的水平时，所述过程可能确定停车空间被占用，即使停车空间实际上是空的。

如上文所提及，信号值可能受到外部金属影响。图3示出了在外部金属(例如，经过的外部金属物体)的短暂干扰下的检测器的信号值。由于外部金属的短暂干扰，尖峰状突出在检测线中形成。因此，此情形可能被误认为汽车停放。

另外，驾驶员的行为可能干扰检测器的信号值。每个驾驶员具有不同的习惯以及停车技巧水平。具有良好的停车技巧的驾驶员可以一次将汽车停放在适当的位置，而不需要反复地倒车若干次。相反，具有糟糕停车技巧的驾驶员可能倒车若干次。

如图4中所示，驾驶员尝试将汽车停放在停车空间中。他/她进行一次倒车并且随后再次尝试。在此实例中，停车空间可以被看作是被占用了两次。

如前文论述，需要一种用于检测停车空间的新方法，以便减少或消除环境温度、外部金属以及驾驶员的行为的影响。

如所属领域中已知，一些种类的检测器的输出的精度取决于输入电流。因此，不同精度的两个信号值可以通过调节输入电流用一个检测器来获得。类似地，可以收集更多不同精度的信号值。因此，由于定期日期收集，一个检测器可以产生超过一组具有不同精度的信号值。在其它情形中，检测器的输出的精度不能被调节并且取决于检测器的类型。就此而言，信号值的精度可以用于表征输出的精度，所述输出可以通过相同检测器或不同检测器产生。

所属领域的技术人员将理解，具有较高精度的信号值对温度更加敏感，也就是说，此组信号值的基准值更加可能由于温度而漂移。类似地，具有较低精度的信号值对环境温度不太敏感，并且此类信号值的基准值可能不会容易地漂移。就此而言，可以使用一组较低精度的信号值，以便减少环境温度的影响。

图5示出了较高以及较低精度的信号值的输出范围，其中较高精度的信号值具有较大范围，并且较低精度的信号值具有较小范围。所属领域的技术人员将理解，信号值的精度的特定水平取决于特定的应用。精度可以是任何合适的水平，只要当不能基于较高精度的信号值确定停车空间的情形时，较低精度的信号值仍可以起作用即可，如图6中所示。

图6示出了两组不同精度的信号值的输出的变化。在图6中示出的实例中，(例如)从一个检测器或两个不同的检测器中收集两组不同的信号值。为了便于理解，可以将第一组信号值界定为一组较高精度，并且将第二组信号值界定为一组较低精度。

如图6中所示，在环境温度的影响下，第一组信号值的基准值可能增加(具有温度飘移)。因此，当停车空间是空的时，信号值降低到其实际基准值，所述基准值仍足够高以确定停车空间仍被占用。同时，第二信号值的基准值可能受到环境温度影响小得多。就此而言，所收集的第二组的信号值将降低回到其实际基准值，所述实际基准值近似于原始基准值。因此，基于第二组的值，停车空间可被确定为空的。

图7示出了利用稳定窗口来检测停车空间，以便减少或消除驾驶员的行为和/或外部金属物体的短暂干扰的影响。

如先前图式中所示，当停车空间是空的或被占用时，信号值将是稳定的，但在不同水平处。因此，可以引入时间窗口来辅助确定停车空间的状态。如图7中所示，为了便于理解，该图的第一时段可以被看作是驾驶员的停车活动(也就是说，他/她尝试停放汽车两次)，但经过的外部金属物体也是可能的。在第一时段期间，驾驶员尝试停放汽车但失败了，然后他/她进行倒车。在信号值的线存在对应于此活动的尖峰状突出。当汽车最终停放在停车空间中时，所收集的信号值在较高水平处稳定，这意味着停车空间被占用。在汽车离开之后，信号值将降低回到基准值并且保持稳定。也就是说，停车空间是空的。

就此而言，图8图示了根据本发明的一个实施例的解决方案。为了检测停车空间，收集两组信号值。如前文所论述，第一组处于较高精度，而第二组处于较低精度。两组数据可以利用一个检测器或两个单独的检测器来收集。

当出现例如外部金属物体或驾驶员的行为等短暂干扰时，在两组的线中形成尖峰状突出。然而，第二组的线比第一组扁平得多，这是因为第二组的精度小于第一组并且因此信号值的振幅较小。

如上文所论述，第一时段的信号值是不稳定的并且因此停车空间的状态未改变，而在第二时段中，第二时段的信号值是稳定的并且停车空间的状态被确定为被占用。当汽车离开时，信号值降低回到基准值并且保持稳定，并且因此停车空间被确定为是空的。

如前文所描述，如果第一组信号值对于确定停车空间的状态不起作用，那么使用具有较低精度的第二组信号值来执行此类确定。如所属领域中已知，产生具有较高水平的信号值的检测器具有较大检测范围。在通过一个检测器产生两组信号值的情况下，当检测器产生较高精度的信号值时，检测器具有较大检测范围。否则，当检测器产生较低精度的信号值时，检测器具有较小检测范围。就此而言，可以利用一个检测器交替地产生两组较高以及较小精度的信号值，因此可以几乎同时收集两组信号值，因为收集的间隔非常短，例如，1秒。

根据上述原理，图9中示出用于检测停车空间的方法的流程图。用于检测停车空间的方法300用于监视停车空间的状态，例如，如先前所阐述，空的或被占用。

如图9中所示，方法300包括以下步骤：

步骤310，收集至少一组信号值。如前文所描述，一组较低精度的信号值可以用于确定停车空间的状态。因此，所述组信号值可以是一组较低精度的信号值。

替代地，可以收集一组以上信号值，例如，两组信号值。就此而言，两组信号值可以具有不同的精度，如前文所描述，一个较高，而另一个较低。

如前文所描述，定期收集信号值，并且因此在收集一系列信号值的数据期间形成时间窗口。所收集的信号值可以存储在储存单元中，步骤312。所属领域的技术人员将理解，存储单元可以是任何合适的装置，例如，硬件、软件或固件，或其任何组合。

随后，如步骤320中所指示，所存储的数据将经计算以确定所收集的信号值是否是稳定。显然，将对于每组信号值执行此计算。举例来说，在一组信号值的情况下，可以找出该组中的最大值以及最小值。确切地说，最大(或最小)值可以存储在单独的存储空间中，并且当收集到更高值(或更低值)时将被替换，所述存储空间可以是硬件与软件的组合。可以计算最大值与最小值之间的差值，步骤322。可以将差值与第一阈值进行比较(步骤324)，并且当差值低于第一阈值时，所述组信号值将被看作是稳定的。也就是说，最大值与最小值之间的差值足够小以被看作是稳定的。在收集两组信号值的情况下，应对于每个单独组计算差值，并且将分别对于每个组将差值与阈值进行比较。由于不同的精度，每个组的第一阈值是不同的。第一阈值可以预定义，或可以借助于任何合适的已知方法进行调节。

如步骤330中所指示，当将所述组信号值确定为稳定的时，可以将其与其基准值进行比较。可以计算出所述组信号值的平均值(步骤332)并且将其用于与基准值进行比较。在一个实例中，将算术平均值用于与基准值进行比较。确切地说，计算出平均值与基准值之间的差值(步骤334)并且将其与第二阈值进行比较(步骤336)。基于此类比较的结果来确定对应的停车空间的状态。如果差值低于第二阈值，那么停车空间将被确定为是空的，否则，停车空间将被确定为被占用。如前文所论述，一组较低精度的信号值可以用于确定停车空间的状态。精度可以取决于特定的应用来选择，只要环境温度对信号值的影响是可忽略的或此类影响不会导致误差结果。

此外，两组或更多组信号值可以一起使用以确定停车空间的状态，以便减少或消除环境温度的影响。每个组的基准值可以是不同的。就此而言，应将相应每个组的平均值与自身的基准值进行比较。也就是说，对于每个组，将计算平均值与基准值的差值并且将所述差值与第二阈值进行比较。每个组的第二阈值可以是不同的并且可以预定义或可以借助于任何合适的已知方法进行调节。

图10示出了用于检测停车空间的设备，所述设备可以用于实施上述方法。

设备200包括至少一个数据收集器210，所述数据收集器配置成用于从至少一个检测器收集信号值。在一个实例中，设备200包括仅一个收集器，所述收集器配置成用于从一个检测器收集一组信号值。在另一实例中，设备200仍包括仅一个收集器，所述收集器配置成用于从一个检测器收集两组不同精度的信号值。在再一实例中，设备200包括一个收集器，所述收集器配置成用于从两个检测器收集两组不同精度的信号值。类似地，在其它情形中，设备200可以包括一个以上收集器，所述收集器配置成用于从两个或两个以上检测器收集两组以上不同精度的信号值。

所收集的信号值存储在存储单元220中。如前文所描述，存储单元220可以是任何合适的硬件、软件或固件，或其任何组合。

设备200进一步包括第一计算单元230，所述第一计算单元配置成用于确定所述至少一组的信号值是否是稳定的。

确切地说，第一计算单元230包括第一差值计算单元232，所述第一差值计算单元配置成用于计算所述至少一组的最大值与最小值之间的差值(下文中的“第一差值”)。在一组以上信号值的情况下，第一差值计算单元232配置成对于每个组计算此第一差值。第一计算单元230还包括第一比较单元234，所述第一比较单元配置成将第一差值与第一阈值进行比较并且将比较结果传达给处理单元250。类似地，在超过一组信号值的情况下，第一比较单元234配置成对于每个组将相应的第一差值与对应的第一阈值进行比较。所属领域的技术人员将理解，对于所述组不同精度的信号值，阈值可以是不同的。

处理单元250是设备200的一部分，并且可以是任何合适的装置，例如，硬件、软件，或固件，或其任何组合，只要处理单元250可以用于进行逻辑判断。处理单元250可以根据相对应的比较结果来确定所述组信号值是否是稳定的。

此外，设备200包括第二计算单元240，所述第二计算单元配置成将所述至少一组的信号值与对应的基准值进行比较。当处理单元250确定所述至少一组的信号值是稳定的时，第二计算单元240可以是可操作的，但第二计算单元240也可以是根据特定应用可操作的，如在下文中描述。

第二计算单元240进一步包括第二差值计算单元242，所述第二差值计算单元配置成用于计算所述组的平均值以及所述平均值与基准值之间的差值(下文中的“第二差值”)。在一组以上信号值的情况下，第二差值计算单元242配置成对于每组信号值计算此类平均值以及第二差值，并且其中所述组的基准值可以是不同的，如上文所论述。

第二计算单元240还包括第二比较单元244，所述第二比较单元配置成将第二差值与第二阈值进行比较并且可以将比较结果传达给处理单元250。在一组以上信号值的情况下，第二比较单元配置成对于每个组将相应第二差值与对应的阈值进行比较，并且其中每个组的阈值可以是不同的，如上文所论述。

如果第二差值低于第二阈值，那么停车空间可以被看作是空的，并且如果第二差值高于第二阈值，那么停车空间可以被看作是被占用。在收集超过一组信号值的情况下，每个组的比较结果可能是冲突的。举例来说，在一个实例中，对于(如上文所描述较高精度的)第一组，所述组的第二差值高于其对应的第二阈值，而对于(如上文所描述较低精度的)第二组，所述组的第二差值低于其对应的第二阈值。就此而言，将考虑第二组。通常，当每个组的比较结果不一致时，所述组较低精度的信号值是优选的。可以通过处理单元250基于第二比较单元的输出来执行上述判断。

尽管第二计算单元240在上文描述为在确定所收集的所述组信号值稳定之后进行操作，但第一计算单元230以及第二计算单元240的操作顺序仅是示例性，并不是对本发明的限制。第一以及第二计算单元可以并行操作，也就是说，第一以及第二计算单元可以同时或依次操作(不限于从第一计算单元到第二计算单元的顺序)，并且它们可以操作相同或不同的数据收集，如所属领域的技术人员可以理解。举例来说，第一以及第二计算单元可以同时对于不同组信号值进行操作，并且可以交替地对于同一组信号值进行操作，但取决于特定的应用，其它方式也是可能的。

所属领域的技术人员将理解，处理单元250是任选的并且在一些特定应用中可以被(例如)逻辑门来替换。在所属领域中存在许多其它措施来实现处理单元250的功能，所述处理单元仅是示例性并且在本文中描述用于便于理解以及。

类似地，关于如上文所描述的方法300，将所述组信号值与其基准值进行比较的步骤(330)可以与确定所述组信号值是否稳定的步骤(320)同时执行。所述两个步骤可以类似于第一以及第二计算单元同时或交替执行。

在本发明的再一实施例中，揭示了一种制品，计算机可读代码记录在所述制品上。计算机可读代码包括：用于收集至少一组信号值的计算机可读代码；用于确定所述至少一组的信号值是否稳定的计算机可读代码；以及用于在信号值是稳定的时将所述组的信号值与对应的基准值进行比较的计算机可读代码。

此外，用于确定所述组的信号值是否稳定的计算机可读代码进一步包括：用于计算每组信号值的最大值与最小值之间的第一差值的计算机可读代码；以及用于将第一差值与对应的第一阈值进行比较的计算机可读代码。

用于将所述组的信号值与对应的基准值进行比较的计算机可读代码包括：用于计算所述组的平均值与其对应的基准值之间的第二差值的计算机可读代码；以及用于将第二差值与对应的第二阈值进行比较的计算机可读代码。

尽管通过本发明的若干实施例来描述本发明，但是存在许多其它替代、置换、修改以及等效物。因此，应解释为所有此类替代、置换、修改以及等效物都落入如权利要求书中界定的本发明的范围中。

Claims (26)

1.一种用于检测停车空间的方法，其包括：

收集检测在所述停车空间中的物体的至少一组信号值；

确定所述组的所述信号值是否稳定；

计算所述组的所述信号值与基准值之间的差值；

将所述差值与第二阈值进行比较；以及

当所述组的所述信号值是稳定的并且所述差值大于所述第二阈值时，确定所述停车空间被占用。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述信号值是对温度较不敏感的金属检测器的输出。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定所述组的信号值是否稳定包括：

将所述组的最大值以及最小值之间的差值与第一阈值进行比较。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述差值是在所述组的平均值与所述基准值之间。

5.一种用于检测停车空间的方法，其包括：

收集检测在所述停车空间中的物体的至少两组信号值，其中所述组的所述信号值具有不同的精度；

确定所有所述组的所述信号值是否都是稳定的；

分别计算所述组的所述信号值与对应的基准值之间的差值；

分别比较每一个所述差值与对应的第二阈值；以及

基于所述确定结果和比较结果确定所述停车空间的状态。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述具有不同精度的信号值是一个金属检测器交替地输出的。

7.根据权利要求5所述的方法，其中所述具有不同精度的信号值分别是两个金属检测器输出的。

8.根据权利要求5所述的方法，其中所述确定所有所述组的所述信号值是否都稳定包括：

分别将各个组的最大值以及最小值之间的差值与对应的第一阈值进行比较。

9.根据权利要求5所述的方法，其中所述各个差值都在每个组的平均值与所述对应的基准值之间。

10.一种用于检测停车空间的方法，其包括：

收集检测在所述停车空间中的物体的至少一组信号值；

确定所述组的所述信号值是否是稳定的；

当所述信号值是稳定的时，计算所述组的所述信号值与基准值之间的差值；

将所述差值与第二阈值进行比较；以及

基于所述比较结果确定所述停车空间的状态。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述信号值是对温度较不敏感的金属检测器的输出。

12.根据权利要求10所述的方法，其中所述确定所述组的信号值是否稳定包括：

将所述组的最大值以及最小值之间的差值与第一阈值进行比较。

13.根据权利要求10所述的方法，其中所述差值在所述组的平均值与所述基准值之间。

14.一种用于检测停车空间的方法，其包括：

收集检测在所述停车空间中的物体的至少两组信号值，其中所述组的所述信号值具有不同的精度；

确定所有所述组的所述信号值是否都是稳定的；

当所有所述组的所述信号值都是稳定的时，分别计算所述组的所述信号值与对应的基准值之间的差值；

分别将每个所述差值与对应的第二阈值进行比较；以及

基于所述比较结果确定所述停车空间的状态。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述具有不同精度的信号值是一个金属检测器交替地输出的。

16.根据权利要求14所述的方法，其中所述具有不同精度的信号值分别是两个金属检测器的输出。

17.根据权利要求14所述的方法，其中所述确定所有所述组的所述信号值是否都稳定包括：

分别将各个组的最大值以及最小值之间的差值与对应的第一阈值进行比较。

18.根据权利要求14所述的方法，其中所述各个差值是在每个组的平均值与所述对应的基准值之间的。

19.一种用于检测停车空间的设备，其包括：

至少一个数据收集器，所述数据收集器经配置用于收集检测在所述停车空间中的物体的至少一组信号值；

第一计算单元，所述第一计算单元经配置用于确定所述至少一组的所述信号值是否是稳定的；以及

第二计算单元，所述第二计算单元经配置用于将所述至少一组的所述信号值与对应的基准值进行比较。

20.根据权利要求19所述的设备，其包括经配置用于收集至少两组信号值的一个数据收集器，其中所述组的所述信号值具有不同的精度。

21.根据权利要求19所述的设备，其包括至少两个检测器，每个检测器经配置用于分别收集至少两组信号值，其中所述组的所述信号值处于不同的精度。

22.根据权利要求19所述的设备，其中所述第一计算单元进一步包括：

第一差值计算单元，所述第一差值计算单元配置成用于计算所述组的最大值与最小值之间的第一差值；以及

第一比较单元，所述第一比较单元配置成将所述第一差值与对应的第一阈值进行比较。

23.根据权利要求19所述的设备，其中所述第二计算单元进一步包括：

第二差值计算单元，所述第二差值计算单元配置成用于计算所述组的平均值与所述对应的基准值之间的第二差值

第二比较单元，所述第二比较单元配置成将所述第二差值与对应的第二阈值进行比较。

24.一种制品，计算机可读代码记录在所述制品上，其中，所述计算机可读代码包括：

用于收集至少一组信号值的计算机可读代码；

用于确定所述至少一组的所述信号值是否稳定的计算机可读代码；以及

用于在所述信号值是稳定的时将所述组的所述信号值与对应的基准值进行比较的计算机可读代码。

25.根据权利要求24所述的制品，其中用于确定所述组的所述信号值是否稳定的所述计算机可读代码进一步包括：

用于计算所述组的最大值与最小值之间的第一差值的计算机可读代码；以及

用于将所述第一差值与对应的第一阈值进行比较的计算机可读代码。

26.根据权利要求24所述的制品，其中用于将所述组的所述信号值与对应的基准值进行比较的所述计算机可读代码包括：

用于计算所述组的平均值与所述对应的基准值之间的第二差值的计算机可读代码；以及

用于将所述第二差值与对应的第二值进行比较的计算机可读代码。