CN105869434B - 一种基于地磁传感器的车位检测方法 - Google Patents

一种基于地磁传感器的车位检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于地磁传感器的车位检测方法，包括采集地磁扰动信号，对采集的信号数据进行平滑和/或滤波处理，根据地磁扰动信号建立状态模型，生成状态分析图，根据状态分析图进行行为特征分析，判断车辆行为状态；根据车辆行为状态，判断车位使用状态，通过采用地磁传感器对车位区域静态背景的地磁信号、目标检测车辆引起的地磁扰动信号进行实时采集，无用、无效、影响准确分析扰动信号的数据被分类排除，留下精确、能有效反应扰动信号变化的数据，用于后续进行状态模型的建立，行为状态模型可以准确的反应车辆运行状态，根据车辆的运行状态又可以推断出车位的使用状况，此设计原理合理，检测精确度高，检测速度快，可以较好的进行车位检测。

Description

一种基于地磁传感器的车位检测方法
[技术领域]
本发明涉及车位检测技术领域，尤其涉及一种检测精确度高、检测速度快、设计原理可靠的基于地磁传感器的车位检测方法。
[背景技术]
随着科技的不断进步和发展，车辆检测方法也越来越多。现有技术的车辆检测方法主要基于红外线、超声波、地感线圈或地磁传感器等。其中，尤以地磁传感器的发展越来越快，地磁传感器可用于检测车辆的存在和车型识别。目前的地磁传感器检测技术主要是利用车辆通过时对地球磁场的影响来完成车辆检测，具有安装简易、占用空间小、对非铁磁性物体无反应、检测精度高、不易受天气等环境因素影响等优点。因此，越来越受到停车设备供应商和停车运营商的青睐。
然而，现有技术的地磁传感器在实际运用中，仍然会出现一些误检测，主要体现在：现有的地磁传感器通常根据地磁的变化量是否大于某一设定的阀值来判断有无车辆停靠的，由于地磁传感器本身非常灵敏，经常会出现在设定阀值附近震荡的情况，这样就导致检测状态不稳定，甚至出现误检测。此外，地磁传感器本身受温度影响较大，即便是在同一地点、同样条件下的读数也会因为外界温度的不同而发生很大的变化，尤其是在户外条件下使用时，非常容易因温度原因产生误检测。
公开号为CN 103117003A，公开日为2013年05月22日的中国专利文献公开了一种自校准的阈值自调整停车位检测方法，其特征在于：包括以下步骤：检测停车位上方是否停放有车辆，在初始化时，首先根据环境磁场设置初始阈值；在检测车辆时，通过环境磁场变化判断上方是否有车辆；如检测到上方无车辆，则运行地磁传感器阈值自调整算法；在设置阈值和检测车辆时，对于地磁传感器读数均运行地磁传感器读数自校准算法以保证精度；同时，在设置阈值和检测车辆时，对于地磁传感器读数均运行地磁传感器读数滤波算法以排除干扰。该专利文献公开的自校准的阈值自调整停车位检测方法，通过阀值来判断有无车辆停靠，由于地磁传感器本身非常灵敏，经常会出现在设定阀值附近震荡的情况，导致检测状态不稳定，检测可靠性较差，而且地磁传感器本身受温度影响较大，容易因温度原因产生误检测。
公开号为CN 101807350A，公开日为2010年08月18日的中国专利文献公开了一种提高地磁车位检测器准确性的方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)获取地磁传感器的温度特性曲线；(2)在初始化地磁车位检测器时，记录初始化温度值及地磁传感器的数据；(3)实时读取当前温度传感器及地磁传感器的数据；(4)判断当前温度值与初始化温度值的环境温差是否超过温差阈值，如果环境温差未超过温差阈值，执行步骤(6)；(5)根据温度特性曲线对当前地磁传感器的数据进行温度补偿，获取温度补偿后地磁传感器的数据；(6)根据地磁传感器的数据进行车辆有无的判断。该专利文献公开的提高地磁车位检测器准确性的方法，虽然避免了地磁传感器受环境温度的影响，但是，其通过温差阀值来判断有无车辆停靠，仍然会出现阀值附近震荡的情况，导致检测状态极不稳定，检测精度低，检测可靠性差；此外，也容易受到干扰车辆的影响，如自行车、电瓶车、三轮车、工程车、卡车或公交车等，影响检测速度。
[发明内容]
为克服现有技术所存在的问题，本发明提供一种检测精确度高、检测速度快、设计原理可靠的基于地磁传感器的车位检测方法。
本发明解决技术问题的方案是提供一种基于地磁传感器的车位检测方法，包括以下步骤，
S1：采集地磁扰动信号；通过地磁传感器对车位区域静态背景的地磁信号、目标检测车辆引起的地磁扰动信号、干扰车辆引起的地磁扰动信号进行实时采集；
S2：对采集的信号数据进行平滑和/或滤波处理，去除无用、无效数据，保留可以准确反应扰动信号信息的地磁扰动信号数据；
S3：根据经过平滑和/或滤波处理的地磁扰动信号建立状态模型，生成状态分析图；
S4：根据状态分析图进行行为特征分析，判断车辆行为状态；
S5：根据车辆行为状态，判断车位使用状态
优选地，所述步骤S3中的状态分析图为直角坐标系中的线条图，根据信号数据的大小不同而生成不同斜率的曲线。
优选地，所述步骤S4中，各状态分析图进行动态更新，通过状态分析图进行相应的行为特征分析，建立协调决策算法，判断目标检测车辆的车辆行为状态。
优选地，所述步骤S1中，地磁传感器对车位区域静态背景的环境温度同样进行实时采集，并根据采集到的温度值进行温度补偿，避免温度的变化造成地磁扰动信号的采集偏差。
优选地，所述平滑预处理是指将步骤S1中采集到的信号数据中的波动信号根据变化值进行变化趋势分析处理。
优选地，所述滤波预处理是指消除步骤S1中采集到的信号数据中的单个不连续的突变值。
优选地，所述步骤S3中的建立状态模型是指根据变化趋势对被测物体的运动方式进行运动模型建立。
优选地，所述步骤S4中的行为特征分析是指根据被测物体的移动形成的运动模型判断被测物当前所处的行为状态；所述行为状态包括车辆驶入车位内、车辆位于车位内和车辆驶离车位。
优选地，所述建立协调决策算法是指根据运动模型和行为特征共同决策被测物体当前所处的具体状态。
与现有技术相比，本发明一种基于地磁传感器的车位检测方法通过采用地磁传感器对车位区域静态背景的地磁信号、目标检测车辆引起的地磁扰动信号、干扰车辆引起的地磁扰动信号进行实时采集，并对数据进行滤波和平滑处理，无用、无效、影响准确分析扰动信号的数据被分类排除，留下精确、能有效反应扰动信号变化的数据信息，用于后续进行状态模型的建立，行为状态模型可以准确的反应车辆的运行状态，根据车辆的运行状态又可以简单的推断出车位的使用状况，此设计原理合理，检测精确度高，检测速度快，可以较好的进行车位检测。
[附图说明]
图1是本发明一种基于地磁传感器的车位检测方法所对应的模拟状态示意图。
图2是本发明一种基于地磁传感器的车位检测方法的流程示意图。
图3是本发明一种基于地磁传感器的车位检测方法中的状态分析图。
[具体实施方式]
为使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定此发明。
请参阅图1至图3，本发明一种基于地磁传感器的车位检测方法包括以下步骤，
S1：采集地磁扰动信号；通过地磁传感器对车位区域静态背景的地磁信号、目标检测车辆引起的地磁扰动信号、干扰车辆引起的地磁扰动信号进行实时采集；(如下表表一所述，示例)
表一：数据采集
表中采集值x、y、z表示地磁传感器从三个维度对泊车车位区域的扰动信号进行实时采集，用于后续依据此组数据进行具体的车辆驶入驶离状态的分析。
S2：对采集的信号数据进行平滑和/或滤波处理，去除无用、无效数据，保留可以准确反应扰动信号信息的地磁扰动信号数据；(如下表表二和表三所述，示例)
表二：进行滤波后的数据
表三：进行平滑处理后的数据
通过对数据进行滤波和平滑处理，无用、无效、影响准确分析扰动信号的数据被分类排除，留下精确、能有效反应扰动信号变化的数据信息，便于后续进行状态模型的建立。
S3：根据经过平滑和/或滤波处理的地磁扰动信号建立状态模型，生成状态分析图；
S4：根据状态分析图进行行为特征分析，判断车辆行为状态；所述车辆的行为状态有驶入车位b、停留在车位中c和驶离车位d三种情况，当车位上无车辆时，车位为空(a、e)，不同的车辆行为状态，状态分析图会呈现不同的线条表示图，利于借用此状态图来分析相应的车位使用状况。如下表所述：
a 车位空
b 车辆驶入车位
c 车辆停留在车位中
d 车辆驶离车位
e 车位空
S5：根据车辆行为状态，判断车位使用状态。
优选地，所述步骤S3中的状态分析图为直角坐标系中的线条图，根据信号数据的大小不同而生成不同斜率的曲线，当斜率为正的时候，表面车辆驶入车位中，当斜率为零的时候，数据更新无变化，表明车辆在车位中停止不动，当斜率为负的时候，表明车辆驶离车位。
优选地，所述步骤S4中，各状态分析图进行动态更新，通过状态分析图进行相应的行为特征分析，建立协调决策算法，判断目标检测车辆的车辆行为状态。
优选地，所述步骤S1中，地磁传感器对车位区域静态背景的环境温度同样进行实时采集，并根据采集到的温度值进行温度补偿，避免温度的变化造成地磁扰动信号的采集偏差，车位区域的温度值会对扰动信号的采集产生影响，通过对温度值进行补偿，可以较好的避免上述干扰问题，获得准确的车辆扰动信号。
优选地，所述平滑预处理是指将步骤S1中采集到的信号数据中的波动信号根据变化值进行变化趋势分析处理，若数据长时间都处于数据更新不改变的状态，则表明车位内部的车辆停止不动，信号值不变化，通过平滑处理将这些数据进行去除，可以减小系统占用资源，提高工作效率。
优选地，所述滤波预处理是指消除步骤S1中采集到的信号数据中的单个不连续的突变值，泊车车位的扰动信号收据会受到各种各样不同的因素的干扰，如出现不连续的突变值，若不排除掉，则会对后续的分析产生较大的影响。
优选地，所述步骤S3中的建立状态模型是指根据变化趋势对被测物体的运动方式进行运动模型建立。
优选地，所述步骤S4中的行为特征分析是指根据被测物体的移动形成的运动模型判断被测物当前所处的行为状态；所述行为状态包括车辆驶入车位内、车辆位于车位内和车辆驶离车位。
优选地，所述建立协调决策算法是指根据运动模型和行为特征共同决策被测物体当前所处的具体状态，通过两方面的共同分析决策，被测物体的运行状态可以得到较好的反应和表示。建立协调决策算法可有效的判断目标检测车辆的行为状态，有效区别干扰车辆，有效的过滤车位外的非检测目标车辆的干扰，极大的提高了检测速度、精度、可靠性和冗余度。
与现有技术相比，本发明一种基于地磁传感器的车位检测方法通过采用地磁传感器对车位区域静态背景的地磁信号、目标检测车辆引起的地磁扰动信号、干扰车辆引起的地磁扰动信号进行实时采集，并对数据进行滤波和平滑处理，无用、无效、影响准确分析扰动信号的数据被分类排除，留下精确、能有效反应扰动信号变化的数据信息，用于后续进行状态模型的建立，行为状态模型可以准确的反应车辆的运行状态，根据车辆的运行状态又可以简单的推断出车位的使用状况，此设计原理合理，检测精确度高，检测速度快，可以较好的进行车位检测。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于地磁传感器的车位检测方法，其特征在于：包括以下步骤，
S1：采集地磁扰动信号；通过地磁传感器对车位区域静态背景的地磁信号、目标检测车辆引起的地磁扰动信号、干扰车辆引起的地磁扰动信号进行实时采集；地磁传感器对车位区域静态背景的环境温度同样进行实时采集，并根据采集到的温度值进行温度补偿，避免温度的变化造成地磁扰动信号的采集偏差；
S2：对采集的信号数据进行平滑和/或滤波处理，去除无用、无效数据，保留可以准确反应扰动信号信息的地磁扰动信号数据；所述平滑预处理是指将步骤S1中采集到的信号数据中的波动信号根据变化值进行变化趋势分析处理；所述滤波预处理是指消除步骤S1中采集到的信号数据中的单个不连续的突变值；
S3：根据经过平滑和/或滤波处理的地磁扰动信号建立状态模型，生成状态分析图；
S4：根据状态分析图进行行为特征分析，判断车辆行为状态；且各状态分析图进行动态更新，通过状态分析图进行相应的行为特征分析，建立协调决策算法，判断目标检测车辆的车辆行为状态；
S5：根据车辆行为状态，判断车位使用状态。
2.如权利要求1所述的一种基于地磁传感器的车位检测方法，其特征在于：所述步骤S3中的状态分析图为直角坐标系中的线条图，根据信号数据的大小不同而生成不同斜率的曲线。
3.如权利要求1所述的一种基于地磁传感器的车位检测方法，其特征在于：所述步骤S3中的建立状态模型是指根据变化趋势对被测物体的运动方式进行运动模型建立。
4.如权利要求1所述的一种基于地磁传感器的车位检测方法，其特征在于：所述步骤S4中的行为特征分析是指根据被测物体的移动形成的运动模型判断被测物当前所处的行为状态；所述行为状态包括车辆驶入车位内、车辆位于车位内和车辆驶离车位。
5.如权利要求1所述的一种基于地磁传感器的车位检测方法，其特征在于：所述建立协调决策算法是指根据运动模型和行为特征共同决策被测物体当前所处的具体状态。
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