CN107622693B - 室外型激光车位检测装置及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于自动检测室外停车场的停车位是否被占用以及停放车辆是否位于停车位对应划定停车线内的车位检测装置以及检测方法。所述检测装置包括;可旋转激光测距单元、主控单元、电源单元和通信单元,所述主控单元与可旋转激光测距单元与通信单元连接;所述可旋转激光测距单元包括可旋转激光测距仪;所述主控单元包括调用模块和N个预先配置的指定角度控制模块;所述电源单元,包括可充电电池;通信单元,所述通信单元通过网络与客户终端设备互联。所述检测方法采用如上所述的室外型激光车位检测装置,能够自动识别非规范停车行为。
Description
技术领域
本发明属于智能交通技术领域,具体涉及用于室外型激光车位检测装置及其检测方法。
背景技术
自动检测停车位上是否停放有车辆,对于提升停车场的精细化管理水平以及为广大车主提供空闲车位诱导服务具有十分重要的意义。
根据停车场的类型,现有的车位检测器主要包括超声波车位检测器、红外车位检测器、摄像头车位检测器与地磁车位检测器。其中超声波车位检测器、红外车位检测器主要用于室内停车场的车位是被占用,受限于技术体制原因无法应用于室外环境,具有成本低、可靠性较高的优点;地磁车位检测器价格高于超声波车位检测器、红外车位检测器,由于抗室外恶劣环境如雨、雪、风、强太阳光干扰的能力强,广泛用于室外停车位管理。摄像头车位检测器基于智能视觉分析算法自动识别停车位上是否停放了车辆以及停放车辆的车牌号码,可用于室外、室内等各种停车场,但室外型摄像头车位检测器为保证环境适应性,价格是地磁车位探测器的2倍以上。
同时,目前所有的车位检测器均不支持停车规范性检测功能,即停放车辆是否位于停车场划定的停车线内,导致车辆停放不规范,影响其他进出停车场的车辆正常通行,多依赖于人工巡检进行预防和纠正,对于路边室外型停车场,维持规范的停车秩序,更是政府主管部门十分迫切的管理要求。虽然摄像头车位检测器可通过视觉分析算法升级支持停车规范性检测,但升级成本较高。
发明内容
为了解决现有技术中存在的不足,本发明提供一种用于自动检测室外停车场的停车位是否被占用以及停放车辆是否位于停车位对应划定停车线内的车位检测装置以及检测方法。
根据本发明提供的技术方案,一种室外型激光车位检测装置,包括;可旋转激光测距单元、主控单元、电源单元和通信单元,所述主控单元与可旋转激光测距单元与通信单元电连接;
所述可旋转激光测距单元包括可旋转激光测距仪,所述可旋转激光测距仪的镜头能够绕镜头轴往复转动并在M个指定角度位置处向待测停车位发射测距激光,所述可旋转激光测距单元能够在每个指定角度位置处采集到的测量距离数据;
所述主控单元包括调用模块和N个预先配置的指定角度控制模块,述调用模块能够依次调用所述指定角度控制模块;所述N个指定角度控制模块与M个指定角度位置对应;所述调用模块能够获得每个指定角度控制模块中的测量距离数据;
所述电源单元,包括可充电电池,负责提供激光车位检测装置所需的工作电源;
通信单元,所述通信单元通过网络与客户终端设备互联。
进一步地,所述测距激光落在空闲状态的待测停车位上的点的连线能形成一段圆弧;能够照射到所述圆弧两端的测距激光分别对应最小指定角度位置和最大指定角度位置,旋转激光测距单元在所述最小指定角度位置处发射的测距激光能够照射到停车位的前停车线,旋转激光测距单元在所述最大指定角度位置处发射的测距激光能够照射到停车位后停车线上。
进一步地,所述每个指定角度控制模块中都设定有角度参数和预测距离参数,所述每个指定角度控制模块中的角度参数、预测距离参数和每个指定角度位置均相互对应,其中垂直于车位方向的预测距离参数预先设定,其他M-1个指定角度位置处的预测距离参数动态计算生成。
进一步地,所述调用模块中设有有效距离参数,所述有效距离参数为靠近激光车位检测装置一侧的停车线与激光车位检测装置之间最小的距离。
进一步地,所述调用模块中设有偏离检测门限,所述偏离检测门限为车辆不偏出左停车线时车辆右侧与激光车位检测装置之间的垂直距离。
进一步地,所述可旋转激光测距单元的可旋转激光测距仪镜头位置处安装防雨雪罩,所述防雨雪罩采用不亲水不亲油材质,包括上防雨雪罩和下防雨雪罩,所述上防雨雪罩和下防雨雪罩之间留有空隙,使得可旋转激光测距单元发射的测距激光能够穿过所述空隙。
一种基于室外型激光车位检测装置的室外停车位检测方法,采用如上所述的室外型激光车位检测装置,所述方法如下:
步骤一:安装激光车位检测装置,将所述激光车位检测装置部署于待测停车位中心的侧方;
步骤二:设定有效距离参数、垂直于车位方向的预测距离参数、偏离检测门限以及每个指定角度控制模块中的角度参数;
步骤三:使激光车位检测装置处于垂直于停车方向的指定角度位置处,进行周期测距;
步骤四:主控单元判断所采集到的测量距离数据与有效距离参数之间的关系,从而判断出激光车位检测装置是否受到外界环境的干扰;
步骤五:主控单元判断采集到的测量距离数据与预测距离参数之间的关系;
步骤六:一旦主控单元判断在垂直于停车方向的指定角度位置处的测量距离数据小于垂直于停车方向的指定角度位置处预测距离参数,可旋转激光测距单元在所述指定角度位置处连续测量R次,所述R大于等于2;
步骤七:当连续R次测量结果基本相同时,则判断被测停车位已被占用,此时如果判断垂直于停车方向的指定角度位置处的测量距离大于偏离检测门限,则判断为车辆偏离出左停车线,并重新进入周期测距状态,否则,所述被测停车位的状态设为被占用状态;基于角度参数和垂直于车位方向的预测距离参数,估算出剩下M-1个指定角度位置处的预测距离参数,然后依次在M个指定角度位置处进行测距同时采集M个与指定角度位置对应测量距离数据;
步骤八:主控单元根据M个测量距离数据、与每个测量距离数据对应的角度参数、与每个测量数据对应的预测距离参数以及有效距离参数判断出车辆是否停放在停车位的停车线内,并计算出停放车辆的车身倾斜程度,然后重新进入周期测距状态。
进一步地,步骤一中,所述激光车位检测装置与地面的垂直距离为0.5~0.7m;并且可旋转激光测距单元中的可旋转激光测距仪在每个指定角度位置处发射出的测距激光与水平面之间的夹角均为15~20°。
进一步地,当在最小指定角度位置处测定的测量距离数据小于或等于对应的预测距离参数,则判断车辆停放过于靠前;当在最大指定角度位置处测定的测量距离数据小于或等于对应的预测距离参数,则判断车辆停放过于靠后。
从以上所述可以看出,本发明提供的室外型激光车位检测装置及其检测方法,与现有技术相比具备以下优点:其一,基于低成本的激光测距传感器,实现室外停车位占用状态的自动检测,成本略低于地磁车位探测器,远低于摄像头车位检测器。其二,通过设置激光测距单元的多个固定旋转角度,能够自动检测停车入位是否规范,减少人工巡检成本,有助于维护宜居有序的停车环境与良好的市容市貌。其三,主控单元中通过调用模块对多个指定角度控制模块的集中调用以及其中角度参数和预测距离参数的设定,来控制激光测距单元依据角度参数转动多个指定角度,使得技术人员对设备的参数设定更方便。
附图说明
图1为本发明的结构框图。
图2为本发明的使用状态图。
图3为本发明的检测方法流程图。
1.可旋转激光测距单元,2.主控单元,3.电源单元,4.通信单元,5-1.下防雨雪罩,5-2上防雨雪罩,6.激光车位检测装置。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明进一步详细说明。需要说明的是,下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向。
一种室外型激光车位检测装置,所述激光车位检测装置6部署于待测停车位中心的侧方,如图1所示,以激光车位检测装置6安装于停车位右侧为例,所述停车位包括前停车线、后停车线、左停车线和右停车线。
所述激光车位检测装置6包括;可旋转激光测距单元1、主控单元2、电源单元3和通信单元4,所述主控单元2与可旋转激光测距单元1与通信单元4电连接。
所述可旋转激光测距单元1所述激光测距单元1的测距范围不低于5米,且测量误差不大于5mm,其包括可旋转激光测距仪,所述可旋转激光测距仪的镜头能够绕镜头轴往复转动并在M个指定角度位置处向待测停车位发射测距激光,所述M大于等于6,所述可旋转激光测距单元1能够在每个指定角度位置处采集到的测量距离数据,所述测距激光落在空闲状态的待测停车位上的点的连线能形成一段圆弧,能够照射到所述圆弧两端的测距激光分别对应最小指定角度位置和最大指定角度位置,旋转激光测距单元在所述最小指定角度位置处发射的测距激光能够照射到停车位的前停车线,旋转激光测距单元在所述最大指定角度位置处发射的测距激光能够照射到停车位后停车线上;所述停车位的左、右停车线的长度为前、后停车位的两倍。
所述主控单元2包括调用模块和N个预先配置的指定角度控制模块,所述N大于等于6,所述N个指定角度控制模块与M个指定角度位置对应。所述每个指定角度控制模块中都设定有角度参数和预测距离参数,所述每个指定角度控制模块中的角度参数、预测距离参数与每个指定角度位置均相互对应。所述每个角度参数能够使得指定角度控制模块能够根据其中的角度参数控制可旋转激光测距单元1转动到与所述角度参数对应的指定角度位置,其中垂直于车位方向的预测距离参数预先设定,默认为1.5米,所述根据垂直于车位方向的预测距离参数用于判断车位是否被占用,其他M-1个指定角度位置处的预测距离参数根据角度参数和垂直于车位方向的实际测量距离参数动态计算生成。
所述调用模块能够依次调用所述指定角度控制模块;调用模块调用指定角度控制模块的顺序为:从与最小指定角度位置对应的指定角度控制模块依次调用至与最大指定角度位置对应的指定角度控制模块,然后再从与最大指定角度位置对应的指定角度控制模块依次调用至与最小指定角度位置对应的指定角度控制模块,如此往复周期调用。每个指定角度控制模块都能控制可旋转激光测距单元1转动至与所述指定角度控制模块对应的指定角度位置处,能够控制可旋转激光测距单元1在所述指定角度位置处发射测距激光,并获得激光测距单元在对应指定角度位置处采集到的测量距离数据。
所述调用模块中设有有效距离参数,所述有效距离参数为靠近激光车位检测装置6一侧的停车线与激光车位检测装置6之间最小的距离。所述调用模块能够获得每个指定角度控制模块中的测量距离数据。
所述调用模块中还设有偏离检测门限,所述偏离检测门限为车辆不偏出左停车线时车辆右侧与激光车位检测装置之间的垂直距离,偏离检测门限为有效距离参数加上0.5米。
所述电源单元3,包括可充电电池,负责提供激光车位检测装置6所需的工作电源,电池工作电压默认为9V;
通信单元4,所述通信单元4通过网络与客户终端设备互联,采用433M专用无线通信芯片或Zigbee无线组网芯片或NB-IoT窄带物联网(Narrow Band-Internet of Things)通信芯片。
所述可旋转激光测距单元1的可旋转激光测距仪镜头位置处安装防雨雪罩,所述防雨雪罩用于防止室外雨雪天气下激光测距单元发射的信号被雨雪阻挡影响测量精度,其包括上防雨雪罩5-2和下防雨雪罩5-1,所述上防雨雪罩5-2和下防雨雪罩5-1之间留有空隙,使得可旋转激光测距单元1发射的测距激光能够穿过所述空隙。防雨雪罩采用不亲水不亲油材质,能够避免雨水、冰雪、油污等粘附在防雨雪罩上表面或边缘。上防雨雪罩5-2用于防止垂直落下的雨雪,下雨雪罩用于防止车辆溅起的雨雪以及风吹起的雨雪。
优选的,如图2所示,上防雨雪罩5-2与下防雨雪罩5-1伸出的长度不同,增加上防雨雪罩5-2与下防雨雪罩5-1边沿的距离,避免由于雨水张力驻留于上防雨雪罩5-2与下防雨雪罩5-1之间的缝隙处。
基于如上所述的室外型激光车位检测装置6,如图3所示,室外停车位检测方法具体步骤如下:
步骤一:安装激光车位检测装置6,将所述激光车位检测装置6部署于待测停车位中心的侧方,并且所述激光车位检测装置6与地面的垂直距离为0.5~0.7m,优选0.6m;并且可旋转激光测距单元1中的可旋转激光测距仪在每个指定角度位置处发射出的测距激光与水平面之间的夹角均为15~20°,优选16°。
步骤二:设定有效距离参数、垂直于车位方向的预测距离参数、偏离检测门限以及每个指定角度控制模块中的角度参数;使得指定角度控制模块能够根据其中的角度参数控制可旋转激光测距单元1转动到与所述角度参数对应的指定角度位置。
步骤三:使激光车位检测装置6处于垂直于停车方向的指定角度位置处,进行周期测距;激光测距单元的测距周期默认为1分钟,可通过室外型激光车位检测装置6的无线通信单元4进行远程设置。
步骤四:主控单元2判断所采集到的测量距离数据与有效距离参数之间的关系,从而判断出激光车位检测装置6是否受到外界环境的干扰,需要进行人工清理;当激光车位检测装置6受到外界环境的干扰时,每个测量距离都将持续小于所述有效距离,当激光车位检测装置6未受到外界环境的干扰时,每个测量距离都将持续大于所述有效距离。
步骤五:主控单元2判断采集到的垂直于停车方向的指定角度位置处测量距离数据与垂直于停车方向的指定角度位置处预测距离参数之间的关系,从而判断出被测停车位是否被占用。
步骤六:一旦主控单元2判断在垂直于停车方向的指定角度位置处的测量距离数据小于预设的垂直于停车方向的指定角度位置处预测距离参数,可旋转激光测距单元1在所述指定角度位置处连续测量R次,所述R大于等于2,R默认为5,当连续R次测量之差小于0.02m时,则判断被测停车位已被占用,此时如果垂直于停车方向的指定角度位置处的测量距离大于偏离检测门限,则判断为车辆偏离出左停车线,并重新进入周期测距状态,否则,所述被测停车位的状态设为被占用状态;基于角度参数和垂直于车位方向的预测距离参数,估算出剩下M-1个指定角度位置处的预测距离参数,然后依次在M个指定角度位置处进行测距同时采集M个与指定角度位置对应测量距离数据。
步骤七:主控单元2根据M个测量距离数据、与每个测量距离数据对应的角度参数、与每个测量数据对应的预测距离参数以及有效距离参数判断出车辆是否停放在停车位的停车线内,并计算出停放车辆的车身倾斜程度。当在最小指定角度处测定的测量距离数据小于或等于对应的预测距离参数,则判断车辆停放过于靠前;当在最大指定角度处测定的测量距离数据小于或等于对应的预测距离参数,则判断车辆停放过于靠后。除去最小指定角度位置、最大指定角度位置以及中间指定角度位置以外的其他指定角度位置应当保证当长度最短的车辆停放于停车位中心处,能够测出车体距离室外型车位检测装置的M-3个有效距离,这样即使长度最短的车辆没有停放在停车位中心区域,也能检测出M-4个有效距离,便于估计车辆停放的倾斜程度。
步骤八;完成停车规范性检测后,室外型激光车位检测装置6重新进入周期测距工作状态。
所属领域的普通技术人员应当理解:以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的主旨之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种室外型激光车位检测装置,其特征在于,包括;可旋转激光测距单元(1)、主控单元(2)、电源单元(3)和通信单元(4),所述主控单元(2)与可旋转激光测距单元(1)与通信单元(4)电连接;
所述可旋转激光测距单元(1)包括可旋转激光测距仪,所述可旋转激光测距仪的镜头能够绕镜头轴往复转动并在M个指定角度位置处向待测停车位发射测距激光,所述可旋转激光测距单元(1)能够在每个指定角度位置处采集到的测量距离数据;
所述主控单元(2)包括调用模块和N个预先配置的指定角度控制模块,所述调用模块能够依次调用所述指定角度控制模块;所述N个指定角度控制模块与M个指定角度位置对应;所述调用模块能够获得每个指定角度控制模块中的测量距离数据;
所述电源单元(3),包括可充电电池,负责提供激光车位检测装置所需的工作电源;
通信单元(4),所述通信单元(4)通过网络与客户终端设备互联;
其中,基于室外型激光车位检测装置的室外停车位检测方法,包括:
步骤一:安装激光车位检测装置,将所述激光车位检测装置部署于待测停车位中心的侧方;
步骤二:设定有效距离参数、垂直于车位方向的预测距离参数、偏离检测门限以及每个指定角度控制模块中的角度参数;
步骤三:使激光车位检测装置处于垂直于停车方向的指定角度位置处,进行周期测距;
步骤四:主控单元(2)判断所采集到的测量距离数据与有效距离参数之间的关系,从而判断出激光车位检测装置是否受到外界环境的干扰;
步骤五:主控单元(2)判断采集到的测量距离数据与预测距离参数之间的关系;
步骤六:一旦主控单元(2)判断在垂直于停车方向的指定角度位置处的测量距离数据小于垂直于停车方向的指定角度位置处预测距离参数,可旋转激光测距单元(1)在所述指定角度位置处连续测量R次,所述R大于等于2;
步骤七:当连续R次测量结果基本相同时,则判断被测停车位已被占用,此时如果判断垂直于停车方向的指定角度位置处的测量距离大于偏离检测门限,则判断为车辆偏离出左停车线,并重新进入周期测距状态,否则,所述被测停车位的状态设为被占用状态;基于角度参数和垂直于车位方向的预测距离参数,估算出剩下M-1个指定角度位置处的预测距离参数,然后依次在M个指定角度位置处进行测距同时采集M个与指定角度位置对应测量距离数据;
步骤八:主控单元(2)根据M个测量距离数据、与每个测量距离数据对应的角度参数、与每个测量数据对应的预测距离参数判断出车辆是否停放在停车位的停车线内,并计算出停放车辆的车身倾斜程度,然后重新进入周期测距状态;
其中,所述每个指定角度控制模块中都设定有角度参数和预测距离参数,所述每个指定角度控制模块中的角度参数、预测距离参数和每个指定角度位置均相互对应,其中垂直于车位方向的预测距离参数预先设定,其他M-1个指定角度位置处的预测距离参数动态计算生成;
其中,所述调用模块中设有有效距离参数,所述有效距离参数为靠近激光车位检测装置一侧的停车线与激光车位检测装置之间最小的距离;
其中,所述调用模块中设有偏离检测门限,所述偏离检测门限为车辆不偏出左停车线时车辆右侧与激光车位检测装置之间的垂直距离。
2.如权利要求1所述的室外型激光车位检测装置,其特征在于,所述测距激光落在空闲状态的待测停车位上的点的连线能形成一段圆弧;能够照射到所述圆弧两端的测距激光分别对应最小指定角度位置和最大指定角度位置,旋转激光测距单元在所述最小指定角度位置处发射的测距激光能够照射到停车位的前停车线,旋转激光测距单元在所述最大指定角度位置处发射的测距激光能够照射到停车位后停车线上。
3.如权利要求1所述的室外型激光车位检测装置,其特征在于,所述可旋转激光测距单元(1)的可旋转激光测距仪镜头位置处安装防雨雪罩,所述防雨雪罩采用不亲水不亲油材质,包括上防雨雪罩(5-2)和下防雨雪罩(5-1),所述上防雨雪罩(5-2)和下防雨雪罩(5-1)之间留有空隙,使得可旋转激光测距单元(1)发射的测距激光能够穿过所述空隙。
4.如权利要求1所述的室外型激光车位检测装置,其特征在于,步骤一中,所述激光车位检测装置与地面的垂直距离为0.5~0.7m;并且可旋转激光测距单元(1)中的可旋转激光测距仪在每个指定角度位置处发射出的测距激光与水平面之间的夹角均为15~20°。
5.如权利要求1所述的室外型激光车位检测装置,其特征在于,当在最小指定角度位置处测定的测量距离数据小于或等于对应的预测距离参数,则判断车辆停放过于靠前;当在最大指定角度位置处测定的测量距离数据小于或等于对应的预测距离参数,则判断车辆停放过于靠后。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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