CN203276593U - 车位状态感知器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种车位状态感知器。该车位状态感知器包括：一地磁传感单元，用于检测车位地磁场的扰动信息；一红外检测单元，其包括一红外发射器和一红外接收器，分别用于向车位上方发射红外线和接收车位上方物体反射的红外线；以及一控制单元，用以通过该地磁场的扰动信息初步判断车位上是否有车辆驶入或离开，再根据该红外检测单元的检测结果进一步判断车位上是否有车辆。该车位状态感知器以能耗较低的地磁传感单元处于值守状态检测车位状态，结合控制单元的精确控制，只有在检测结果不明确的情况下才启动耗能高但检测精度高的红外检测单元作进一步判断，因此本实用新型提供的车位状态感知器实现了能耗低且检测精度高的目的。

Description

车位状态感知器

技术领域

本实用新型涉及车位状态感测技术，特别涉及一种无线车位状态感知器。 

背景技术

现有车位探测器按照其通信方式可以分为有线和无线两种。 

有线通信方式的车位探测器所采用的技术包括超声波探测法和视频探测法等，这些探测方法都因为所需要耗费的电能高而需要采用有线供电和有线通信的方式，但是采用有线通信方式工作的探测产品其探测精确度普遍比无线停车位探测产品高，其中超声波探测法应用最为广泛。但是有线车位探测器最大的局限性在于其安装工作量大，耗费人力和材料，对停车场要进行较多的施工，比如布线，架设安装支架等等。因为探测器能耗高，不利于节能环保。 

而现有技术的无线通信方式的车位探测器，其探测方法大多采用单一的地磁场检测方式，由于这种探测方式耗费的能量很小，所以这种探测器可以采取电池供电的方式，不用有线电源来供电，于是也就可以采取无线的通信方式。采用无线通信手段，可以大大减少安装时的工作量和节省材料成本，对停车场内部的二次施工很少，设备本身的能耗也很低。但是，这种方法的检测原理是通过检测车辆对地球磁场的扰动来判断车辆的存在，由于不同车辆的制造材料、高度、底盘框架结构的多样性，造成其对地球磁场的扰动情况各异、大小不同，有些车辆的底盘中央对地球磁场带来的扰动很小，有些大型车辆的底盘很高，造成地面的探测器检测不到车辆的存在，还有些车辆由于大量采用铝质材料或塑料，其铁磁性很弱，导致对地磁场的扰动也很微弱，以至于地面的探测器无法检测到车辆的存在，这些情况都导致采取单一的地磁场检测方式的车位感知器会漏检，检测精度低，误差大。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种无线车位状态感知器，提高车位状态的检测精度。 

该无线车位状态感知器包括：一地磁传感单元，用于检测车位地磁场的扰动信息；一红外检测单元，其包括一红外发射器和一红外接收器，分别用于向车位上方发射红外线和接收车位上方物体反射的红外线；以及一控制单元，用以通过该地磁场的扰动信息初步判断车位上是否有车辆驶入或离开，再根据该红外检测单元的检测结果进一步判断车位上是否有车辆。 

进一步的，该控制单元还用于选择性地启动该红外检测单元，该控制单元将该地磁传感单元检测的车位地磁场扰动后的地磁场数据与一背景地磁场值相比其变化率绝对值再与一非零预设值比较，若该变化率绝对值小于该非零预设值，则启动该红外检测单元。 

优选的，该非零预设值为5％～10％之间的任意值，该背景地磁场值是指没有车辆停在车位上的情况下该地磁探测模块所探测得到的车位地磁场值。 

优选的，该车位状态感知器还包括一无线通信模块，用以将该车位状态检测结果发送出去。 

本实用新型提供的车位状态感知器采用地磁传感单元与红外检测单元结合的方式，通过两种手段感知车位的状态，提高了检测精度，更重要的是，该车位状态感知器以能耗较低的地磁传感单元处于值守状态检测车位状态，结合控制单元的精确控制，只有在检测结果不明确的情况下才启动耗能高但检测精度高的红外检测单元作进一步判断，因此本实用新型提供的车位状态感知器实现了能耗低且检测精度高的目的。 

附图说明

图1是本实用新型一较佳实施例提供的车位状态感知器的结构模块图；以及 

图2是图1中车位状态感知器的工作流程图。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型所提供的车位状态感知器作进一步说明，需要指出的是，下面仅以一种最优化的技术方案对本实用新型的技术方案以及设计原理进行详细阐述。 

如图1所示，本实施例提供的车位状态感知器包括地磁传感单元10、红外检测单元20、控制单元30、无线通信模块40以及电池50。其中该地磁传感单元10用于检测车位地磁场的扰动信息，也就是说，该地磁传感单元10可检测到车位上地磁场的大小和/或方向是否发生变化；该红外检测单元20包括一红外发射器和一红外接收器，该红外发射器用于向车位上方发射红外线，该红外接收器用于接收该红外发射器发射的且由该车位上方物体反射的红外线，以该红外接收器接收到反射的红外线为依据判断车位上方是否有车辆停放；该控制单元30首先通过该地磁场的扰动信息初步判断车位上是否有车辆驶入或离开，再根据该红外检测单元的检测结果进一步判断车位上是否有车辆；该无线通信模块40则在该控制单元30的驱动下将该控制单元30的判断结果，也就是车位上是否有车辆停放的信息发送出去；而电池50则为车位状态感知器提供电源，也就是为上述每一单元和模块提供工作的能量。 

特别的是，该控制单元30还用于选择性地启动该红外检测单元20。也就是说，该能耗较高的红外检测单元20并非一直处于工作状态，而只有能耗较低的地磁传感单元10处于值守状态。当该地磁传感单元10检测到车位地磁场有扰动信息时，该控制单元30将该地磁传感单元10检测的车位地磁场扰动后趋于平稳的地磁场数据与背景地磁场值相比得到一变化率绝对值，然后在将该变化率绝对值与一非零预设值比较，若该变化率绝对值小于该预设值，则启动该红外检测单元20。也就是说，当车位地磁场变化较大，该变化率绝对值大于该非零预设值时，该车位状态感知器即可依赖该地磁传感单元10准确判断车位状态， 不需要启动高能耗的红外检测单元20；而当地磁传感单元10检测到车位地磁场扰动信息，但该变化率绝对值小于该非零预设值时，地磁传感单元10不能准确判断车位上方是否有车辆，才启动红外检测单元20，通过红外检测手段进一步判断车位上方是否有车辆，以提高该车位状态感知器的检测精度。 

其中，该非零预设值可以是5％～10％之间的任意值。当然该预设值可根据实际需要而定，当该预设值设置得越大，该红外检测单元20的启动频率可能越高，整个车位状态感知器的能耗会增加；如果该预设值设置得较低，则该红外检测单元20的启动频率会较低，整个车位状态感知器能保持较低能耗。由于该车位状态感知器采用电池50供电，为了延长产品寿命，一般在地磁传感单元10能够保证一定的判断准确率的情况下，选择一个较低的预设值。例如，采用的地磁传感单元10检测到车位上地磁扰动信息大于百分之五，则判断车位上方有车辆的准确率能达到百分之九十九或者其他可接受的准确率，则该预设值可设置为百分之五。 

该车位状态感知器可应用于室内或室外停车场，其一般安装于每一个车位的地表面上，或埋藏于车位对应地面一定深度处，留有红外线发射孔用于向车位上方发射红外线光束。 

以下结合图2介绍该车位状态感知器的工作流程，其中图2表达的是该车位状态感知器工作过程中执行的一次流程，该车位状态感知器是不断循环地执行该图2所示流程的。该车位状态感知器单次流程包括： 

步骤1，通过一地磁传感单元以值守状态检测车位地磁场的扰动信息；由于地磁传感单元消耗功率较小，通常只有几十至几百微安，所以将其作为初步判断手段，由控制单元控制地磁传感单元持续监测当前车位处的地磁场值。 

步骤2，通过一控制单元判断车位地磁场是否有扰动，也就是地磁场是否有大小和/或方向的变化，如果是，则进入步骤3，如果否，则返回步骤1；当有车辆进入或离开停车位时，通常车轴部位都会对地磁场产生较强的扰动，例如，当车辆驶入车位的过程中，车轴必然会经过车位状态感知器上方，因此地磁传 感单元检测到车轴产生的地磁场扰动，将此数据传送至控制单元，可初步判定有车辆进入车位。 

步骤3，初步判断可能有车辆驶入或离开，继续检测地磁场数据，直至其趋于平稳；控制单元控制地磁传感单元持续测量当前地磁场的值，随着车辆逐渐的停稳下来，所检测到的地磁场值也随之趋于平稳。 

步骤4，判断该车位地磁场数据与背景地磁场值相比其变化率绝对值是否大于一非零预定值，如果是，则进入步骤8；如果否，则进入步骤5；控制单元将检测到的趋于平稳时刻的地磁场值和车位上没有停车时所测量得到的背景地磁场值进行比较，如果其差值不明显，用变化率表达，例如，变化率绝对值在10％以内，则认为无车辆。这种情况可能真的是因为车辆停入半途又驶离，也可能是是因为车辆底盘中部的铁磁性太弱导致即使有车辆停在车位上，可是地磁传感单元所检测得到的地磁场值相对于无车停在上面的背景磁场变化量很小。因此，为了提高检测可靠性，防止这一较小的变化量是因为地磁场的漂移而非车辆的差异性导致，本实施例提供的车位状态感知器特意将首次地磁场探测值变化量在10％以内的情况都视为无法确定，需要继续步骤5，启动红外检测单元进行进一步的确认。 

步骤5，启动一红外检测单元，该红外检测单元包括一红外发射器和一红外接收器，其中该红外发射器向车位上方发射红外线，该红外接收器接收车位上方物体反射的红外线； 

步骤6，判断该该红外接收器是否接收到车位上方车辆底盘反射的红外线，如果是，则进入步骤8，如果未接收到反射的红外线，则进入步骤8；控制单元先启动红外发射器向车位上方发射一个红外光束，如果没有车辆在车位上方，红外光没有被阻挡反射，则红外接收器接收不到反射信号，控制单元判定没有车辆停在车位上，如果有车辆停在车位上，由于车辆底盘的反射作用，红外接收器会接收到反射光，控制单元可判定有车辆停在车位上。 

步骤7，得出检测结果：车位上没有车辆； 

步骤8，得出检测结果：车位上有车辆； 

步骤9，将检测结果通过一无线通信模块发送出去。判定完成之后，检测结果将由控制单元驱动无线通信模块工作，通过无线方式发送出去。例如发送给停车场控制中心，或者发送给车位状态指示装置等其他设备的控制器，用以控制其他设备根据车位状态作出相应指示或其他动作。 

当然，车位上停放有车辆后，该车位状态感知器仍然以值守状态检测车位状态，其执行的流程也如图2所述的流程一样。车辆驶离时，车辆启动，来回开始动的时候，地磁场数据有扰动，然后，随着车子离开，扰动趋于平稳，此时地磁场数据一定接近背景地磁场值，也就是地磁场数据的变化率一定小于百分之十，将依次执行步骤5、步骤6以及步骤7，得出车位上没有车辆的结果。如果遇到车主临时改变主意，车辆启动后又退回车位时，地磁场数据有扰动，然后，随着车子停稳，扰动趋于平稳，此时地磁场数据与背景地磁场值比较，然后执行步骤4以及相应后续步骤，可得出车位上有车辆的结果。如果原来停在车位上的车开走后，紧跟着又进来一辆别的车，造成地磁场的持续扰动，但是随着扰动趋于平稳，此时地磁场数据与背景地磁场值比较，然后执行步骤4以及相应后续步骤，仍可准确得出车位上有车辆的结果。 

由于本实用新型采用地磁检测和红外检测两种手段复合的检测方式，避免单一地磁检测手段因车辆材质、框架结构的差异，以及地球磁场的漂移等因素造成的判断误差，以及单一红外检测手段因功耗高而不能采取电池供电的工作方式，从而不能使用无线通信方式的缺陷。将两种检测手段复合的检测方式，达到既提高检测的准确性，又降低能耗的目的。 

更重要的是，本实用新型提供的车位状态感知器将功耗较低而检测准确度也低的地磁检测单元以值守方式持续工作，只有在地磁检测单元无法正确判断的情况下，才启动检测精度高但能耗也高的红外检测单元进行复合判断，从而在检测准确度得到保证的情况下，减少红外检测单元的启动次数，进一步降低功耗。因此，本实用新型车位状态感知器工作于超低功耗状态，可以采用电池 供电方式，达到节能环保的目的。 

此外，本实用新型提供的车位状态感知器采用无线通信手段，使得产品安装快速、便捷，节省安装材料，最大程度保持停车场环境的整洁美观。 

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。 

Claims (4)

1.一种车位状态感知器，包括：

一地磁传感单元，用于检测车位地磁场的扰动信息；

一红外检测单元，其包括一红外发射器和一红外接收器，分别用于向车位上方发射红外线和接收车位上方物体反射的红外线；以及

一控制单元，用以根据该地磁场的扰动信息初步判断车位上是否有车辆驶入或离开，再根据该红外检测单元的检测结果进一步判断车位上是否有车辆。

2.如权利要求1所述的车位状态感知器，其特征在于，该控制单元还用于选择性地启动该红外检测单元，该控制单元将该地磁传感单元检测的车位地磁场扰动后的地磁场数据与一背景地磁场值相比其变化率绝对值与一非零预设值比较，若该变化率绝对值小于该非零预设值，则启动该红外检测单元。

3.如权利要求2所述的车位状态感知器，其特征在于，该非零预设值为5％～10％之间的任意值，该背景地磁场值是指没有车辆停在车位上的情况下该地磁探测模块所探测得到的车位地磁场值。

4.如权利要求1所述的车位状态感知器，其特征在于，该车位状态感知器还包括一无线通信模块，用以将该车位状态检测结果发送出去。

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