聯合地磁場和無線信號質量的車位檢測方法與系統技術方案

本發明專利技術涉及一種聯合地磁場和無線信號質量的車位檢測方法與系統，該方法包括：無線地磁檢測器檢測車位的地磁數據，將檢測到的地磁數據通過無線信號傳輸至無線接收器；根據所述地磁數據的變化以及無線信號狀態的變化，準確判斷車位的狀態。本發明專利技術充分利用有車和無車無線傳輸信道的差別，聯合地磁數值和無線信號質量的檢測算法，給出一個綜合判決結果，能夠較好的降低地磁擾動和臨車位干擾的影響，提高車位狀態的檢測率。

Method and system for detecting parking space with combined magnetic field and wireless signal quality

Parking space detection method and system of the present invention relates to a combined magnetic field and the quality of wireless signal, the method includes: wireless geomagnetic geomagnetic data detector of spaces, geomagnetic data will be detected by the wireless signal is transmitted to the wireless receiver; according to the variation of the geomagnetic data and wireless signal state, accurate judgment of parking spaces state. The invention makes full use of cars and car free wireless transmission channel between the geomagnetic detection algorithm combined numerical and wireless signal quality, give a comprehensive judgment, can reduce the influence of geomagnetic disturbances and temporary parking interference, improve the detection rate of state spaces.

【技術實現步驟摘要】
聯合地磁場和無線信號質量的車位檢測方法與系統
本專利技術涉及車位狀態的檢測，具體地指聯合地磁場和無線信號質量的車位檢測方法與系統，用于實現對于車輛進出車位、以及車位占用狀態的識別等。
技術介紹
目前地磁車輛檢測器都是在檢測器中進行車輛狀態的檢測，然后用無線方式將檢測結果發給平臺。在實際的檢測中，為了降低地磁傳感器對于地磁擾動的影響，主要采用了復雜的數字濾波的方式；為了降低臨車位干擾，多采用給不同軸向地磁數值賦予不同權值的方式，降低側向數值的權重，然而在降低臨車位干擾的同時，也同時降低了地磁檢測的靈敏度。隨著汽車制造業的飛速發展，比強度(強度-重量比)大幅優于鐵磁性材料的鋁材料，在汽車車身中占比越來越大，自然會降低由于車輛進出引起的車位附近磁場波動的強度，降低車位狀態檢測的準確率。目前有部分產品采用微波、紅外或是雷達的方式，來增加對于這類車型的檢測率，在大幅增加成本和功耗的同時，又引入了對于氣候、光照、環境等因素的干擾和限制，效果十分有限。
技術實現思路
本專利技術目的在于克服上述現有技術的不足而提供一種聯合地磁場和無線信號質量的車位檢測方法與系統，在不增加成本和功耗的情況下，融合地磁傳感器數據與無線信號質量，降低對于地磁擾動、臨車位干擾的影響，提高對于微型車輛、全鋁車型的識別能力，提升車位狀態的檢測正確率。實現本專利技術目的采用的技術方案是一種聯合地磁場和無線信號質量的車位檢測方法，該方法包括：無線地磁檢測器檢測車位的地磁數據，將檢測到的地磁數據通過無線信號傳輸至無線接收器；根據所述地磁數據的變化以及無線信號狀態的變化，準確判斷車位的狀態。在上述技術方案中，所述根據所述磁數據的變化以及無線信號狀態的變化，準確判斷車位上的是否存在車輛包括：檢測前后兩次的地磁數據差值，以及無線信號狀態的差值；若地磁數據的差值和無線信號狀態的差值中任一差值均達到判決門限，則車位狀態發生改變；若地磁數據的差值和無線信號狀態的差值兩者都未達到判決門限，則車位狀態未發生改變。本專利技術在常規無線三軸地磁車輛檢測器上，設計了一種連續檢測地磁數值，取出幾個獨立的關鍵數據，通過無線上報給平臺，在平臺端記錄地磁車輛檢測器無線信號強度和信噪比，充分利用有車和無車無線傳輸信道的差別，聯合地磁數值和無線信號質量的檢測算法，給出一個綜合判決結果，能夠較好的降低地磁擾動和臨車位干擾的影響，提高車位狀態的檢測率。附圖說明圖1為實施例使用專利技術聯合地磁場和無線信號質量的車位檢測系統的在車位無車狀態時的示意圖。圖2為實施例聯合地磁場和無線信號質量的車位檢測系統的在車位有車狀態時的示意圖。圖3為實施例聯合地磁場和無線信號質量的車位檢測方法的流程圖。具體實施方式下面結合附圖和具體實施例對本專利技術作進一步的詳細說明。如圖1和圖2所示，本專利技術聯合地磁場和無線信號質量的車位檢測系統包括埋設于每個停車位地面上的無線地磁檢測器，每隔一段距離架設一個無線接收器(即無線平臺，圖1和圖2中標示為平臺)。無線接收器包括存儲計算模塊和判斷模塊。聯合地磁場和無線信號質量的車位檢測系統實現對車位狀態檢測的流程如圖3所示，包括以下步驟：S1、無線地磁檢測器檢測車位的地磁數據，并將檢測到的地磁數據通過無線信號發出。S2、無線接收器接收所述無線地磁檢測器以無線信號發出的地磁數據，通過存儲計算模塊對地磁數據和無線信號狀態建立一個5維的數據表{Xt、Yt、Zt、St、Nt}，Xt、Yt、Zt分別為t時刻X、Y和Z軸地磁背景值，St為t時刻無線接收信號強度，Zt為t時刻無線接收信號信噪比，并對5維的數據進行歸一化處理，然后計算前后兩次的地磁數據差值，以及無線信號狀態的差值，無線信號狀態的差值為無線信號強度差值和信噪比差值，即得到{△Xt、△Yt、△Zt、△St、△Nt}。S3、根據所述地磁數據的變化以及無線信號狀態的變化，準確判斷車位的狀態，具體判斷過程如下：設定兩個判定門限，地磁門限θ1和聯合檢測門限θ2，θ1采用的實際采集的車輛樣本的統計平局值，本實施例取不低于0.1高斯；θ2根據天線的主瓣與旁瓣的增益差值，本實施例取不低于10dB。權重向量{αx、αy、αz、αs、αn}，權重向量代表X、Y和Z軸地磁背景值、無線接收信號強度、無線接收信號信噪比在車位狀態判別過程中的權重值；當∣αx*△Xt+αy*△Yt+αz*△Zt∣≧θ1，且∣αs*△St+αn*△Nt∣≧θ2，則表明地磁的擾動量和無線信號狀態改變量，都達到了判決門限，此時判決車位狀態發生了改變；當∣αx*△Xt+αy*△Yt+αz*△Zt∣≧θ1，且∣αs*△St+αn*△Nt∣<θ2，則表明地磁的擾動量達到了判決門限，而無線信號狀態改變量未達到門限，此時判決車位狀態發生了改變；當∣αx*△Xt+αy*△Yt+αz*△Zt∣<θ1，且∣αs*△St+αn*△Nt∣≧θ2，則表明地磁的擾動量偏小，而無線信號狀態改變量達到了判決門限，此時判決車位狀態發生了改變；當∣αx*△Xt+αy*△Yt+αz*△Zt∣<θ1，且∣αs*△St+αn*△Nt∣<θ2，則表明地磁的擾動量偏小，且無線信號狀態改變量也未達到門限，此時判決車位狀態未發生改變。作為本專利技術的一種優先實施方式，在判斷車位狀態之前，先判斷車位初始狀態為空位時是否存在地磁擾動或車位附近是否有車輛活動，具體包括：S4、存儲計算模塊根據獲的得地磁數據，分別得到t0時間段n個x、y和z三軸地磁數據：X{x1,x2,...,xn}、Y{y1,y2,...,yn}、Z{z1,z2,...,zn}，對三軸地磁數據進行獨立的排序，本實施例排序可以采用現有中值濾波器進行非線性濾波計數。取排序中0.1n～0.9n的數值進行算數均值計算，記為X0、Y0和Z0，作為當前車位的地磁初始基值。其中0.1n～0.9n是指按照大小排列后，排除最大的10％和最小的10％的數據，剩下的這些數值再進行算數均值計算。S5、將初始狀態下的地磁初始基值X0、Y0和Z0，通過無線信號發送給無線接收器，無線接收器同時記錄此時接收到的無線信號強度S0和信噪比N0。S6、持續檢測三軸地磁數據，每隔一個預訂時間周期t1，按照S4所述方法計算當前時刻地磁的背景值Xt、Yt和Zt，并通過無線發送給無線接收器，無線接收器記錄此時接收到的無線信號強度St和信噪比Nt。S7、設定一個波動門限delta，該波動門限是根據地磁背景的波動峰峰值來取的，取值大于背景波動峰峰值。當任意一軸n個采樣值中的最大值或最小值，與背景值的差值大于該門限時，則表明車位附近有車輛活動或地磁擾動，持續跟蹤三軸數據，直至三軸數值與背景值的差值均恢復到波動門限以下，則表明波動結束；此時按照S4步驟，計算一次當前的地磁背景值Xt、Yt和Zt，并通過無線信號發送給無線接收器。當判斷存在地磁擾動或車位附近有車輛活動時，則認為車位的環境有改變，有可能出現停車狀態，啟動車位狀態檢測，即開始步驟S1～S3進行車位狀態檢測。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種聯合地磁場和無線信號質量的車位檢測方法，其特征在于，包括：無線地磁檢測器檢測車位的地磁數據，并將檢測到的地磁數據通過無線信號傳輸至無線接收器；根據所述地磁數據的變化以及無線信號狀態的變化，準確判斷車位的狀態。

【技術特征摘要】
1.一種聯合地磁場和無線信號質量的車位檢測方法，其特征在于，包括：無線地磁檢測器檢測車位的地磁數據，并將檢測到的地磁數據通過無線信號傳輸至無線接收器；根據所述地磁數據的變化以及無線信號狀態的變化，準確判斷車位的狀態。2.根據權利要求1所述聯合地磁場和無線信號質量的車位檢測方法，其特征在于所述根據所述磁數據的變化以及無線信號狀態的變化，準確判斷車位上的是否存在車輛包括：檢測前后兩次的地磁數據差值，以及無線信號狀態的差值；若地磁數據的差值和無線信號狀態的差值中任一差值均達到判決門限，則車位狀態發生改變；若地磁數據的差值和無線信號狀態的差值兩者都未達到判決門限，則車位狀態未發生改變。3.根據權利要求2所述聯合地磁場和無線信號質量的車位檢測方法，其特征在于：對地磁數據和無線信號狀態建立一個5維的數據表{Xt、Yt、Zt、St、Nt}，Xt、Yt、Zt分別為t時刻X、Y和Z軸地磁背景值，St為t時刻無線接收信號強度，Zt為t時刻無線接收信號信噪比；對于5維的數據進行歸一化處理；計算得到前后兩次地磁數據和無線信號狀態的數據差值{△Xt、△Yt、△Zt、△St、△Nt}。4.根據權利要求3所述聯合地磁場和無線信號質量的車位檢測方法，其特征在于：設定兩個判定門限，地磁門限θ1和聯合檢測門限θ2，權重向量{αx、αy、αz、αs、αn}，權重向量代表X、Y和Z軸地磁背景值、無線接收信號強度、無線接收信號信噪比在車位狀態判別過程中的權重值；當∣αx*△Xt+αy*△Yt+αz*△Zt∣≧θ1，且∣αs*△St+αn*△Nt∣≧θ2，則表明地磁的擾動量和無線信號狀態改變量，都達到了判決門限，此時判決車位狀態發生改變；當∣αx*△Xt+αy*△Yt+αz*△Zt∣≧θ1，且∣αs*△St+αn*△Nt∣<θ2，則表明地磁的擾動量達到了判決門限，而無線信號狀態改變量未達到門限，此時判決車位狀態發生了改變；當∣αx*△Xt+αy*△Yt+αz*△Zt∣<θ1，且∣αs*△St+αn*△Nt∣≧θ2，則表明地磁的擾動量偏小，而無線信號狀態改變量達到了判決門限，此時判決車位狀態發生了改變；當∣αx*△Xt+αy*△Yt+αz*△Zt∣<θ1，且∣αs*△...

【專利技術屬性】
技術研發人員：汪志冰，何輝，劉景順，吳華意，邵云東，
申請(專利權)人：武漢拓寶科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：湖北,42