本實(shí)用新型涉及車位檢測技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種實(shí)時判斷車位占用狀態(tài)的檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著人們生活的不斷提高，汽車保有量也在不斷激增，隨之而來的就是停車問題，由于車輛越來越多，停車場越建越大，對于空閑停車位的尋找，對于司機(jī)來講就構(gòu)成一個難題，因此停車位空閑檢測系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，對停車場車位占用狀態(tài)的檢測是停車誘導(dǎo)(車聯(lián)網(wǎng))的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

停車位占用狀態(tài)的準(zhǔn)確檢測是固定停車場或路側(cè)停車場智能化管理的基礎(chǔ)。車位狀態(tài)檢測不僅要完成車輛停放狀態(tài)的準(zhǔn)確判斷，而且還要避免鄰車干擾及環(huán)境干擾等現(xiàn)象，防止誤判和錯判，提高車輛在位的判斷識別準(zhǔn)確率。

隨著測試技術(shù)的發(fā)展，各種新型的車位檢測方法得到應(yīng)用，目前公開報道的一些技術(shù)或是采用透射式，如超聲波和紅外技術(shù)以及雷達(dá)電磁波技術(shù)；或是采用磁場和線圈檢測技術(shù)，或是兩種技術(shù)的組合。例如專利申請?zhí)枺?015204345665，申請日2015年6月24日，發(fā)明名稱為：基于無線停車檢測與車主識別的停車系統(tǒng)，該申請案采用的是地磁檢測與射頻標(biāo)簽識別相結(jié)合的方法；又如專利申請?zhí)枺?013102040140，申請日2013年5月28日，發(fā)明名稱為：一種車位檢測方法及車位監(jiān)測系統(tǒng)，該申請案采用的是地磁檢測、超聲檢測與射頻標(biāo)簽識別相組合的方法；再如專利申請?zhí)枺?016108682807，申請日2016年9月29日，發(fā)明名稱為：一種路邊車位檢測裝置及其檢測方法，該申請案采用的是地磁檢測與雷達(dá)檢測相結(jié)合的方法。

以上技術(shù)存在的主要問題是：透射式傳感器(如超聲和雷達(dá))受外來物的阻擋影響較大，而地磁傳感器容易受外界干擾因素影響，存在誤判和錯判較多的問題，射頻標(biāo)簽則安裝成本高，且實(shí)施難度大，操作性差。

經(jīng)檢索，中國專利申請?zhí)枺?016103168696，申請日：2016年5月12日，發(fā)明名稱為：一種低功耗的無線車位檢測系統(tǒng)及其檢測方法，該申請案根據(jù)壓力檢測器檢測到的壓力信號判斷車輛的進(jìn)出狀態(tài)并形成車位檢測結(jié)果；又如中國專利申請?zhí)枺?015206743084，申請日：2015年9月1日，發(fā)明名稱為：一種車位檢測系統(tǒng)，該申請案公開了一種采用檢測傳感器和確認(rèn)傳感器進(jìn)行車位檢測的系統(tǒng)，其中檢測傳感器采用振動傳感器或壓力傳感器，確認(rèn)傳感器采用地磁傳感器和/或超聲波傳感器。以上申請案均可以對車位占用狀態(tài)的檢測，但存在明顯的技術(shù)缺陷：(1)壓力傳感器/壓力檢測器在車位上安裝困難，零點(diǎn)漂移大；(2)當(dāng)被測車輛停在壓力傳感器上時，傳感器輸出將一直處于最大輸出狀態(tài)。這種情況會大大增加耗電量，且減少傳感器的使用壽命。

綜上所述，目前雖然用于車位檢測的技術(shù)豐富多樣，但在車位檢測準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性及實(shí)際操作性等方面仍存在很大的優(yōu)化空間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

1.實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中車位檢測準(zhǔn)確性不佳、實(shí)施難度較大的不足，提供了一種實(shí)時判斷車位占用狀態(tài)的檢測系統(tǒng)，檢測準(zhǔn)確率有效提高，且檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，安裝操作方便，在路側(cè)停車和固定停車場智能管理中有著廣泛的應(yīng)用。

2.技術(shù)方案

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為：

本實(shí)用新型的一種實(shí)時判斷車位占用狀態(tài)的檢測系統(tǒng)，包括地磁傳感器、壓電電纜、電源模塊、電路模塊和服務(wù)器，其中地磁傳感器、壓電電纜、電源模塊分別與電路模塊相連，壓電電纜還與電源模塊相連，電路模塊與服務(wù)器相連。

更進(jìn)一步地，所述的電路模塊包括放大電路單元、信號比較電路單元、處理器單元和無線通訊單元。

更進(jìn)一步地，所述壓電電纜設(shè)置為一條或多條壓電電纜，布設(shè)于停車位上車輪經(jīng)過區(qū)域。

更進(jìn)一步地，壓電電纜的長度方向與車輛進(jìn)出方向之間的夾角為θ，且θ≠0。

更進(jìn)一步地，所述壓電電纜設(shè)置為多條，多條壓電電纜平行分布，布設(shè)于停車位上車輪經(jīng)過區(qū)域。

更進(jìn)一步地，多條壓電電纜長度相同。

更進(jìn)一步地，地磁傳感器、電源模塊和電路模塊均安裝于殼體中，壓電電纜安裝于殼體的一側(cè)或兩側(cè)。

3.有益效果

采用本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下顯著效果：

(1)本實(shí)用新型的一種實(shí)時判斷車位占用狀態(tài)的檢測系統(tǒng)，采用地磁傳感器檢測和壓電電纜檢測相結(jié)合的方式，有效解決環(huán)境干擾引起的地磁傳感器的誤判的問題，提升了車位占用狀態(tài)檢測的準(zhǔn)確性和可靠性。

(2)本實(shí)用新型的一種實(shí)時判斷車位占用狀態(tài)的檢測系統(tǒng)，壓電電纜測量機(jī)械沖擊的瞬態(tài)響應(yīng)變化能顯著提高檢測信號的信噪比，保障檢測準(zhǔn)確性；其次，壓電電纜對于遭車輛瞬時碾壓和持續(xù)停留的輸出響應(yīng)均為脈沖形式的信號，使得對信號的融合計算更加簡潔方便，易于施行，便于準(zhǔn)確、迅速地判斷車位占用狀態(tài)。

(3)本實(shí)用新型的一種實(shí)時判斷車位占用狀態(tài)的檢測系統(tǒng)，電路模塊會對壓電電纜檢測到的前后機(jī)械沖擊產(chǎn)生時間間隔進(jìn)行比較計算，如果此時間間隔小于一定范圍，則電路模塊會將兩次沖擊判斷為同一次停車過程中產(chǎn)生的，在計算判斷時做合并處理，進(jìn)一步提高了檢測判斷的準(zhǔn)確性，避免因車輛的短暫移動造成誤判、錯判問題。

(4)本實(shí)用新型的一種實(shí)時判斷車位占用狀態(tài)的檢測系統(tǒng)，當(dāng)車輛進(jìn)出停車位時，車輛輪胎碾壓不同壓電電纜時的時間不同，分析不同壓電電纜的信號產(chǎn)生的時間關(guān)系，即可以判斷車輛的進(jìn)出方向，進(jìn)一步保障對車位占用狀態(tài)的精確檢測。

(5)本實(shí)用新型的一種實(shí)時判斷車位占用狀態(tài)的檢測系統(tǒng)，可以利用壓電電纜受車輛輪胎碾壓時產(chǎn)生的壓電效應(yīng)對檢測系統(tǒng)的電源模塊充電，增加電源的使用壽命，節(jié)約能源消耗。

(6)本實(shí)用新型的一種實(shí)時判斷車位占用狀態(tài)的檢測系統(tǒng)，可以利用壓電電纜不同纜線之間相互補(bǔ)償，減少背景擾動如溫度、振動等對檢測的影響，從而達(dá)到去除外界干擾的作用，提升了車位占用狀態(tài)檢測的準(zhǔn)確性和可靠性。

(7)本實(shí)用新型的一種實(shí)時判斷車位占用狀態(tài)的檢測系統(tǒng)，采用的壓電電纜可以貼裝在路面表面減少了對路面的破壞，且檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，成本低，安裝、操作非常方便。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的一種實(shí)時判斷車位占用狀態(tài)的檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型中壓電電纜布設(shè)形式的示意圖；

圖3為本實(shí)用新型中車位占用狀態(tài)的判斷流程示意圖。

示意圖中的標(biāo)號說明：1、地磁傳感器；2、壓電電纜；3、電源模塊；4、電路模塊；5、服務(wù)器；6、殼體；7、停車位。

具體實(shí)施方式

為進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的內(nèi)容，結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作詳細(xì)描述。

下面結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。

實(shí)施例1

如圖1和圖2所示，本實(shí)施例的一種實(shí)時判斷車位占用狀態(tài)的檢測系統(tǒng)，包括地磁傳感器1、壓電電纜2、電源模塊3、電路模塊4和服務(wù)器5，其中地磁傳感器1、壓電電纜2、電源模塊3分別與電路模塊4相連，壓電電纜2還與電源模塊3相連，電路模塊4通過無線或有線通訊方式與服務(wù)器5相連。本實(shí)施例中電路模塊4包括放大電路單元、信號比較電路單元、處理器單元和無線通訊單元。本實(shí)施例中地磁傳感器1、電源模塊3和電路模塊4均安裝于殼體6中，壓電電纜2安裝于殼體6的一側(cè)或兩側(cè)，殼體6可安裝在停車位7的中心或其他位置。

本實(shí)施例通過壓電電纜2與地磁傳感器1的配合使用，可以實(shí)現(xiàn)對車位占用狀態(tài)的精確檢測。壓電電纜2可以對其承受的機(jī)械沖擊進(jìn)行有效檢測，機(jī)械沖擊是機(jī)械系統(tǒng)或其中的一部分收到突然、急劇、非周期性的激勵時而發(fā)生的狀態(tài)變化過程，表征沖擊過程的基本物理量有速度、加速度、位移和沖擊持續(xù)時間等。當(dāng)機(jī)械系統(tǒng)受到外部物體沖擊時，壓電電纜2的響應(yīng)主要表現(xiàn)為一種瞬態(tài)變化，其大小由沖擊物體(如車輛)的質(zhì)量與運(yùn)動速度的乘積決定。當(dāng)沖擊物體靜止壓在壓電電纜2上時，壓電電纜2雖然受壓但輸出為零。

在實(shí)際使用過程中，壓電電纜2的配合能有效提高車位狀態(tài)檢測的準(zhǔn)確度，由于車輛進(jìn)出停車位7的過程具有一定的速度，且不同體積的車輛進(jìn)出停車位7的速度有所差別，因此測量機(jī)械沖擊的瞬態(tài)響應(yīng)變化能顯著提高檢測信號的信噪比，保障檢測準(zhǔn)確性；其次，壓電電纜2對于遭車輛瞬時碾壓和持續(xù)停留的輸出響應(yīng)類似，均為脈沖形式的信號，使得對信號的融合計算更加簡潔方便，易于施行，便于準(zhǔn)確、迅速地判斷車位占用狀態(tài)。

本實(shí)施例中每個停車位7均設(shè)置有一個地磁傳感器1和一條壓電電纜2。當(dāng)車輛進(jìn)出停車位7時(如圖2中箭頭所示為車輛進(jìn)出方向)，地磁傳感器1測量停車位7磁場的變化，壓電電纜2檢測車輛輪胎經(jīng)過時產(chǎn)生的機(jī)械沖擊。電路模塊4分別接收地磁傳感器1和壓電電纜2的輸出信號并進(jìn)行融合計算處理，以獲得準(zhǔn)確的車位占用狀態(tài)。

本實(shí)施例的一種實(shí)時判斷車位占用狀態(tài)的檢測方法，采用上述檢測系統(tǒng)，按照以下步驟進(jìn)行：

步驟一、地磁傳感器1檢測停車位7磁場變化并向電路模塊4傳輸信號，壓電電纜2檢測車輛輪胎經(jīng)過時產(chǎn)生的機(jī)械沖擊并向電路模塊4傳輸信號；

步驟二、電路模塊4接收步驟一中的傳輸信號并計算判斷車位占用狀態(tài)，并將判斷結(jié)果傳送給服務(wù)器5；

步驟三、服務(wù)器5接收電路模塊4傳輸?shù)男盘柌⑸筛鬈囄坏恼加脿顟B(tài)列表，并將列表信息發(fā)布給各類終端進(jìn)行顯示。

具體地，步驟二中車位占用狀態(tài)的計算判斷過程如圖3所示，其中K為車位狀態(tài)量，K＝1表示車位占用，K＝-1表示車位空閑；S為地磁傳感器1的輸出狀態(tài)量，S＝1表示為地磁傳感器1輸出大于預(yù)先設(shè)定的閾值S0，表示地磁傳感器1測到車位占用；S＝-1表示為地磁傳感器1的輸出小于S0，表示地磁傳感器1測到車位空閑；Y為壓電電纜2的輸出電壓最大值，Y0為預(yù)先設(shè)定的電壓閾值，n為測量次數(shù)；判斷過程如下：

a、首先記錄車位的初始狀態(tài)K(n)和S(n)，保證K(n)和S(n)的狀態(tài)一致；

b、電路模塊4接收壓電電纜2的輸出信號，實(shí)時監(jiān)測壓電電纜2的輸出電壓Y；

c、當(dāng)出現(xiàn)Y>Y0時，延時一段時間后，電路模塊4接收地磁傳感器1的輸出信號，監(jiān)測地磁傳感器1的輸出，并獲得S(n+1)；

d、判斷S(n+1)與S(n)狀態(tài)是否一致；

e、如果S(n+1)與S(n)狀態(tài)不一致，則判斷車位狀態(tài)K(n+1)＝-K(n)；

f、如果S(n+1)與S(n)狀態(tài)一致，則報警檢查地磁傳感器1、壓電電纜2是否正常工作，電路模塊4內(nèi)還設(shè)有報警模塊。

值得說明的是，本實(shí)施例中電路模塊4會對Y(n+1)和Y(n)產(chǎn)生的時間間隔進(jìn)行比較計算，如果此時間間隔小于一定范圍，則電路模塊4會將兩次沖擊判斷為同一次停車過程中產(chǎn)生的，在計算判斷時做合并處理，進(jìn)一步提高了檢測判斷的準(zhǔn)確性，避免因車輛的短暫移動造成誤判、錯判問題。

本實(shí)施例中地磁傳感器1和壓電電纜2的輸出信號也可以由電路模塊4采用無線或有線通訊方式傳送到后臺的服務(wù)器5，服務(wù)器5同樣計算生成各停車位7的占用狀態(tài)列表，進(jìn)而發(fā)布給各類固定或移動終端進(jìn)行顯示和應(yīng)用。本實(shí)施例中的電路模塊4和電源模塊3可以采用常規(guī)的公知電路，在此不再詳述。

實(shí)施例2

本實(shí)施例的一種實(shí)時判斷車位占用狀態(tài)的檢測系統(tǒng)，基本同實(shí)施例1，進(jìn)一步地，本實(shí)施例中壓電電纜2設(shè)置為多條，多條壓電電纜2長度相同且平行分布，布設(shè)于停車位7上車輪經(jīng)過區(qū)域。如圖2所示，壓電電纜2的長度方向與車輛進(jìn)出方向之間的夾角為θ，θ≠0，壓電電纜2的長度可設(shè)計為不小于停車位7寬度的一半。

本實(shí)施例采用壓電電纜2與地磁傳感器1相配合，壓電電纜2沿與停車位7長度方向(即車輛進(jìn)出方向，如圖2中箭頭所示)夾角為θ的方向布設(shè)，多條長度相同且平行分布的壓電電纜2幾乎可以覆蓋整個停車位7寬度，保障車輛在進(jìn)出停車位7時一定會碾壓壓電電纜2。壓電電纜2受車輛輪胎碾壓時產(chǎn)生瞬間電壓信號，不僅可以與地磁傳感器1相配合精確判斷停車位7的占用狀態(tài)，提升檢測的準(zhǔn)確性和可靠性，還可以利用壓電電纜2的壓電效應(yīng)，將其受車輛輪胎碾壓時產(chǎn)生的電壓信號用于對電源模塊3充電，增加電源模塊3的使用壽命，降低檢測系統(tǒng)的能源損耗。壓電電纜2的壓電效應(yīng)使其在受到機(jī)械沖擊時會產(chǎn)生瞬態(tài)的電壓輸出，但受到持續(xù)壓力作用時并不會產(chǎn)生響應(yīng)。

需要說明的是，當(dāng)車輛進(jìn)出停車位7時，車輛輪胎碾壓不同壓電電纜2時的時間不同，分析不同壓電電纜2的信號產(chǎn)生的時間關(guān)系，即可以判斷車輛的進(jìn)出方向，進(jìn)一步保障對車位占用狀態(tài)的精確檢測；其次，安裝在臨近位置的多條等長且平行的壓電電纜2，其受到的外界干擾因素(如溫度、振動等)的影響是相同的，采用差動信號的處理方式，可以用一條壓電電纜2的背景噪聲去補(bǔ)償另一條壓電電纜2的背景噪聲，因此多條壓電電纜2之間可以相互補(bǔ)償，減少背景擾動對檢測的影響，從而達(dá)到去除外界干擾的目的，減少誤判、錯判，提高檢測準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性。

以上示意性的對本實(shí)用新型及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本實(shí)用新型的實(shí)施方式之一，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。