[0047] 如圖3所示，是車輛規(guī)范停靠時磁場強度變化示意圖。假設某時刻磁場強度分量 分別為Hx(i) = 592，HY(i) = 450，Hz(i) =571，而基準線值為Bx(i) = 600，BY(i) = 468， Bz(i) = 587。 引 因此由ΔΗα) = |H(i)-B(i)I可得到：
[0049]ΔΗχ(?) = |Ηχ(?)-Βχ(?) | = 8, 陽化0] ΔΗγ(。= |HY(i)-BY(i)I= 18，
[0051]AHz(i) = |Hz(i)-Bz(i)I= 16。 陽052]定義磁場變化量Δ?α) =aXAHx(i)+bXAHY(i)+cXAHz(i)，
[0053] 取a= 0. 2,b= 0. 2,c= 0. 6,進而得到AM(i) = 0. 2X8+0. 2X18+0. 6X16 = 14. 8。
[0054] 假設給定闊值為10,則由于ΔΜα)大于闊值，判斷sa) = 1。
[0055] 假設系統(tǒng)前一時刻處于空閑狀態(tài)，則根據(jù)sa) = 1，系統(tǒng)進入占用緩沖高狀態(tài)，若 取N= 10,則若接下來連續(xù)10個時刻都有S(i) = 1，則系統(tǒng)進入占用狀態(tài)，判斷該停車位 有車輛?？?。
[0056] 在判斷系統(tǒng)進入占用狀態(tài)的時刻，進行停車是否規(guī)范的判斷。
[0057] 假設停車過程中Z軸方向上磁場強度分量相對基準線Bz(i) = 587變化的最大值 為Hzmax(i) = 554,當前時刻的值為Hz(i) = 571，則差值AHz(i) = |571-554| = 17。
[0058] 假設允許的范圍為10<AHz(i)<20,則由于差值在允許的范圍內(nèi)，因此認為停車縱 向規(guī)范。
[0059] 假設當前時刻Y軸方向上磁場強度分量HyQ) = 450,基準線ByQ) = 468,則差值 ΔΗγα) = |450-468| = 18。假設允許的范圍為ΔHγ(i)〉10，貝lJ由于變化量在允許的范圍 內(nèi)，因此認為停車橫向規(guī)范。
[0060] 由于停車橫向與縱向均規(guī)范，因而認為車輛?？恳?guī)范。
[0061] 如圖4所示，是車輛縱向不規(guī)范?？繒r磁場強度變化示意圖。在判斷系統(tǒng)進入占 用狀態(tài)的時刻，進行停車是否規(guī)范的判斷。
[0062] 假設停車過程中Ζ軸方向上磁場強度分量相對基準線Bz(i) = 587變化的最大值 為Hzmax(i) = 554,當前時刻的值為Hz(i) = 591，則差值AHz(i) = |591-554|= 37。
[0063] 假設允許的范圍為10<AHz(i)<20,則由于差值超出了允許的范圍，因此認為停車 縱向不規(guī)范。
[0064] 如圖5所示，是車輛橫向不規(guī)范停靠時磁場強度變化示意圖。在判斷系統(tǒng)進入占 用狀態(tài)的時刻，進行停車是否規(guī)范的判斷。 柳尉假設當前時刻Y軸方向上磁場強度分量HyQ) =460,基準線ByQ) =468,則差值 變化量AHyQ)=|460-468| =8。假設允許的范圍為ΔΗγα)〉10,則由于變化量超出了允 許的范圍，因此認為停車橫向不規(guī)范。
【主權項】
1. 一種基于磁場傳感器的不規(guī)范停車檢測方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 使用磁場傳感器測量磁場數(shù)據(jù)，具體為：將磁場傳感器部署在每個停車位的中間 偏入口處，測量該位置處的磁場強度矢量，測量方式為測量磁場強度矢量Η在空間上三個 相互垂直的坐標軸X、Υ、Ζ上的磁場強度分量Ηχ、Ηγ、Ηζ，其中，X軸方向與車輛駛入停車位的 方向相同，Υ軸與X軸處于同一水平面上，且方向由X軸方向逆時針旋轉90°得到，Ζ軸方 向垂直水平面向上； (2) 判斷停車位是否有車輛停靠：通過使用基于自適應閾值探測算法（ADTA)的方法判 斷，具體包括以下子步驟： (2. 1)初始狀態(tài)的基準線計算，在節(jié)點剛剛啟動，停車位沒有車輛?？繒r，采集磁場傳 感器測得的連續(xù)η個時刻某方向的磁場強度分量H(l)、Η(2)、……Η(η)，并將它們的均值 作為當前時刻下的基準線，記為B (i)，于是有進而分別得到三個方向上的基準線Bx (i)、BY (i)、Bz (i); (2. 2)磁場變化量計算，在某個時刻，采集磁場傳感器測得某方向上的磁場強度分 量H(i)，并與該方向上的基準線相比較，求出該時刻該方向上磁場強度分量的變化量 ΔΗ(?)： ΔΗ(?) = |H(i)-B(i) |, 進而得到三個方向上的磁場強度分量的變化量ΔΗχα)、ΔΗΥα)、ΔΗζα); 定義磁場強度變化量 AM(i) = f(AHx(i)，AHY(i)，AHz(i)); (2.3) 停車狀態(tài)監(jiān)測，將磁場強度變化量AM(i)與給定的閾值相比較，并根據(jù)比較結 果更新狀態(tài)量S(i)的值；若AM(i)大于閾值，則S(i) = 1，若AM(i)小于閾值，則S(i)= 〇 ； (2.4) 根據(jù)S(i)的值及系統(tǒng)前一時刻所處狀態(tài)，判斷當前時刻的狀態(tài)； 系統(tǒng)可能處于五種狀態(tài)：初始狀態(tài)、空閑狀態(tài)、占用狀態(tài)、占用緩沖低狀態(tài)、占用緩沖高 狀態(tài)、空閑緩沖狀態(tài)； 當節(jié)點部署完成，剛剛啟動，且沒有車輛?？繒r，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)；此時系統(tǒng)根據(jù)步 驟2.1所述，初始化基準線； 當基準線初始化完成后，系統(tǒng)進入空閑狀態(tài)；此時系統(tǒng)開始正常工作，計算狀態(tài)值 S(i)，并根據(jù)前一時刻所處狀態(tài)，判斷當前時刻的狀態(tài)；系統(tǒng)當前時刻的狀態(tài)在空閑狀態(tài)、 占用狀態(tài)、占用緩沖低狀態(tài)、占用緩沖高狀態(tài)、空閑緩沖狀態(tài)之間切換；其中，占用緩沖低狀 態(tài)、占用緩沖高狀態(tài)、空閑緩沖狀態(tài)是緩沖區(qū)狀態(tài)；各個狀態(tài)的切換條件如下： 當系統(tǒng)處于空閑狀態(tài)時，若S(i) = 1，則進入占用緩沖高狀態(tài)； 當系統(tǒng)處于占用緩沖高狀態(tài)時，若S (i) = 0,則進入占用緩沖低狀態(tài)；若連續(xù)N次采樣 均有S(i) = 1，則進入占用狀態(tài)； 當系統(tǒng)處于占用緩沖低狀態(tài)時，若S (i) = 1，則進入占用緩沖高狀態(tài)；若連續(xù)N次采樣 均有S(i) = 0,則進入空閑狀態(tài)； 當系統(tǒng)處于占用狀態(tài)時，若S(i) = 0,則進入空閑緩沖狀態(tài)； 當系統(tǒng)處于空閑緩沖狀態(tài)時，若S(i) = 1，則進入占用狀態(tài)；若連續(xù)N次采樣均有S(i) =0,則進入空閑狀態(tài)； (3)判斷車輛?？渴欠褚?guī)范：在監(jiān)測停車位的狀態(tài)時，在狀態(tài)由占用緩沖高狀態(tài)變?yōu)?占用狀態(tài)的時刻，分析緩沖區(qū)內(nèi)的磁場強度數(shù)據(jù)，判斷車輛?？渴欠褚?guī)范，具體如下： 分析縱向停車是否規(guī)范：比較緩沖區(qū)內(nèi)磁場強度，或磁場強度在某個方向上的 分量，相對基準線變化最大時刻的值11_(1)，與當前時刻的值H(i)的差值;若此差值在允許的范圍內(nèi)，則認為車輛縱向?？恳?guī)范，若此差值大于或小 于允許的范圍，則認為車輛縱向停靠不規(guī)范； 分析橫向停車是否規(guī)范：比較緩沖區(qū)內(nèi)磁場強度，或磁場強度在某個方向上的分量，當 前時刻的值H(i)，與基準線的值B(i)的差值AH(i) = |H(i)-B(i) | ;若此差值在允許的范 圍內(nèi)，則認為車輛橫向停靠規(guī)范，若此差值小于允許的范圍，則認為車輛橫向?？坎灰?guī)范。2. 根據(jù)權利要求1所述的一種基于磁場傳感器的不規(guī)范停車檢測方法，其特征在 于，磁場變化量 AM(i) = aX AHx(i)+bX AHY(i)+cX AHz(i)，其中，a、b、c 均大于 0 ;或3. 根據(jù)權利要求1所述的一種基于磁場傳感器的不規(guī)范停車檢測方法，其特征在于， 測量磁場強度矢量時采用額外的校準方法：使用溫度傳感器測量當前環(huán)境溫度，并根據(jù)溫 度對磁場測量數(shù)據(jù)進行校準，以減少溫度對磁場數(shù)據(jù)的影響；或對測得的數(shù)據(jù)進行濾波，以 減少電路或環(huán)境的擾動對磁場數(shù)據(jù)的影響。4. 根據(jù)權利要求1所述的一種基于磁場傳感器的不規(guī)范停車檢測方法，其特征在于， 使用動態(tài)基準線的方法，當系統(tǒng)處于空閑狀態(tài)時，系統(tǒng)根據(jù)當前時刻的磁場強度值更新基 準線值：B⑴=B(i-l) X (1-α )+H⑴ X α ;其中 〇〈α〈1。5. 根據(jù)權利要求1所述的一種基于磁場傳感器的不規(guī)范停車檢測方法，其特征在于， 使用動態(tài)采樣頻率的低能耗策略來降低能耗、延長檢測節(jié)點的使用壽命，具體步驟如下： 當檢測節(jié)點處于空閑狀態(tài)或占用狀態(tài)時，采用低檢測頻率來采集磁場數(shù)據(jù)，以達到降 低能耗的目的； 當檢測節(jié)點處于其它狀態(tài)時，由于磁場強度此時處于不穩(wěn)定的狀態(tài)，隨時可能發(fā)生變 化，因此采用高檢測頻率來采集磁場數(shù)據(jù)，以提高響應速度，并提高檢測準確率。6. 根據(jù)權利要求1所述的一種基于磁場傳感器的不規(guī)范停車檢測方法，其特征在于， 在分析縱向停車是否規(guī)范時，是通過分析車輛是否已經(jīng)經(jīng)過磁場傳感器及經(jīng)過了多少來判 斷車輛縱向的相對位置，因此可以選擇受車輛影響最大的Ζ軸方向的磁場分量作為判斷的 依據(jù)值；判斷方式為：比較Ζ軸方向的磁場分量相對基準線變化最大時刻的值Hz_ (i)與當 前時刻的值Hz(i)的差值；若此差值在允許的范圍內(nèi)，則認為車 輛縱向?？恳?guī)范，若此差值大于或小于允許的范圍，則認為車輛縱向?？坎灰?guī)范； 在分析橫向停車是否規(guī)范時，是通過分析磁場受車輛的影響大小，來判斷車輛與磁場 傳感器的橫向距離，因此可以選擇受與車輛橫向距離影響最大的Y軸方向的磁場分量作為 判斷的依據(jù)值；判斷方式為：比較當前時刻Y軸方向的磁場分量的值比(1)與基準線的值 BY(i)的差值AHY(i) = |HY(i)-BY(i) | ;若此差值在允許的范圍內(nèi)，則認為車輛橫向?？恳?guī) 范，若此差值小于允許的范圍，則認為車輛橫向停靠不規(guī)范。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于磁場傳感器的不規(guī)范停車檢測方法，采用磁場傳感器判斷車輛是否停靠及?？渴欠褚?guī)范。該檢測方法采用一種基于自適應閾值探測算法的方法判斷是否有車輛停靠，并在判斷有車輛停靠以后根據(jù)車輛?？窟^程中的磁場波形判斷車輛停靠是否規(guī)范。此外，該檢測方法還使用一種動態(tài)采樣頻率的低能耗策略，以降低能耗，延長節(jié)點的使用壽命。本方法具有成本低，準確率高，使用范圍廣，方便對現(xiàn)有停車場進行改造等優(yōu)點，可以被廣泛應用于停車場車位檢測和判斷中。
【IPC分類】G08G1/042
【公開號】CN105279975
【申請?zhí)枴緾N201510661895
【發(fā)明人】陳積明, 鄭東旭, 程鵬, 史治國
【申請人】浙江大學
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年10月14日