一种基于两种传感器交叉验证的车位状态检测方法技术

本发明专利技术提供了一种基于两种传感器交叉验证的车位状态检测方法，包括：传感器数据处理模块，毫米波传感模块，地磁传感模块，无线传输模块，供电模块，本方法采用了两种传感器检测模式，避免了单一传感器检测受到的环境等干扰限制；检测算法通过两种传感器的交叉验证，检测准确率高；经实际批量应用，检测准确率高，稳定性好。

Parking space state detection method based on cross validation of two sensors

The invention provides a parking state detection method, two kinds of sensors based on cross validation includes: sensor data processing module, millimeter wave sensor module, geomagnetic sensor module, wireless transmission module, power supply module, the method adopts two sensor detection mode, which avoids the limitation of single sensor detection by the environment through interference; cross validation two sensor detection algorithm, the detection accuracy rate is high; the actual batch application, high detection accuracy and good stability.

【技术实现步骤摘要】
一种基于两种传感器交叉验证的车位状态检测方法
本专利技术属于车位状态检测方法，尤其涉及一种基于两种传感器交叉验证的车位状态检测方法。
技术介绍
随着社会的发展，城市内的车辆越来越普及，停车需求日益旺盛。许多城市利用路边车位提供有偿停车。但不能很好的管理车位，对车辆的乱停乱放，随意占用未划车位线车道，是许多城市的管理痛疾。而许多正在需要停车的车主，不能快速准确的找到最近或最合适的停车位，，这些都阻碍了城市的发展，对人们的出现造成不便，部分城市采用了现有的单地磁检测车辆的方案来提供车位状态信息，但是由于环境磁场变化引起干扰，和一些车辆对磁场改变量小的原因，很多地方单地磁传感器对车辆的检测准确率低，影响地磁停车收费系统，造成费用的漏记和多记问题，产生很多纠纷。
技术实现思路
有鉴于此，为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种基于两种传感器交叉验证的车位状态检测方法，采用两种传感器交叉相互验证，能够准确判断车位是否有车辆停放，以及能够准确计费。为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种基于两种传感器交叉验证的车位状态检测方法，包括：传感器数据处理模块，用于传感器数据的采集和检测算法的处理，并上传车位状态到网关；毫米波传感模块，用于检测车位传感器上是否有车辆覆盖；地磁传感模块，用于检测车辆引起的磁改变；无线传输模块，用于对系统参数进行调试及将设备状态上传到网关；供电模块，分别供电给所述无线传输模块、所述地磁传感模块和传感器数据处理模块。进一步，所述供电模块分别与所述无线传输模块、所述传感器数据处理模块、所述毫米波传感器模块、所述地磁传感模块相连；所述传感器数据处理模块分别和所述无线传输模块、所述毫米波传感模块和所述地磁传感模块相连。进一步，所述传感器数据处理模块驱动所述毫米波传感模块发射探测波形，并且所述传感器数据处理模块采集所述毫米波传感模块接收的返回波形。进一步，所述传感器数据处理模块与所述地磁传感模块通讯。进一步，所述传感器数据处理模块传输有无车辆状态的信息给所述无线传输模块，并且所述传感器数据处理模块接收所述无线传输模块接收到的传感器状态初始化的指令。进一步，所述传感器数据处理模块由ARM核的STM32L151处理器构成。进一步，所述无线传输模块由MEGA328P主控和SX1278通讯单元组成。进一步，所述毫米波传感模块为S+V1型毫米波探测传感信号处理电路和收发天线组成的毫米波探测单元；所述地磁传感模块为HMC5983三轴感应高灵敏地磁感应芯片。进一步，还包括：检测程序，所述检测程序包括初始化子程序和传感器状态初始化子程序；所述系统检测程序包括以下步骤：1)STM32L151处理器在上电时先配置系统时钟为外部时钟，然后初始化系统外设和毫米波传感模块、地磁传感模块，配置系统各功能；2)当STM32L151处理器上电时会通过LED灯闪烁指示毫米波传感模块、地磁传感模块是否配置自检成功，系统通过自检后，进入周期检测模式，在实际车位初次安装完成后需要在无车情况下对传感器数据处理模块的状态初始化，以完成地磁传感模块、毫米波传感模块对背景环境的采集；3)在周期检测中，系统通过HMC5983对地磁数据采集处理并分析HMC5983数据，若分析结果为有疑似车辆扰动，则启动毫米波传感模块，分别处理完地磁传感模块、毫米波传感模块的检测数据后，系统对地磁传感模块、毫米波传感模块的检测过程和检测结果综合分析，通过地磁传感模块、毫米波传感模块的特性，交叉验证和校正，判断出当前车位是否有车辆停放，控制STM32L151相应管脚；4)无线传输模块将这一结果和车位上一状态对比，若车位状态有改变，无线传输模块将最新车位状态发送到网关，系统发送完成进入休眠模式。进一步，所述初始化子程序包括以下步骤：1)上电时系统启动文件默认使用内部16MHZ经倍频和分频后到32MHZ；2)执行主程序时，将系统时钟配置为外部8MHZ经倍频和分频到32MHZ；3)完成时钟的配置后，系统对STM32L151的ADC、DAC、休眠、RTC唤醒配置。所述传感器状态初始化子程序包括以下步骤：1)在地磁传感模块数据处理时执行，在系统检测到GPI02脚电平为低电平时跳过该动作；2)在系统检测到GPI02脚电平为高电平时执行，系统初始化地磁传感模块，当前磁场值对应状态为无车状态，并将当前磁场值存储；3)系统初始化毫米波传感模块当前状态为无车状态，并将当前探测到信号值存储。本专利技术的有益效果为：本方法采用了两种传感器检测模式，避免了单一传感器检测受到的环境等干扰限制。检测算法通过两种传感器的交叉验证，经实际批量应用，检测准确率高，稳定性好。地磁检测原理是：地磁传感器灵敏度非常高，可检测地球磁场的强度，当无外界干扰时磁场值相对稳定，当有含磁物体接近传感器时，会对一定范围内的磁场产生扰动，地磁传感器可检测出这种扰动，根据这一原理实现对车位上物体的检测，但是单独地磁传感器由于灵敏度高，可以检测细微磁场变化，同时也容易受到外界干扰，如遇到泊位下有高压线或附近有地铁等情况都可能无法正常工作，同时也存在邻车干扰问题等问题，准确率实际上做不到100％。毫米波检测原理：毫米波传感器是根据回波反射原理实现对物体的探测，具体表现为传感器上有一对收发装置，系统控制发送装置发出一组特定的信号后由接收装置接收，系统对接收到的信号进行运算，如计算差频信号和计算返回信号能量值，根据计算出的信号实现对车位上物体的检测。现将两种传感器集成在一个检测系统中，通过地磁传感器触发毫米波传感器，一是在基本不提高功耗的情况下提升检车准确率，二是通过两种传感器的算法融合、交叉验证，综合检测准确率可达100％。附图说明图1为一种基于两种传感器交叉验证的车位状态检测方法的组成示意图；图2为传感器数据处理模块的组成示意图；图3为无线传输模块的组成示意图；图4为地磁传感模块的组成示意图；图5为毫米波传感模块的组成示意图；图6为车位状态检测方法的主程序的流程示意图；图7为初始化子程序的流程示意图；图8为传感器数据处理模块初始化子程序流程示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，一种基于两种传感器交叉验证的车位状态检测方法，包括：传感器数据处理模块，用于传感数据的采集和检测算法的处理，并上传车位状态到网关；即将最终运算的车位状态发送给无线传输模块；毫米波传感模块，用于检测车位传感器上是否有车辆覆盖；地磁传感模块，用于检测车辆引起的磁改变；无线传输模块，用于对系统参数进行调试及将设备状态上传到网关；供电模块分别与无线传输模块、传感器数据处理模块、毫米波传感器模块、地磁传感模块相连。供电模块分别与无线传输模块、传感器数据处理模块、毫米波传感器模块、地磁传感模块相连；传感器数据处理模块分别和无线传输模块、毫米波传感模块、地磁传感模块相连。地磁传感模块由霍尼韦尔公司生产的HMC5983三轴高灵敏地磁感应芯片。毫米波传感模块由毫米波芯片、射频电路和收发天线组成的毫米波探测单元；地磁传感器与所述毫米波传感器分别与STM32L151MCU相连接，构成传感器数据处理模块；无线传输模块由A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于两种传感器交叉验证的车位状态检测方法，其特征在于，包括：传感器数据处理模块，用于传感器数据的采集和检测算法的处理，并上传车位状态到网关；毫米波传感模块，用于检测车位传感器上是否有车辆覆盖；地磁传感模块，用于检测车辆引起的磁改变；无线传输模块，用于对系统参数进行调试及将设备状态上传到网关；供电模块，分别供电给所述无线传输模块、所述地磁传感模块和传感器数据处理模块。

【技术特征摘要】
1.一种基于两种传感器交叉验证的车位状态检测方法，其特征在于，包括：传感器数据处理模块，用于传感器数据的采集和检测算法的处理，并上传车位状态到网关；毫米波传感模块，用于检测车位传感器上是否有车辆覆盖；地磁传感模块，用于检测车辆引起的磁改变；无线传输模块，用于对系统参数进行调试及将设备状态上传到网关；供电模块，分别供电给所述无线传输模块、所述地磁传感模块和传感器数据处理模块。2.根据权利要求1所述的一种基于两种传感器交叉验证的车位状态检测方法，其特征在于：所述供电模块分别与所述无线传输模块、所述传感器数据处理模块、所述毫米波传感器模块、所述地磁传感模块相连；所述传感器数据处理模块分别和所述无线传输模块、所述毫米波传感模块和所述地磁传感模块相连。3.根据权利要求1所述的一种基于两种传感器交叉验证的车位状态检测方法，其特征在于：所述传感器数据处理模块驱动所述毫米波传感模块发射探测波形，并且所述传感器数据处理模块采集所述毫米波传感模块接收的返回波形。4.根据权利要求1所述的一种基于两种传感器交叉验证的车位状态检测方法，其特征在于：所述传感器数据处理模块与所述地磁传感模块通讯。5.根据权利要求1所述的一种基于两种传感器交叉验证的车位状态检测方法，其特征在于：所述传感器数据处理模块传输有无车辆状态的信息给所述无线传输模块，并且所述传感器数据处理模块接收所述无线传输模块接收到的传感器状态初始化的指令。6.根据权利要求1所述的一种基于两种传感器交叉验证的车位状态检测方法，其特征在于：所述传感器数据处理模块由ARM核的STM32L151处理器构成。7.根据权利要求1所述的一种基于两种传感器交叉验证的车位状态检测方法，其特征在于：所述无线传输模块由MEGA328P主控和SX1278通讯单元组成。8.根据权利要求1所述的一种基于两种传感器交叉验证的车位状态检测方法，其特征在于：所述毫米波传感模块为S+V1型毫米波探测传感信号处理电路和收发天线组成的毫米波探测单元；所述地磁传感模块为HMC5983三轴感应高灵敏地磁感应芯片。9...

【专利技术属性】
技术研发人员：文远涛，袁源，刘智骄，廖晓兵，
申请(专利权)人：武汉一键停科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42