联合地磁场和无线信号质量的车位检测方法与系统技术方案

本发明专利技术涉及一种联合地磁场和无线信号质量的车位检测方法与系统，该方法包括：无线地磁检测器检测车位的地磁数据，将检测到的地磁数据通过无线信号传输至无线接收器；根据所述地磁数据的变化以及无线信号状态的变化，准确判断车位的状态。本发明专利技术充分利用有车和无车无线传输信道的差别，联合地磁数值和无线信号质量的检测算法，给出一个综合判决结果，能够较好的降低地磁扰动和临车位干扰的影响，提高车位状态的检测率。

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.

【技术实现步骤摘要】
联合地磁场和无线信号质量的车位检测方法与系统
本专利技术涉及车位状态的检测，具体地指联合地磁场和无线信号质量的车位检测方法与系统，用于实现对于车辆进出车位、以及车位占用状态的识别等。
技术介绍
目前地磁车辆检测器都是在检测器中进行车辆状态的检测，然后用无线方式将检测结果发给平台。在实际的检测中，为了降低地磁传感器对于地磁扰动的影响，主要采用了复杂的数字滤波的方式；为了降低临车位干扰，多采用给不同轴向地磁数值赋予不同权值的方式，降低侧向数值的权重，然而在降低临车位干扰的同时，也同时降低了地磁检测的灵敏度。随着汽车制造业的飞速发展，比强度(强度-重量比)大幅优于铁磁性材料的铝材料，在汽车车身中占比越来越大，自然会降低由于车辆进出引起的车位附近磁场波动的强度，降低车位状态检测的准确率。目前有部分产品采用微波、红外或是雷达的方式，来增加对于这类车型的检测率，在大幅增加成本和功耗的同时，又引入了对于气候、光照、环境等因素的干扰和限制，效果十分有限。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服上述现有技术的不足而提供一种联合地磁场和无线信号质量的车位检测方法与系统，在不增加成本和功耗的情况下，融合地磁传感器数据与无线信号质量，降低对于地磁扰动、临车位干扰的影响，提高对于微型车辆、全铝车型的识别能力，提升车位状态的检测正确率。实现本专利技术目的采用的技术方案是一种联合地磁场和无线信号质量的车位检测方法，该方法包括：无线地磁检测器检测车位的地磁数据，将检测到的地磁数据通过无线信号传输至无线接收器；根据所述地磁数据的变化以及无线信号状态的变化，准确判断车位的状态。在上述技术方案中，所述根据所述磁数据的变化以及无线信号状态的变化，准确判断车位上的是否存在车辆包括：检测前后两次的地磁数据差值，以及无线信号状态的差值；若地磁数据的差值和无线信号状态的差值中任一差值均达到判决门限，则车位状态发生改变；若地磁数据的差值和无线信号状态的差值两者都未达到判决门限，则车位状态未发生改变。本专利技术在常规无线三轴地磁车辆检测器上，设计了一种连续检测地磁数值，取出几个独立的关键数据，通过无线上报给平台，在平台端记录地磁车辆检测器无线信号强度和信噪比，充分利用有车和无车无线传输信道的差别，联合地磁数值和无线信号质量的检测算法，给出一个综合判决结果，能够较好的降低地磁扰动和临车位干扰的影响，提高车位状态的检测率。附图说明图1为实施例使用专利技术联合地磁场和无线信号质量的车位检测系统的在车位无车状态时的示意图。图2为实施例联合地磁场和无线信号质量的车位检测系统的在车位有车状态时的示意图。图3为实施例联合地磁场和无线信号质量的车位检测方法的流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。如图1和图2所示，本专利技术联合地磁场和无线信号质量的车位检测系统包括埋设于每个停车位地面上的无线地磁检测器，每隔一段距离架设一个无线接收器(即无线平台，图1和图2中标示为平台)。无线接收器包括存储计算模块和判断模块。联合地磁场和无线信号质量的车位检测系统实现对车位状态检测的流程如图3所示，包括以下步骤：S1、无线地磁检测器检测车位的地磁数据，并将检测到的地磁数据通过无线信号发出。S2、无线接收器接收所述无线地磁检测器以无线信号发出的地磁数据，通过存储计算模块对地磁数据和无线信号状态建立一个5维的数据表{Xt、Yt、Zt、St、Nt}，Xt、Yt、Zt分别为t时刻X、Y和Z轴地磁背景值，St为t时刻无线接收信号强度，Zt为t时刻无线接收信号信噪比，并对5维的数据进行归一化处理，然后计算前后两次的地磁数据差值，以及无线信号状态的差值，无线信号状态的差值为无线信号强度差值和信噪比差值，即得到{△Xt、△Yt、△Zt、△St、△Nt}。S3、根据所述地磁数据的变化以及无线信号状态的变化，准确判断车位的状态，具体判断过程如下：设定两个判定门限，地磁门限θ1和联合检测门限θ2，θ1采用的实际采集的车辆样本的统计平局值，本实施例取不低于0.1高斯；θ2根据天线的主瓣与旁瓣的增益差值，本实施例取不低于10dB。权重向量{αx、αy、αz、αs、αn}，权重向量代表X、Y和Z轴地磁背景值、无线接收信号强度、无线接收信号信噪比在车位状态判别过程中的权重值；当∣αx*△Xt+αy*△Yt+αz*△Zt∣≧θ1，且∣αs*△St+αn*△Nt∣≧θ2，则表明地磁的扰动量和无线信号状态改变量，都达到了判决门限，此时判决车位状态发生了改变；当∣αx*△Xt+αy*△Yt+αz*△Zt∣≧θ1，且∣αs*△St+αn*△Nt∣<θ2，则表明地磁的扰动量达到了判决门限，而无线信号状态改变量未达到门限，此时判决车位状态发生了改变；当∣αx*△Xt+αy*△Yt+αz*△Zt∣<θ1，且∣αs*△St+αn*△Nt∣≧θ2，则表明地磁的扰动量偏小，而无线信号状态改变量达到了判决门限，此时判决车位状态发生了改变；当∣αx*△Xt+αy*△Yt+αz*△Zt∣<θ1，且∣αs*△St+αn*△Nt∣<θ2，则表明地磁的扰动量偏小，且无线信号状态改变量也未达到门限，此时判决车位状态未发生改变。作为本专利技术的一种优先实施方式，在判断车位状态之前，先判断车位初始状态为空位时是否存在地磁扰动或车位附近是否有车辆活动，具体包括：S4、存储计算模块根据获的得地磁数据，分别得到t0时间段n个x、y和z三轴地磁数据：X{x1,x2,...,xn}、Y{y1,y2,...,yn}、Z{z1,z2,...,zn}，对三轴地磁数据进行独立的排序，本实施例排序可以采用现有中值滤波器进行非线性滤波计数。取排序中0.1n～0.9n的数值进行算数均值计算，记为X0、Y0和Z0，作为当前车位的地磁初始基值。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％的数据，剩下的这些数值再进行算数均值计算。S5、将初始状态下的地磁初始基值X0、Y0和Z0，通过无线信号发送给无线接收器，无线接收器同时记录此时接收到的无线信号强度S0和信噪比N0。S6、持续检测三轴地磁数据，每隔一个预订时间周期t1，按照S4所述方法计算当前时刻地磁的背景值Xt、Yt和Zt，并通过无线发送给无线接收器，无线接收器记录此时接收到的无线信号强度St和信噪比Nt。S7、设定一个波动门限delta，该波动门限是根据地磁背景的波动峰峰值来取的，取值大于背景波动峰峰值。当任意一轴n个采样值中的最大值或最小值，与背景值的差值大于该门限时，则表明车位附近有车辆活动或地磁扰动，持续跟踪三轴数据，直至三轴数值与背景值的差值均恢复到波动门限以下，则表明波动结束；此时按照S4步骤，计算一次当前的地磁背景值Xt、Yt和Zt，并通过无线信号发送给无线接收器。当判断存在地磁扰动或车位附近有车辆活动时，则认为车位的环境有改变，有可能出现停车状态，启动车位状态检测，即开始步骤S1～S3进行车位状态检测。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种联合地磁场和无线信号质量的车位检测方法，其特征在于，包括：无线地磁检测器检测车位的地磁数据，并将检测到的地磁数据通过无线信号传输至无线接收器；根据所述地磁数据的变化以及无线信号状态的变化，准确判断车位的状态。

【技术特征摘要】
1.一种联合地磁场和无线信号质量的车位检测方法，其特征在于，包括：无线地磁检测器检测车位的地磁数据，并将检测到的地磁数据通过无线信号传输至无线接收器；根据所述地磁数据的变化以及无线信号状态的变化，准确判断车位的状态。2.根据权利要求1所述联合地磁场和无线信号质量的车位检测方法，其特征在于所述根据所述磁数据的变化以及无线信号状态的变化，准确判断车位上的是否存在车辆包括：检测前后两次的地磁数据差值，以及无线信号状态的差值；若地磁数据的差值和无线信号状态的差值中任一差值均达到判决门限，则车位状态发生改变；若地磁数据的差值和无线信号状态的差值两者都未达到判决门限，则车位状态未发生改变。3.根据权利要求2所述联合地磁场和无线信号质量的车位检测方法，其特征在于：对地磁数据和无线信号状态建立一个5维的数据表{Xt、Yt、Zt、St、Nt}，Xt、Yt、Zt分别为t时刻X、Y和Z轴地磁背景值，St为t时刻无线接收信号强度，Zt为t时刻无线接收信号信噪比；对于5维的数据进行归一化处理；计算得到前后两次地磁数据和无线信号状态的数据差值{△Xt、△Yt、△Zt、△St、△Nt}。4.根据权利要求3所述联合地磁场和无线信号质量的车位检测方法，其特征在于：设定两个判定门限，地磁门限θ1和联合检测门限θ2，权重向量{αx、αy、αz、αs、αn}，权重向量代表X、Y和Z轴地磁背景值、无线接收信号强度、无线接收信号信噪比在车位状态判别过程中的权重值；当∣αx*△Xt+αy*△Yt+αz*△Zt∣≧θ1，且∣αs*△St+αn*△Nt∣≧θ2，则表明地磁的扰动量和无线信号状态改变量，都达到了判决门限，此时判决车位状态发生改变；当∣αx*△Xt+αy*△Yt+αz*△Zt∣≧θ1，且∣αs*△St+αn*△Nt∣<θ2，则表明地磁的扰动量达到了判决门限，而无线信号状态改变量未达到门限，此时判决车位状态发生了改变；当∣αx*△Xt+αy*△Yt+αz*△Zt∣<θ1，且∣αs*△St+αn*△Nt∣≧θ2，则表明地磁的扰动量偏小，而无线信号状态改变量达到了判决门限，此时判决车位状态发生了改变；当∣αx*△Xt+αy*△Yt+αz*△Zt∣<θ1，且∣αs*△...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪志冰，何辉，刘景顺，吴华意，邵云东，
申请(专利权)人：武汉拓宝科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42