[0047] 如圖3所示，是車(chē)輛規(guī)范?？繒r(shí)磁場(chǎng)強(qiáng)度變化示意圖。假設(shè)某時(shí)刻磁場(chǎng)強(qiáng)度分量 分別為Hx(i) = 592，HY(i) = 450，Hz(i) =571，而基準(zhǔn)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(yáng)化0] ΔΗγ(。= |HY(i)-BY(i)I= 18，
[0051]AHz(i) = |Hz(i)-Bz(i)I= 16。 陽(yáng)052]定義磁場(chǎng)變化量Δ?α) =aXAHx(i)+bXAHY(i)+cXAHz(i)，
[0053] 取a= 0. 2,b= 0. 2,c= 0. 6,進(jìn)而得到AM(i) = 0. 2X8+0. 2X18+0. 6X16 = 14. 8。
[0054] 假設(shè)給定闊值為10,則由于ΔΜα)大于闊值，判斷sa) = 1。
[0055] 假設(shè)系統(tǒng)前一時(shí)刻處于空閑狀態(tài)，則根據(jù)sa) = 1，系統(tǒng)進(jìn)入占用緩沖高狀態(tài)，若 取N= 10,則若接下來(lái)連續(xù)10個(gè)時(shí)刻都有S(i) = 1，則系統(tǒng)進(jìn)入占用狀態(tài)，判斷該停車(chē)位 有車(chē)輛?？?。
[0056] 在判斷系統(tǒng)進(jìn)入占用狀態(tài)的時(shí)刻，進(jìn)行停車(chē)是否規(guī)范的判斷。
[0057] 假設(shè)停車(chē)過(guò)程中Z軸方向上磁場(chǎng)強(qiáng)度分量相對(duì)基準(zhǔn)線Bz(i) = 587變化的最大值 為Hzmax(i) = 554,當(dāng)前時(shí)刻的值為Hz(i) = 571，則差值A(chǔ)Hz(i) = |571-554| = 17。
[0058] 假設(shè)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(rèn)為停車(chē)縱 向規(guī)范。
[0059] 假設(shè)當(dāng)前時(shí)刻Y軸方向上磁場(chǎng)強(qiáng)度分量HyQ) = 450,基準(zhǔn)線ByQ) = 468,則差值 ΔΗγα) = |450-468| = 18。假設(shè)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(rèn)為停車(chē)橫向規(guī)范。
[0060] 由于停車(chē)橫向與縱向均規(guī)范，因而認(rèn)為車(chē)輛?？恳?guī)范。
[0061] 如圖4所示，是車(chē)輛縱向不規(guī)范?？繒r(shí)磁場(chǎng)強(qiáng)度變化示意圖。在判斷系統(tǒng)進(jìn)入占 用狀態(tài)的時(shí)刻，進(jìn)行停車(chē)是否規(guī)范的判斷。
[0062] 假設(shè)停車(chē)過(guò)程中Ζ軸方向上磁場(chǎng)強(qiáng)度分量相對(duì)基準(zhǔn)線Bz(i) = 587變化的最大值 為Hzmax(i) = 554,當(dāng)前時(shí)刻的值為Hz(i) = 591，則差值A(chǔ)Hz(i) = |591-554|= 37。
[0063] 假設(shè)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(rèn)為停車(chē) 縱向不規(guī)范。
[0064] 如圖5所示，是車(chē)輛橫向不規(guī)范?？繒r(shí)磁場(chǎng)強(qiáng)度變化示意圖。在判斷系統(tǒng)進(jìn)入占 用狀態(tài)的時(shí)刻，進(jìn)行停車(chē)是否規(guī)范的判斷。 柳尉假設(shè)當(dāng)前時(shí)刻Y軸方向上磁場(chǎng)強(qiáng)度分量HyQ) =460,基準(zhǔn)線ByQ) =468,則差值 變化量AHyQ)=|460-468| =8。假設(shè)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(rèn)為停車(chē)橫向不規(guī)范。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于磁場(chǎng)傳感器的不規(guī)范停車(chē)檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 使用磁場(chǎng)傳感器測(cè)量磁場(chǎng)數(shù)據(jù)，具體為：將磁場(chǎng)傳感器部署在每個(gè)停車(chē)位的中間 偏入口處，測(cè)量該位置處的磁場(chǎng)強(qiáng)度矢量，測(cè)量方式為測(cè)量磁場(chǎng)強(qiáng)度矢量Η在空間上三個(gè) 相互垂直的坐標(biāo)軸X、Υ、Ζ上的磁場(chǎng)強(qiáng)度分量Ηχ、Ηγ、Ηζ，其中，X軸方向與車(chē)輛駛?cè)胪＼?chē)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(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到，Ζ軸方 向垂直水平面向上； (2) 判斷停車(chē)位是否有車(chē)輛?？浚和ㄟ^(guò)使用基于自適應(yīng)閾值探測(cè)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(zhǔn)線計(jì)算，在節(jié)點(diǎn)剛剛啟動(dòng)，停車(chē)位沒(méi)有車(chē)輛?？繒r(shí)，采集磁場(chǎng)傳 感器測(cè)得的連續(xù)η個(gè)時(shí)刻某方向的磁場(chǎng)強(qiáng)度分量H(l)、Η(2)、……Η(η)，并將它們的均值 作為當(dāng)前時(shí)刻下的基準(zhǔn)線，記為B (i)，于是有進(jìn)而分別得到三個(gè)方向上的基準(zhǔn)線Bx (i)、BY (i)、Bz (i); (2. 2)磁場(chǎng)變化量計(jì)算，在某個(gè)時(shí)刻，采集磁場(chǎng)傳感器測(cè)得某方向上的磁場(chǎng)強(qiáng)度分 量H(i)，并與該方向上的基準(zhǔn)線相比較，求出該時(shí)刻該方向上磁場(chǎng)強(qiáng)度分量的變化量 ΔΗ(?)： ΔΗ(?) = |H(i)-B(i) |, 進(jìn)而得到三個(gè)方向上的磁場(chǎng)強(qiáng)度分量的變化量ΔΗχα)、ΔΗΥα)、ΔΗζα); 定義磁場(chǎng)強(qiáng)度變化量 AM(i) = f(AHx(i)，AHY(i)，AHz(i)); (2.3) 停車(chē)狀態(tài)監(jiān)測(cè)，將磁場(chǎng)強(qiáng)度變化量AM(i)與給定的閾值相比較，并根據(jù)比較結(jié) 果更新?tīng)顟B(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(shí)刻所處狀態(tài)，判斷當(dāng)前時(shí)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(dāng)節(jié)點(diǎn)部署完成，剛剛啟動(dòng)，且沒(méi)有車(chē)輛?？繒r(shí)，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)；此時(shí)系統(tǒng)根據(jù)步 驟2.1所述，初始化基準(zhǔn)線； 當(dāng)基準(zhǔn)線初始化完成后，系統(tǒng)進(jìn)入空閑狀態(tài)；此時(shí)系統(tǒng)開(kāi)始正常工作，計(jì)算狀態(tài)值 S(i)，并根據(jù)前一時(shí)刻所處狀態(tài)，判斷當(dāng)前時(shí)刻的狀態(tài)；系統(tǒng)當(dāng)前時(shí)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(gè)狀態(tài)的切換條件如下： 當(dāng)系統(tǒng)處于空閑狀態(tài)時(shí)，若S(i) = 1，則進(jìn)入占用緩沖高狀態(tài)； 當(dāng)系統(tǒng)處于占用緩沖高狀態(tài)時(shí)，若S (i) = 0,則進(jìn)入占用緩沖低狀態(tài)；若連續(xù)N次采樣 均有S(i) = 1，則進(jìn)入占用狀態(tài)； 當(dāng)系統(tǒng)處于占用緩沖低狀態(tài)時(shí)，若S (i) = 1，則進(jìn)入占用緩沖高狀態(tài)；若連續(xù)N次采樣 均有S(i) = 0,則進(jìn)入空閑狀態(tài)； 當(dāng)系統(tǒng)處于占用狀態(tài)時(shí)，若S(i) = 0,則進(jìn)入空閑緩沖狀態(tài)； 當(dāng)系統(tǒng)處于空閑緩沖狀態(tài)時(shí)，若S(i) = 1，則進(jìn)入占用狀態(tài)；若連續(xù)N次采樣均有S(i) =0,則進(jìn)入空閑狀態(tài)； (3)判斷車(chē)輛停靠是否規(guī)范：在監(jiān)測(cè)停車(chē)位的狀態(tài)時(shí)，在狀態(tài)由占用緩沖高狀態(tài)變?yōu)?占用狀態(tài)的時(shí)刻，分析緩沖區(qū)內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)，判斷車(chē)輛?？渴欠褚?guī)范，具體如下： 分析縱向停車(chē)是否規(guī)范：比較緩沖區(qū)內(nèi)磁場(chǎng)強(qiáng)度，或磁場(chǎng)強(qiáng)度在某個(gè)方向上的 分量，相對(duì)基準(zhǔn)線變化最大時(shí)刻的值11_(1)，與當(dāng)前時(shí)刻的值H(i)的差值;若此差值在允許的范圍內(nèi)，則認(rèn)為車(chē)輛縱向?？恳?guī)范，若此差值大于或小 于允許的范圍，則認(rèn)為車(chē)輛縱向?？坎灰?guī)范； 分析橫向停車(chē)是否規(guī)范：比較緩沖區(qū)內(nèi)磁場(chǎng)強(qiáng)度，或磁場(chǎng)強(qiáng)度在某個(gè)方向上的分量，當(dāng) 前時(shí)刻的值H(i)，與基準(zhǔn)線的值B(i)的差值A(chǔ)H(i) = |H(i)-B(i) | ;若此差值在允許的范 圍內(nèi)，則認(rèn)為車(chē)輛橫向停靠規(guī)范，若此差值小于允許的范圍，則認(rèn)為車(chē)輛橫向停靠不規(guī)范。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于磁場(chǎng)傳感器的不規(guī)范停車(chē)檢測(cè)方法，其特征在 于，磁場(chǎng)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(quán)利要求1所述的一種基于磁場(chǎng)傳感器的不規(guī)范停車(chē)檢測(cè)方法，其特征在于， 測(cè)量磁場(chǎng)強(qiáng)度矢量時(shí)采用額外的校準(zhǔn)方法：使用溫度傳感器測(cè)量當(dāng)前環(huán)境溫度，并根據(jù)溫 度對(duì)磁場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)，以減少溫度對(duì)磁場(chǎng)數(shù)據(jù)的影響；或?qū)y(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，以 減少電路或環(huán)境的擾動(dòng)對(duì)磁場(chǎng)數(shù)據(jù)的影響。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于磁場(chǎng)傳感器的不規(guī)范停車(chē)檢測(cè)方法，其特征在于， 使用動(dòng)態(tài)基準(zhǔn)線的方法，當(dāng)系統(tǒng)處于空閑狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻的磁場(chǎng)強(qiáng)度值更新基 準(zhǔn)線值：B⑴=B(i-l) X (1-α )+H⑴ X α ;其中 〇〈α〈1。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于磁場(chǎng)傳感器的不規(guī)范停車(chē)檢測(cè)方法，其特征在于， 使用動(dòng)態(tài)采樣頻率的低能耗策略來(lái)降低能耗、延長(zhǎng)檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的使用壽命，具體步驟如下： 當(dāng)檢測(cè)節(jié)點(diǎn)處于空閑狀態(tài)或占用狀態(tài)時(shí)，采用低檢測(cè)頻率來(lái)采集磁場(chǎng)數(shù)據(jù)，以達(dá)到降 低能耗的目的； 當(dāng)檢測(cè)節(jié)點(diǎn)處于其它狀態(tài)時(shí)，由于磁場(chǎng)強(qiáng)度此時(shí)處于不穩(wěn)定的狀態(tài)，隨時(shí)可能發(fā)生變 化，因此采用高檢測(cè)頻率來(lái)采集磁場(chǎng)數(shù)據(jù)，以提高響應(yīng)速度，并提高檢測(cè)準(zhǔn)確率。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于磁場(chǎng)傳感器的不規(guī)范停車(chē)檢測(cè)方法，其特征在于， 在分析縱向停車(chē)是否規(guī)范時(shí)，是通過(guò)分析車(chē)輛是否已經(jīng)經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)傳感器及經(jīng)過(guò)了多少來(lái)判 斷車(chē)輛縱向的相對(duì)位置，因此可以選擇受車(chē)輛影響最大的Ζ軸方向的磁場(chǎng)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(chǎng)分量相對(duì)基準(zhǔn)線變化最大時(shí)刻的值Hz_ (i)與當(dāng) 前時(shí)刻的值Hz(i)的差值；若此差值在允許的范圍內(nèi)，則認(rèn)為車(chē) 輛縱向?？恳?guī)范，若此差值大于或小于允許的范圍，則認(rèn)為車(chē)輛縱向?？坎灰?guī)范； 在分析橫向停車(chē)是否規(guī)范時(shí)，是通過(guò)分析磁場(chǎng)受車(chē)輛的影響大小，來(lái)判斷車(chē)輛與磁場(chǎng) 傳感器的橫向距離，因此可以選擇受與車(chē)輛橫向距離影響最大的Y軸方向的磁場(chǎng)分量作為 判斷的依據(jù)值；判斷方式為：比較當(dāng)前時(shí)刻Y軸方向的磁場(chǎng)分量的值比(1)與基準(zhǔn)線的值 BY(i)的差值A(chǔ)HY(i) = |HY(i)-BY(i) | ;若此差值在允許的范圍內(nèi)，則認(rèn)為車(chē)輛橫向?？恳?guī) 范，若此差值小于允許的范圍，則認(rèn)為車(chē)輛橫向?？坎灰?guī)范。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于磁場(chǎng)傳感器的不規(guī)范停車(chē)檢測(cè)方法，采用磁場(chǎng)傳感器判斷車(chē)輛是否停靠及?？渴欠褚?guī)范。該檢測(cè)方法采用一種基于自適應(yīng)閾值探測(cè)算法的方法判斷是否有車(chē)輛?？?，并在判斷有車(chē)輛?？恳院蟾鶕?jù)車(chē)輛?？窟^(guò)程中的磁場(chǎng)波形判斷車(chē)輛停靠是否規(guī)范。此外，該檢測(cè)方法還使用一種動(dòng)態(tài)采樣頻率的低能耗策略，以降低能耗，延長(zhǎng)節(jié)點(diǎn)的使用壽命。本方法具有成本低，準(zhǔn)確率高，使用范圍廣，方便對(duì)現(xiàn)有停車(chē)場(chǎng)進(jìn)行改造等優(yōu)點(diǎn)，可以被廣泛應(yīng)用于停車(chē)場(chǎng)車(chē)位檢測(cè)和判斷中。
【IPC分類(lèi)】G08G1/042
【公開(kāi)號(hào)】CN105279975
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510661895
【發(fā)明人】陳積明, 鄭東旭, 程鵬, 史治國(guó)
【申請(qǐng)人】浙江大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2015年10月14日