一種基于發(fā)動機對地磁擾動檢測的停車狀態(tài)監(jiān)測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于智能交通方面?zhèn)鞲衅鞯男畔⑻幚砑夹g(shù)領(lǐng)域。特別涉及一種基于發(fā)動機 對地磁擾動檢測的停車狀態(tài)監(jiān)測方法與裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國經(jīng)濟的快速增長，汽車的保有量也迅速增加，尤其是在城市中汽車數(shù)量 激增，導致停車位數(shù)量緊張，停車難的問題日益突出。車輛停放問題已經(jīng)成為影響城市交通 的重要因素，主要問題如下：無處停車、違章占道、無人看管、治安管理等。而這些問題往往 會被忽視，使得城市陷入混亂不堪的局面。
[0003] 目前很多停車場或者停車位還停留在人工管理階段，完全由人工查看車位、人工 記錄出入時間、人工收費，而在大型的停車場或是遇上高峰期，人工方式管理往往力不從 心。人工收費又欠缺管理監(jiān)督，很容易發(fā)生亂收費的情況。因此挖掘停車資源，建立基于城 市管理大數(shù)據(jù)平臺的智能化停車監(jiān)管系統(tǒng)已經(jīng)迫在眉睫，在今后的智慧城市建設(shè)中有著廣 闊的前景。
[0004] 目前市場上主要的停車狀態(tài)檢測方案有:地感線圈、超聲波、紅外感應和視頻檢測 等。地感線圈由于施工不易、對路面破壞大、維護困難等缺點無法應用于停車場。超聲波較 易受環(huán)境影響，穩(wěn)定性不足，常因探頭的靈敏度降低而造成檢測精度降低。紅外感應同樣受 環(huán)境影響，特別是汽車的大燈和停車場的明暗變化經(jīng)常會造成誤檢。超聲波和紅外無法應 用于露天停車場。視頻檢測的檢測精度目前還是不高，而且成本較高。
[0005] 對于地磁傳感器方式的停車狀態(tài)監(jiān)測方法，因為其物理特性非常容易受到相鄰車 位車輛的干擾，檢測的數(shù)據(jù)其實是周邊所有車輛共同影響之后的磁場強度，這樣的磁場強 度與單一車位車輛影響的磁場強度明顯是有區(qū)別的，以這樣的數(shù)據(jù)來做車輛檢測，獲得的 結(jié)果也是不準確的。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)通過引入旁車干擾值來試圖解決上述問題，但是仍然是基于地磁數(shù)據(jù)變 化門限來判斷有車/無車以及旁車干擾。問題沒有得到根本解決。經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)，旁車發(fā)動起 發(fā)動過程中對地磁場影響很大，很容易干擾到地磁傳感器的數(shù)值從而造成判斷出錯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是在針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種基于發(fā)動機對地磁擾動檢測 的停車狀態(tài)監(jiān)測方法與裝置。該方法利用汽車發(fā)送機發(fā)動時對地磁場的強干擾，對車輛在 車位上行進狀態(tài)進行模式識別，從而降低了由于旁車發(fā)動機發(fā)動對本車位狀態(tài)檢測結(jié)果的 影響。
[0008] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案包括如下步驟：
[0009] 首先初始化系統(tǒng)，在理想無車狀態(tài)下測量當前地磁傳感器安裝位置點的地磁數(shù) 據(jù)。即測量當前環(huán)境下地磁數(shù)據(jù)值并進行平均，以獲得背景磁場值( XQ y〇 Z0)，其可以表示 為：
[0011] 其中（x，y，z)為測量得到的地磁數(shù)據(jù)，仏為用于平均的采樣點個數(shù)，可以取10~ 100。將此數(shù)據(jù)作為理想背景環(huán)境的地磁數(shù)據(jù)。理想無車狀態(tài)指待檢測的位置上和周圍都是 處于無車狀態(tài)。
[0012] 在完成背景地磁環(huán)境學習后，系統(tǒng)進入停車狀態(tài)監(jiān)測模式。由于汽車發(fā)動機發(fā)動 時對地磁測量值影響很大，因此在汽車進入停車位以及駛離停車位時都經(jīng)歷一個地磁數(shù)據(jù) 劇烈變動的過程，該劇烈變動的幅度常常會強于背景地磁值與車輛駐車后地磁值之間的變 化幅度。傳統(tǒng)的基于地磁值變化的停車狀態(tài)檢測方法不能很好的甄別由于鄰近車位汽車發(fā) 動機發(fā)動所引起的虛警信號。本發(fā)明利用計算測量獲得的地磁數(shù)據(jù)的導數(shù)來識別和匹配發(fā) 動機啟動和熄火過程對應的地磁數(shù)據(jù)變化的過程，通過識別該過程來避免采用發(fā)動機發(fā)動 時測量獲得的地磁數(shù)據(jù)值來進行停車狀態(tài)檢測，避免出現(xiàn)由于相鄰車位汽車發(fā)動所導致 的誤檢測。
[0013] 在停車狀態(tài)監(jiān)測模式中持續(xù)計算測得的地磁數(shù)據(jù)的導數(shù)，即：
[0015]其中％為地磁數(shù)據(jù)測量間隔。
[0016] 然后判斷計算得到的導數(shù)值的絕對值是否大于門限值?η，通過這種方法判斷地 磁測量值的正脈沖/負脈沖，以捕捉本車位或相鄰車位汽車發(fā)動機啟動/熄火過程。門限值 Thl用于判斷地磁數(shù)據(jù)劇烈變化的開始時間，一般可設(shè)置為5~20。具體判斷時采用如下方 式：
[0017] Δ χ(i) | > Thior | A y(i) | > Thior | Δ z(i) | > Thi
[0018] 當測量得到的導數(shù)值小于門限值時，說明當前沒有汽車發(fā)動機發(fā)動/熄火過程或 地磁擾動因素存在。由于本發(fā)明是用于判斷停車位狀態(tài)，一次停車位狀態(tài)改變前必然存在 一個汽車發(fā)動機發(fā)動/熄火過程，即存在一個地磁數(shù)據(jù)劇烈變化過程。而汽車從發(fā)動機啟動 到熄火的過程中的地磁數(shù)據(jù)同背景磁場數(shù)據(jù)相比變化很大，此時如果采用該數(shù)據(jù)進行停車 車位狀態(tài)檢測，當相鄰車位有相關(guān)車輛發(fā)動機發(fā)動時很可能影響到本車位狀態(tài)的檢測結(jié) 果。
[0019] 當判斷導數(shù)值大于門限時，認為當前由于汽車發(fā)動或熄火導致地磁測量值劇烈變 化，則此后測量得到的地磁數(shù)據(jù)不應用于對車位狀態(tài)的識別。此時需要判斷汽車發(fā)動機從 發(fā)動到熄火的過程。本發(fā)明通過記錄相鄰兩個地磁脈沖的導數(shù)值來對發(fā)動機發(fā)動/熄火過 程的地磁測量值進行模式識別，以達到消除發(fā)動機啟動對停車狀態(tài)檢測的影響。
[0020] 當檢測到地磁測量值導數(shù)值大于門限后，認為捕捉到一個地磁脈沖，接著繼續(xù)計 算地磁測量值導數(shù)值。當?shù)卮艛?shù)據(jù)導數(shù)絕對值第二次大于門限值時，進行模式識別。具體來 說，首先計算每次從導數(shù)值大于門限值開始到導數(shù)值小于門限值結(jié)束的時間內(nèi)地磁數(shù)據(jù)導 數(shù)值的均值，BP:
[0022] 式中η為計算均值的采樣起始時刻，N2為當前用于計算均值的地磁數(shù)據(jù)導數(shù)的采 樣個數(shù)。
[0023] 接著將相鄰兩次地磁脈沖測量得到的導數(shù)均值相加并求其平方值，其可以表示 為：
[0025] 然后判斷計算得到的平方值是否小于門限值Th2,平方值的計算和門限比較可通 過如下方式：
[0026] (i:; + ·?，」十 f .':)￡； 77;:
[0027]其中Th2為判斷對稱地磁數(shù)據(jù)脈沖門限值，可以設(shè)置為20~50。
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