一种基于地磁、雷达、红外光感的停车检测方法、装置及系统与流程

1.本发明涉及车位检测的技术领域，尤其涉及一种基于地磁、雷达、红外光感的停车检测方法、装置及系统。


背景技术：

2.随着经济的快速发展，汽车保有量也随之急剧增加，但停车位数量远远不及汽车保有量，使得停车难的问题日益严重。尤其是城市路侧的停车，由于泊位分散，且缺乏集中管理和监控，经常出现停车费“跑冒滴漏”、空车位无法及时被发现使用或者僵尸车长期占用泊位等现象，导致车位周转率低。
3.为了提升车位的利用率，避免上述问题，目前常用的方法是在车位处设置车位检测器进行车位在线检测。上述车位检测器的检测原理是基于车辆在地球磁场导致的磁场变化来检测泊位是否有车；或者射频雷达检测，通过射频雷达检测采用检测器发送雷达波，通过车辆反射回来的雷达波来检测泊位是否有车。
4.但目前常用的方法有如下技术问题：由于磁场只有在铁磁性物质下才会发生变化，因此不同车辆，底盘高低、车辆框架所使用的材质等多方面因素都会影响车辆在泊位上的磁场变化量，或者相邻泊位车辆对磁场变化可能超过自身泊位车辆的磁场变化量，容易出现漏检或误检的情况，检测精度较低。而基于射频雷达检测，由于车辆底盘的不规则形状，雷达波可能会被底盘的凹陷、管道吸收或多次发射后回传，进而出现漏检的情况，检测精度也较低。


技术实现要素：

5.本发明提出一种基于地磁、雷达、红外光感的停车检测方法、装置及系统，所述方法可以向车位发送磁场信号、射频信号和红外信号，根据回传的磁场信号、射频信号和红外信号计算反馈信号强度，根据反馈信号强度值确定车位是否有车，通过结合几种不同的检测信号进行车位停泊检测，能避免误触发或漏检的情况，有效提升检测的精度。
6.本发明实施例的第一方面提供了一种基于地磁、雷达、红外光感的停车检测方法，所述方法包括：
7.从待检测车位采集地磁信号参数，当所述地磁信号参数的数值大于预设地磁参数阈值时，分别采集雷达射频信号参数和红外光信号参数；
8.利用所述地磁信号参数、所述雷达射频信号参数和所述红外光信号参数计算反馈信号强度值；
9.当所述反馈信号强度值大于第一预设强度值时，确定待检测车位有车辆停泊，当所述反馈信号强度值小于或等于第二预设强度值时，确定待检测车位无车辆停泊，当所述反馈信号强度值大于或等于第一预设强度值且所述反馈信号强度值大于小于或等于第一预设强度值时，确定待检测车位的停泊状态不变。
10.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述反馈信号强度值的计算公式如下式所
示：
11.δv＝a*δg+b*δr+c*δl；
12.上式中，δv为反馈信号强度值，δg为地磁信号参数，δr为雷达射频信号参数，δl为红外光信号参数，a为磁场权重系数，b为射频雷达权重系数，c为红外光强度权重系数。
13.在第一方面的一种可能的实现方式中，获取所述地磁信号参数，具体为：
14.按照预设的时间间隔采集待检测车位的三维磁场值，所述三维磁场值包括：x轴磁场值，y轴磁场值和z轴磁场值；
15.将所述三维磁场值与预设磁场稳定值的差值，得到地磁信号参数，其中，预设磁场稳定值为在先一次接收并确定磁场稳定的三维磁场值。
16.在第一方面的一种可能的实现方式中，在所述按照预设的时间间隔采集待检测车位的三维磁场值的步骤后，所述方法还包括：
17.分别计算所述x轴磁场值与第一x轴磁场值的差值，所述y轴磁场值与第一y轴磁场值的差值，以及所述z轴磁场值与第一z轴磁场值的差值，分别得到x轴差值、y轴差值和z轴差值，其中，第一x轴磁场值为在先时间间隔采集的x轴磁场值，所述y轴磁场值为在先时间间隔采集的y轴磁场值，所述第一z轴磁场值为在先时间间隔采集的z轴磁场值；
18.若所述x轴差值小于预设x轴变化值、所述y轴差值小于预设y轴变化值且所述z轴差值小于预设z轴变化值，则确定所述三维磁场值为稳定值；
19.反之，则确定所述三维磁场值为非稳定值，重新待检测车位的三维磁场值，并计算重新采集的三维磁场值的平均值。
20.在第一方面的一种可能的实现方式中，在所述当所述地磁信号参数的数值大于预设地磁参数阈值的步骤后，所述方法还包括：
21.获取待检测车位的泊位状态数据，将所述泊位状态数据发送给预设的后端管理平台，以供预设的后端管理平台向收费人员展示所述泊位状态数据并进行泊位确认操作，以及获取收费人员输入的校正数据进行参数校正。
22.在第一方面的一种可能的实现方式中，获取所述雷达射频信号参数，具体为：
23.向待检测车位发送射频微波信号，并接收反馈的回波信号；
24.对所述回波信号进行信号处理，得到处理信号，所述信号处理包括滤波处理、解调处理、信号放大处理；
25.从所述处理信号中提取信号强度值，所述信号强度值包括若干个回波信号强度值；
26.计算所述信号强度值与预设强度值的差值，得到雷达射频信号参数，其中预设强度值为待检测车位处于空闲状态时的回波强度值。
27.在第一方面的一种可能的实现方式中，获取所述红外光信号参数，具体为：
28.按照预设的时间间隔采集待检测车位的红外光强度值；
29.计算所述红外光强度值与预设红外强度值的差值，得到红外光信号参数，其中，预设红外强度值为待检测车位的红外光强度平均值。
30.在第一方面的一种可能的实现方式中，在所述确定待检测车位有车辆停泊的步骤后，所述方法还包括：
31.发送关于待检测车位的泊位状态数据包至预设的后端管理平台，以供预设的后端
管理平台对所述泊位状态数据包进行解析，并展示车辆进出时间和泊位状态。
32.本发明实施例的第二方面提供了一种基于地磁、雷达、红外光感的停车检测装置，所述装置包括：
33.采集模块，用于从待检测车位采集地磁信号参数，当所述地磁信号参数的数值大于预设地磁参数阈值时，分别采集雷达射频信号参数和红外光信号参数；
34.计算模块，用于利用所述地磁信号参数、所述雷达射频信号参数和所述红外光信号参数计算反馈信号强度值；
35.检测模块，用于当所述反馈信号强度值大于第一预设强度值时，确定待检测车位有车辆停泊，当所述反馈信号强度值小于或等于第二预设强度值时，确定待检测车位无车辆停泊，当所述反馈信号强度值大于或等于第一预设强度值且所述反馈信号强度值大于小于或等于第一预设强度值时，确定待检测车位的停泊状态不变。
36.本发明实施例的第三方面提供了一种基于地磁、雷达、红外光感的停车检测系统，所述系统适用于如上所述的基于地磁、雷达、红外光感的停车检测方法，所述系统包括：
37.主控mcu单元、地磁检测单元、射频雷达检测单元、红外光强度检测单元、lora通信单元、nbiot通信单元和电源单元；
38.所述主控mcu单元分别与所述地磁检测单元、所述射频雷达检测单元、所述红外光强度检测单元、所述lora通信单元、所述nbiot通信单元和所述电源单元连接，所述电源单元分别与所述地磁检测单元、所述射频雷达检测单元、所述红外光强度检测单元、所述lora通信单元和所述nbiot通信单元连接；
39.所述地磁检测单元，用于采集待检测车位的地磁信号参数；
40.所述射频雷达检测单元，用于发送射频雷达波，同时采集待检测车位上的物体发射返回的雷达射频信号参数；
41.所述红外光强度检测单元，用于采用红外光敏电阻采集待检测车位上方的红外光强度，采集得到红外光信号参数；
42.所述lora通信单元，用于lora接收机通信；
43.所述nbiot通信单元，用于预设的后端管理平台通信；
44.所述主控mcu单元，用于根据所述地磁信号参数、所述雷达射频信号参数和所述红外光信号参数确认待检测车位是否有车；
45.所述电源单元，用于给所述主控mcu单元、所述地磁检测单元、所述射频雷达检测单元、所述红外光强度检测单元、所述lora通信单元和所述nbiot通信单元供电。
46.相比于现有技术，本发明实施例提供的一种基于地磁、雷达、红外光感的停车检测方法、装置及系统，其有益效果在于：本发明可以向车位发送磁场信号、射频信号和红外信号，根据回传的磁场信号、射频信号和红外信号计算反馈信号强度，根据反馈信号强度值确定车位是否有车，通过结合几种不同的检测信号的强度值进行车位停泊状态的检测，能避免误触发或漏检的情况，有效提升车位检测的精度和准确率。
附图说明
47.图1是本发明一实施例提供的一种基于地磁、雷达、红外光感的停车检测方法的流程示意图；
48.图2是本发明一实施例提供的一种基于地磁、雷达、红外光感的停车检测装置的结构示意图；
49.图3是本发明一实施例提供的一种基于地磁、雷达、红外光感的停车检测系统的结构示意图。
具体实施方式
50.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
51.随着经济的快速发展，汽车保有量也随之急剧增加，但停车位数量远远不及汽车保有量，使得停车难的问题日益严重。尤其是城市路侧的停车，由于泊位分散，且缺乏集中管理和监控，经常出现停车费“跑冒滴漏”、空车位无法及时被发现使用或者僵尸车长期占用泊位等现象，导致车位周转率低。
52.为了提升车位的利用率，避免上述问题，目前常用的方法是在车位处设置车位检测器进行车位在线检测。上述车位检测器的检测原理是基于车辆在地球磁场导致的磁场变化来检测泊位是否有车；或者射频雷达检测，通过射频雷达检测采用检测器发送雷达波，通过车辆反射回来的雷达波来检测泊位是否有车。
53.但目前常用的方法有如下技术问题：由于磁场只有在铁磁性物质下才会发生变化，因此不同车辆，底盘高低、车辆框架所使用的材质等多方面因素都会影响车辆在泊位上的磁场变化量，或者相邻泊位车辆对磁场变化可能超过自身泊位车辆的磁场变化量，容易出现漏检或误检的情况，检测精度较低。而基于射频雷达检测，由于车辆底盘的不规则形状，雷达波可能会被底盘的凹陷、管道吸收或多次发射后回传，进而出现漏检的情况，检测精度也较低。
54.为了解决上述问题，下面将通过以下具体的实施例对本技术实施例提供的一种基于地磁、雷达、红外光感的停车检测方法进行详细介绍和说明。
55.参照图1，示出了本发明一实施例提供的一种基于地磁、雷达、红外光感的停车检测方法的流程示意图。
56.在一实施例中，所述方法适用于基于地磁、雷达、红外光感的停车检测系统，所述基于地磁、雷达、红外光感的停车检测系统可以设置在停泊车位的侧边。该系统可以是车位检测器，具体可以设置在车位旁边的检测杆或者设置在停泊车位的路面上，具体可以根据实际需要进行调整。
57.其中，作为示例的，所述基于地磁、雷达、红外光感的停车检测方法，可以包括：
58.s11、从待检测车位采集地磁信号参数，当所述地磁信号参数大于预设地磁参数阈值时，分别采集雷达射频信号参数和红外光信号参数。
59.在一实施例中，所述基于地磁、雷达、红外光感的停车检测系统可以设有磁场检测单元、射频雷达检测单元和红外光检测单元，每种检测单位可以分别采集一种检测信号以及检测信号对应的信号参数，从而分别得到地磁信号参数、雷达射频信号参数和红外光信号参数。
60.在一实际应用的例子中，若时时刻刻同时采集地磁信号参数、雷达射频信号参数和红外光信号参数，需要对多个检测信号进行处理，增加了系统的负担。为了提升处理效率，可以先采集关于待检测车位的地磁信号参数。然后判断地磁信号参数的参数阈值是否大于预设地磁参数阈值，若地磁信号参数大于预设地磁参数阈值时，此时可能有车辆停泊在车位，可以触发射频雷达检测单元和红外光检测单元分别采集雷达射频信号参数和红外光信号参数。
61.结合这三种检测信号的信号参数，可以准确计算车位是否有车辆停泊，进而能降低检测的误差，提升检测的准确率。
62.其中，作为示例的，获取所述地磁信号参数，具体可以包括以下子步骤：
63.s21、按照预设的时间间隔采集待检测车位的三维磁场值，所述三维磁场值包括：x轴磁场值，y轴磁场值和z轴磁场值。
64.具体地，可以按照预设的时间间隔(例如，每隔100毫秒)检测一次当前的x轴、y轴、z轴的磁场值，得到三维磁场值，其中，x轴磁场值，y轴磁场值和z轴磁场值可以分别记为gx，gy，gz。
65.由于车位周边的不同铁磁性物质可能会影响车辆在泊位上的磁场变化量，为了确定所采集的x轴磁场值，y轴磁场值和z轴磁场值是否为正常的稳定值，其中，作为示例的，在步骤s21后，所述方法还可以包括以下步骤：
66.s31、分别计算所述x轴磁场值与第一x轴磁场值的差值，所述y轴磁场值与第一y轴磁场值的差值，以及所述z轴磁场值与第一z轴磁场值的差值，分别得到x轴差值、y轴差值和z轴差值，其中，第一x轴磁场值为在先时间间隔采集的x轴磁场值，所述y轴磁场值为在先时间间隔采集的y轴磁场值，所述第一z轴磁场值为在先时间间隔采集的z轴磁场值。
67.承接上述例子，可以计算当前的x轴磁场值与前100毫秒采集的x轴磁场值的差值，得到x轴差值；同理，可以计算当前的y轴磁场值与前100毫秒采集的y轴磁场值的差值，得到y轴差值；也可以计算当前的z轴磁场值与前100毫秒采集的z轴磁场值的差值，得到z轴差值。
68.s32、若所述x轴差值小于预设x轴变化值、所述y轴差值小于预设y轴变化值且所述z轴差值小于预设z轴变化值，则确定所述三维磁场值为稳定值。
69.s33、反之，则确定所述三维磁场值为非稳定值，重新待检测车位的三维磁场值，并计算重新采集的三维磁场值的平均值。
70.例如，如果x轴差值小于20、y轴差值小于20，并且z轴差值小于10，认为磁场稳定，可以每隔30秒计算一次磁场x、y、z的平均值，分别记为vgx，vgy，vgz。
71.如果x轴差值大于20、y轴差值大于20或者z轴差值大于10，认为磁场不稳定，重头开始计算磁场x、y、z的平均值。
72.若磁场稳定，可以记录三维磁场值，即保存x轴磁场值，y轴磁场值和z轴磁场值，用于后续的车位判断。若磁场不稳定，说明本次采集的数值可能是因其他因素影响的数值，可以不保留，再重新采集。
73.s22、将所述三维磁场值与预设磁场稳定值的差值，得到地磁信号参数，其中，预设磁场稳定值为在先一次接收并确定磁场稳定的三维磁场值。
74.在一实施例中，预设磁场稳定值是在先一次接收并确定磁场稳定的三维磁场值，
其确定方式可以是如步骤s31-s33的处理流程。
75.具体地，可以计算三维磁场值与预设磁场稳定值的差值，得到地磁信号参数。
76.具体的计算方式如下：
77.其中，最新的磁场值记为gx，gy，gz，磁场之前的稳定值分别记为vgx，vgy、vgz，其差值记为δg，得到地磁信号参数。
78.δg＝a*(gx-vgx)2+b*(gy-vgy)2+c(gz-vgz)2。
79.上式中，a、b、c分别为x轴的计算权重，y轴的计算权重和z轴的计算权重。
80.可选地，在计算地磁信号参数时，由于z轴表示传感器上方的磁场变化量，因此a和b可以为0.25，c可以为1，即x轴和y轴的计算权重为0.25，z轴的计算权重为1。具体的计算权重可以根据实际需要进行调整。
81.当地磁信号参数δg的数值超过预设地磁参数阈值(例如50)时，认为磁场发生变化，可能有车辆进出泊位。此时，可以唤醒射频雷达检测单元和红外光强度检测单元采集信号参数，从而得到雷达射频信号参数和红外光信号参数。
82.当地磁信号参数δg的数值超过预设地磁参数阈值时，可能有车辆停泊在车位，为了能准确计算停泊的费用，以及通知收费人员进行计费，其中，作为示例的，在所述当所述地磁信号参数的数值大于预设地磁参数阈值的步骤后，，所述方法还可以包括以下步骤：
83.s23、获取待检测车位的泊位状态数据，将所述泊位状态数据发送给预设的后端管理平台，以供预设的后端管理平台向收费人员展示所述泊位状态数据并进行泊位确认操作，以及获取收费人员输入的校正数据进行参数校正。
84.承接上述例子进行说明，若地磁信号参数δg的数值超过预设地磁参数阈值(例如50)时，可以将磁场变化后对应的地磁信号参数、雷达射频信号参数、红外光信号参数和车位的泊位状态数据传输给预设的后端管理平台。预设的后端管理平台可以是与基于地磁、雷达、红外光感的停车检测系统通信的数据处理平台，该平台可以用于停车计费以及与后台管理人员进行信息交互，后台管理人员也可以通过预设的后端管理平台进行车位管理。
85.在一实施例中，因为泊位状态变化时会有对应的收费人员进行确认，预设的后端管理平台在接收车位的泊位状态数据后，可以将各项数据传输给收费人员，收费人员进行泊位确认操作(具体可以在现场确定车位是否有车辆停泊)，如果检测结果与实际停泊状态不符的，收费人员可以在预设的后端管理平台进行人工校正，收费人员的人工校正的数据传输给预设的后端管理平台，由预设的后端管理平台进行参数校正，修正地磁信号参数、雷达射频信号参数、红外光信号参数和车位的泊位状态数据。
86.同时，预设的后端管理平台也可以对5000个地磁检测器3个月返回的超过1500万条数据的学习、分析、校准；修正a、b、c系数和阈值；通过修正后的系数和阈值的车辆检测器在实际现场验证的准确率达到了99.99％。
87.其中，作为示例的，获取所述雷达射频信号参数，具体可以包括以下子步骤：
88.s41、向待检测车位发送射频微波信号，并接收反馈的回波信号。
89.在一实施例中，可以由基于地磁、雷达、红外光感的停车检测系统内设的射频雷达检测单元的发射天线向待检测车位方向发送射频微波信号，射频微波信号遇到待检测车位的车辆或其他障碍物后形成反射回波，射频雷达检测单元的接收天线接收回波信号，得到反馈的回波信号。
90.s42、对所述回波信号进行信号处理，得到处理信号，所述信号处理包括滤波处理、解调处理、信号放大处理。
91.在一实施例中，在接收反馈的回波信号后，可以对回波信号依次进行滤波、解调、信号放大的预处理，得到处理信号。在得到处理信号后，再进行回波强度检测。
92.s43、从所述处理信号中提取信号强度值，所述信号强度值包括若干个回波信号强度值。
93.在一实现方式中，可以记录近距离的若干个射频雷达波的处理信号的信号强度值，例如，记录16个，分别记为{r1，r2，r3
……
r16}。
94.s44、计算所述信号强度值与预设强度值的差值，得到雷达射频信号参数，其中预设强度值为待检测车位处于空闲状态时的回波强度值。
95.在一实施例中，假设待检测车位上方没有物体，由于空气的微弱反射以及外壳形成的发射，接收天线一样可以接收到回波信号，不过该回波信号很弱，可以记录泊位上方没有其他物体时的回波信号，对其进行预处理后记录其信号强度至，分别记为{nr1，nr2，nr3
……
nr16}，得到预设强度值。
96.然后可以计算当前的射频雷达波对应的信号强度值与泊位空闲时的回波强度值(即预设强度值)的差值，记为δr，得到雷达射频信号参数。其中，雷达射频信号参数的计算如下式所示：
97.δr＝(r1-nr1)2+(r2-nr2)2+(r3-nr3)2+
……
(r16-nr16)2。
98.其中，作为示例的，获取所述红外光信号参数，具体可以包括以下子步骤：
99.s51、按照预设的时间间隔采集待检测车位的红外光强度值。
100.在一实施例中，可以由基于地磁、雷达、红外光感的停车检测系统内设的红外光敏检测单元按照预设的时间间隔(每隔100毫秒)采集待检测车位的红外光强度值，记为l。
101.s52、计算所述红外光强度值与预设红外强度值的差值，得到红外光信号参数，其中，预设红外强度值为待检测车位的红外光强度平均值。
102.其中，预设红外强度值可以是待检测车位上方的红外光强度稳定值，在一可选的实施例中，可以每隔30秒计算一次红外光强度值的平均值，得到预设红外强度值，记为vl。
103.可以计算当前的红外光强度值与预设红外强度值的差值，得到红外光信号参数，记为δl。其中，红外光信号参数的计算如下式所示：
104.δl＝l-vl。
105.s12、利用所述地磁信号参数、所述雷达射频信号参数和所述红外光信号参数计算反馈信号强度值。
106.在一可选的实施例中，所述反馈信号强度值的计算公式如下式所示：
107.δv＝a*δg+b*δr+c*δl；
108.上式中，δv为反馈信号强度值，δg为地磁信号参数，δr为雷达射频信号参数，δl为红外光信号参数，a为磁场权重系数，b为射频雷达权重系数，c为红外光强度权重系数。
109.在一实现方式中，前期可以在停车泊位上安装的200个设备，并检测返回车位无车时的地磁信号参数δg、雷达射频信号参数δr和红外光信号参数δl，以及检测有车辆停泊在泊位上后的地磁信号参数δg、雷达射频信号参数δr和红外光信号参数δl。
110.然后将无车时的地磁信号参数δg、雷达射频信号参数δr和红外光信号参数δl
和有车时的地磁信号参数δg、雷达射频信号参数δr和红外光信号参数δl输入仿真软件(如，matlab)进行数据仿真，得到磁场权重系数a为89，射频雷达权重系数b为37，红外光强度权重系数c为573。
111.需要说明的是磁场权重系数a，射频雷达权重系数b和红外光强度权重系数c也可以根据实际需要进行调整。
112.s13、当所述反馈信号强度值大于第一预设强度值时，确定待检测车位有车辆停泊，当所述反馈信号强度值小于或等于第二预设强度值时，确定待检测车位无车辆停泊，当所述反馈信号强度值大于或等于第一预设强度值且所述反馈信号强度值大于小于或等于第一预设强度值时，确定待检测车位的停泊状态不变，其中，第一预设强度值大于第二预设强度值。
113.在一实施例中，若计算得到的反馈信号强度值δv大于第一预设强度值(例如，127930)时，可以判断待检测车位有车辆停泊；
114.如果计算得到的反馈信号强度值δv小于或等于第二预设强度值(例如，28690)时，可以判断待检测车位无车辆停泊；
115.如果计算得到的反馈信号强度值在第二预设强度值和第一预设强度值之间(例如，δv在28690和127930之间)，可以判断待检测车位的泊位状态不变。具体是，若在先状态为无车辆停泊，则保持无车辆停泊；若在先状态为有车辆停泊，则保持有车辆停泊。
116.为了防止磁场、雷达单一维度的差值超过一定阈值带来的误判，在计算反馈信号强度值δv是，可以设定地磁信号参数δg的最大门限值(例如，185)。
117.如果地磁信号参数δg超过185，也以185进行计算；同时也可以设定雷达射频信号参数δr对应的最大门限值，或者设定红外光信号参数δl对应的最大门限值。
118.例如，可以设定雷达射频信号参数δr的最大门限值为1972。具体的数值可以根据实际需要进行调整。
119.当确定待检测车位有车辆停泊时，需要对车辆进行计费，为了方便计费，其中，作为示例的，所述方法还可以包括：
120.s14、发送关于待检测车位的泊位状态数据包至预设的后端管理平台，以供预设的后端管理平台对所述泊位状态数据包进行解析，并展示车辆进出时间和泊位状态。
121.在一实施例中，检测到泊位状态变化后，可以由基于地磁、雷达、红外光感的停车检测系统内设的通信单元发送泊位状态数据包给后端管理平台。
122.其中，泊位状态数据包可以包括车位的停泊状态(包括有车、无车)和车位的相关数据(例如有车时的停车时间、离开时间、累积时间以及停车单价)。后端管理平台可以对泊位状态数据包进行解析，并展示车辆进出时间和泊位状态，最后再进行计费，将计费以及泊位状态发送给收费人员的智能终端，供收费人员进行后续的收费处理。
123.需要说明的是，本发明还可以通过红外光强度探测来区分泊位上方的机动车和落叶、纸巾、包装盒、铁桶等其他物体；有效降低了落叶、纸巾、包装盒、铁桶等其他物质覆盖在车辆检测器上方带来的误判。
124.同时使用了地磁、射频雷达、红外光强度检测等多种检测方式，弥补了单一检测技术的缺点；同时对不同的检测技术赋予不同的权重，大幅提高了车辆检测的准确率。
125.在本实施例中，本发明实施例提供了一种基于地磁、雷达、红外光感的停车检测方
法，其有益效果在于：本发明可以向车位发送磁场信号、射频信号和红外信号，根据回传的磁场信号、射频信号和红外信号计算反馈信号强度，根据反馈信号强度值确定车位是否有车，通过结合几种不同的检测信号的强度值进行车位停泊状态的检测，能避免误触发或漏检的情况，有效提升车位检测的精度和准确率。
126.本发明实施例还提供了一种基于地磁、雷达、红外光感的停车检测装置，参见图2，示出了本发明一实施例提供的一种基于地磁、雷达、红外光感的停车检测装置的结构示意图。
127.其中，作为示例的，所述基于地磁、雷达、红外光感的停车检测装置可以包括：
128.采集模块201，用于从待检测车位采集地磁信号参数，当所述地磁信号参数的数值大于预设地磁参数阈值时，分别采集雷达射频信号参数和红外光信号参数；
129.计算模块202，用于利用所述地磁信号参数、所述雷达射频信号参数和所述红外光信号参数计算反馈信号强度值；
130.检测模块203，用于当所述反馈信号强度值大于第一预设强度值时，确定待检测车位有车辆停泊，当所述反馈信号强度值小于或等于第二预设强度值时，确定待检测车位无车辆停泊，当所述反馈信号强度值大于或等于第一预设强度值且所述反馈信号强度值大于小于或等于第一预设强度值时，确定待检测车位的停泊状态不变。
131.可选地，所述反馈信号强度值的计算公式如下式所示：
132.δv＝a*δg+b*δr+c*δl；
133.上式中，δv为反馈信号强度值，δg为地磁信号参数，δr为雷达射频信号参数，δl为红外光信号参数，a为磁场权重系数，b为射频雷达权重系数，c为红外光强度权重系数。
134.可选地，获取所述地磁信号参数，具体为：
135.按照预设的时间间隔采集待检测车位的三维磁场值，所述三维磁场值包括：x轴磁场值，y轴磁场值和z轴磁场值；
136.将所述三维磁场值与预设磁场稳定值的差值，得到地磁信号参数，其中，预设磁场稳定值为在先一次接收并确定磁场稳定的三维磁场值。
137.可选地，所述装置还包括：
138.差值计算模块，用于分别计算所述x轴磁场值与第一x轴磁场值的差值，所述y轴磁场值与第一y轴磁场值的差值，以及所述z轴磁场值与第一z轴磁场值的差值，分别得到x轴差值、y轴差值和z轴差值，其中，第一x轴磁场值为在先时间间隔采集的x轴磁场值，所述y轴磁场值为在先时间间隔采集的y轴磁场值，所述第一z轴磁场值为在先时间间隔采集的z轴磁场值；
139.稳定值判断模块，用于若所述x轴差值小于预设x轴变化值、所述y轴差值小于预设y轴变化值且所述z轴差值小于预设z轴变化值，则确定所述三维磁场值为稳定值；
140.非稳定值判断模块，用于若所述x轴差值小于预设x轴变化值、所述y轴差值小于预设y轴变化值或所述z轴差值小于预设z轴变化值，则确定所述三维磁场值为非稳定值，重新待检测车位的三维磁场值，并计算重新采集的三维磁场值的平均值。
141.可选地，所述装置还包括：
142.校正模块，用于获取待检测车位的泊位状态数据，将所述泊位状态数据发送给预设的后端管理平台，以供预设的后端管理平台向收费人员展示所述泊位状态数据并进行泊
位确认操作，以及获取收费人员输入的校正数据进行参数校正。
143.可选地，获取所述雷达射频信号参数，具体为：
144.向待检测车位发送射频微波信号，并接收反馈的回波信号；
145.对所述回波信号进行信号处理，得到处理信号，所述信号处理包括滤波处理、解调处理、信号放大处理；
146.从所述处理信号中提取信号强度值，所述信号强度值包括若干个回波信号强度值；
147.计算所述信号强度值与预设强度值的差值，得到雷达射频信号参数，其中预设强度值为待检测车位处于空闲状态时的回波强度值。
148.可选地，获取所述红外光信号参数，具体为：
149.按照预设的时间间隔采集待检测车位的红外光强度值；
150.计算所述红外光强度值与预设红外强度值的差值，得到红外光信号参数，其中，预设红外强度值为待检测车位的红外光强度平均值。
151.可选地，所述装置还包括：
152.发送模块，用于发送关于待检测车位的泊位状态数据包至预设的后端管理平台，以供预设的后端管理平台对所述泊位状态数据包进行解析，并展示车辆进出时间和泊位状态。
153.本发明实施例还提供了一种基于地磁、雷达、红外光感的停车检测系统，参见图3，示出了本发明一实施例提供的一种基于地磁、雷达、红外光感的停车检测系统的结构示意图。
154.其中，作为示例的，所述基于地磁、雷达、红外光感的停车检测系统可以包括：
155.主控mcu单元、地磁检测单元、射频雷达检测单元、红外光强度检测单元、lora通信单元、nbiot通信单元和电源单元；
156.所述主控mcu单元分别与所述地磁检测单元、所述射频雷达检测单元、所述红外光强度检测单元、所述lora通信单元、所述nbiot通信单元和所述电源单元连接，所述电源单元分别与所述地磁检测单元、所述射频雷达检测单元、所述红外光强度检测单元、所述lora通信单元和所述nbiot通信单元连接；
157.所述地磁检测单元，用于采集待检测车位的地磁信号参数；
158.具体地，所述地磁检测单元，用于泊位磁场变化，当地磁检测单元检测到泊位磁场发生变化时，地磁检测单元发送信号给主控mcu单元，主控mcu单元可以唤醒射频雷达检测单元和红外光强度检测单元进行检测和信号检测确认。
159.所述射频雷达检测单元，用于发送射频雷达波，同时采集待检测车位上的物体发射返回的雷达射频信号参数；
160.具体地，所述射频雷达检测单元，用于发送射频雷达波，同时接收泊位上物体发射返回的雷达波信号。
161.所述红外光强度检测单元，用于采用红外光敏电阻采集待检测车位上方的红外光强度，采集得到红外光信号参数；
162.具体地，所述红外光强度检测单元，用于采用红外光敏电阻检测泊位上方的红外光强度，同时把该红外光强度传送给主控mcu单元。
163.所述lora通信单元，用于lora接收机通信；
164.具体地，所述lora通信单元可以与lora接收机通信，并把主控mcu单元的检测结果发送给lora接收机，通过lora接收机发送给后端管理平台；lora通信为1000米以内的短距离通信，lora通信具有功耗低，不依赖于电信运营商，无需通信费用的优点。
165.所述nbiot通信单元，用于预设的后端管理平台通信；
166.具体地，所述nbiot通信单元，可以把主控mcu单元的检测结果发送给后端管理平台；nbiot通信单元通过电信基站与后端管理平台进行通信；优点是：无需布置接收机，安装简单。nbiot通信单元与lora通信单元可以互相替换，也可同时配置。
167.所述主控mcu单元，用于根据所述地磁信号参数、所述雷达射频信号参数和所述红外光信号参数确认待检测车位是否有车；
168.具体地，所述主控mcu单元，可以控制各单元的工作、通信、算法分析；并结合地磁场变化量、射频雷达波检测结果以及红外光强度的检测结果确认泊位是否有车。
169.所述电源单元，用于给所述主控mcu单元、所述地磁检测单元、所述射频雷达检测单元、所述红外光强度检测单元、所述lora通信单元和所述nbiot通信单元供电。
170.具体地，所述电源单元，负责电压调理，同时给系统其它单元供电。
171.所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为方便的描述和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
172.进一步的，本技术实施例还提供了一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述实施例所述的基于地磁、雷达、红外光感的停车检测方法。
173.进一步的，本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行程序，所述计算机可执行程序用于使计算机执行如上述实施例所述的基于地磁、雷达、红外光感的停车检测方法。
174.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种基于地磁、雷达、红外光感的停车检测方法，其特征在于，所述方法包括：从待检测车位采集地磁信号参数，当所述地磁信号参数的数值大于预设地磁参数阈值时，分别采集雷达射频信号参数和红外光信号参数；利用所述地磁信号参数、所述雷达射频信号参数和所述红外光信号参数计算反馈信号强度值；当所述反馈信号强度值大于第一预设强度值时，确定待检测车位有车辆停泊，当所述反馈信号强度值小于或等于第二预设强度值时，确定待检测车位无车辆停泊，当所述反馈信号强度值大于或等于第一预设强度值且所述反馈信号强度值大于小于或等于第一预设强度值时，确定待检测车位的停泊状态不变。2.根据权利要求1所述的基于地磁、雷达、红外光感的停车检测方法，其特征在于，所述反馈信号强度值的计算公式如下式所示：δv＝a*δg+b*δr+c*δl；上式中，δv为反馈信号强度值，δg为地磁信号参数，δr为雷达射频信号参数，δl为红外光信号参数，a为磁场权重系数，b为射频雷达权重系数，c为红外光强度权重系数。3.根据权利要求1所述的基于地磁、雷达、红外光感的停车检测方法，其特征在于，获取所述地磁信号参数，具体为：按照预设的时间间隔采集待检测车位的三维磁场值，所述三维磁场值包括：x轴磁场值，y轴磁场值和z轴磁场值；将所述三维磁场值与预设磁场稳定值的差值，得到地磁信号参数，其中，预设磁场稳定值为在先一次接收并确定磁场稳定的三维磁场值。4.根据权利要求3所述的基于地磁、雷达、红外光感的停车检测方法，其特征在于，在所述按照预设的时间间隔采集待检测车位的三维磁场值的步骤后，所述方法还包括：分别计算所述x轴磁场值与第一x轴磁场值的差值，所述y轴磁场值与第一y轴磁场值的差值，以及所述z轴磁场值与第一z轴磁场值的差值，分别得到x轴差值、y轴差值和z轴差值，其中，第一x轴磁场值为在先时间间隔采集的x轴磁场值，所述y轴磁场值为在先时间间隔采集的y轴磁场值，所述第一z轴磁场值为在先时间间隔采集的z轴磁场值；若所述x轴差值小于预设x轴变化值、所述y轴差值小于预设y轴变化值且所述z轴差值小于预设z轴变化值，则确定所述三维磁场值为稳定值；反之，则确定所述三维磁场值为非稳定值，重新待检测车位的三维磁场值，并计算重新采集的三维磁场值的平均值。5.根据权利要求3所述的基于地磁、雷达、红外光感的停车检测方法，其特征在于，在所述当所述地磁信号参数的数值大于预设地磁参数阈值的步骤后，所述方法还包括：获取待检测车位的泊位状态数据，将所述泊位状态数据发送给预设的后端管理平台，以供预设的后端管理平台向收费人员展示所述泊位状态数据并进行泊位确认操作，以及获取收费人员输入的校正数据进行参数校正。6.根据权利要求1所述的基于地磁、雷达、红外光感的停车检测方法，其特征在于，获取所述雷达射频信号参数，具体为：向待检测车位发送射频微波信号，并接收反馈的回波信号；对所述回波信号进行信号处理，得到处理信号，所述信号处理包括滤波处理、解调处
理、信号放大处理；从所述处理信号中提取信号强度值，所述信号强度值包括若干个回波信号强度值；计算所述信号强度值与预设强度值的差值，得到雷达射频信号参数，其中预设强度值为待检测车位处于空闲状态时的回波强度值。7.根据权利要求1所述的基于地磁、雷达、红外光感的停车检测方法，其特征在于，获取所述红外光信号参数，具体为：按照预设的时间间隔采集待检测车位的红外光强度值；计算所述红外光强度值与预设红外强度值的差值，得到红外光信号参数，其中，预设红外强度值为待检测车位的红外光强度平均值。8.根据权利要求1-7任意一项所述的基于地磁、雷达、红外光感的停车检测方法，其特征在于，在所述确定待检测车位有车辆停泊的步骤后，所述方法还包括：发送关于待检测车位的泊位状态数据包至预设的后端管理平台，以供预设的后端管理平台对所述泊位状态数据包进行解析，并展示车辆进出时间和泊位状态。9.一种基于地磁、雷达、红外光感的停车检测装置，其特征在于，所述装置包括：采集模块，用于从待检测车位采集地磁信号参数，当所述地磁信号参数的数值大于预设地磁参数阈值时，分别采集雷达射频信号参数和红外光信号参数；计算模块，用于利用所述地磁信号参数、所述雷达射频信号参数和所述红外光信号参数计算反馈信号强度值；检测模块，用于当所述反馈信号强度值大于第一预设强度值时，确定待检测车位有车辆停泊，当所述反馈信号强度值小于或等于第二预设强度值时，确定待检测车位无车辆停泊，当所述反馈信号强度值大于或等于第一预设强度值且所述反馈信号强度值大于小于或等于第一预设强度值时，确定待检测车位的停泊状态不变。10.一种基于地磁、雷达、红外光感的停车检测系统，其特征在于，所述系统适用于如权利要求1-8任意一项所述的基于地磁、雷达、红外光感的停车检测方法，所述系统包括：主控mcu单元、地磁检测单元、射频雷达检测单元、红外光强度检测单元、lora通信单元、nbiot通信单元和电源单元；所述主控mcu单元分别与所述地磁检测单元、所述射频雷达检测单元、所述红外光强度检测单元、所述lora通信单元、所述nbiot通信单元和所述电源单元连接，所述电源单元分别与所述地磁检测单元、所述射频雷达检测单元、所述红外光强度检测单元、所述lora通信单元和所述nbiot通信单元连接；所述地磁检测单元，用于采集待检测车位的地磁信号参数；所述射频雷达检测单元，用于发送射频雷达波，同时采集待检测车位上的物体发射返回的雷达射频信号参数；所述红外光强度检测单元，用于采用红外光敏电阻采集待检测车位上方的红外光强度，采集得到红外光信号参数；所述lora通信单元，用于lora接收机通信；所述nbiot通信单元，用于预设的后端管理平台通信；所述主控mcu单元，用于根据所述地磁信号参数、所述雷达射频信号参数和所述红外光信号参数确认待检测车位是否有车；
所述电源单元，用于给所述主控mcu单元、所述地磁检测单元、所述射频雷达检测单元、所述红外光强度检测单元、所述lora通信单元和所述nbiot通信单元供电。

技术总结
本发明公开了一种基于地磁、雷达、红外光感的停车检测方法、装置及系统，所述方法包括：从待检测车位采集地磁信号参数，当地磁信号参数的数值大于预设地磁参数阈值时，分别采集雷达射频信号参数和红外光信号参数；利用地磁信号参数、雷达射频信号参数和红外光信号参数计算反馈信号强度值；根据反馈信号强度值，确定待检测车位有车辆停泊或确定待检测车位无车辆停泊或确定待检测车位的停泊状态不变。本发明可以根据回传的磁场信号、射频信号和红外信号计算反馈信号强度，根据反馈信号强度值确定车位是否有车，通过结合几种不同的检测信号的强度值进行车位停泊状态的检测，能避免误触发或漏检的情况，有效提升车位检测的精度和准确率。率。率。


技术研发人员：陈思义 赖水泷 陈思国
受保护的技术使用者：杭州时祺科技有限公司
技术研发日：2023.01.13
技术公布日：2023/5/24