车位状态检测系统和车位状态检测方法

1.本发明涉及车位状态检测技术领域，特别涉及一种车位状态检测系统和车位状态检测方法。


背景技术：

2.随着我国经济的快速发展和汽车的普及，车辆数量日益庞大，然而目前大多数的停车场采用的依然是传统的车位管理模式。
3.一种现有技术，采用地磁感应的方式进行车位状态检测，地磁检测主要是通过汽车的地磁扰动原理来实现的，地磁感应装置需要要埋藏于地下，会破坏停车场的原有地面，施工困难，不利于维护设备，成本较高。另一种现有技术通过摄像头监测车位，当有车辆占用车位时，摄像头的背景灰度值就会发生变化，然后根据灰度值的计算来判断车位是否被占用，但这种方法施工成本大，而且容易受到光线、水汽等环境因素影响，从而影响探测的精度。还有一种现有技术通过超声波传感器检测车位是否被占用，成本较低，安装方便，但由于停车场内有人员流动，当人进入空置的车位时会干扰检测结果，出现误判的情况。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种车位状态检测系统和车位状态检测方法，能够解决现有的车位状态检测技术施工困难、成本较高、检测结果容易受环境和人员影响的问题。
5.根据本发明第一方面实施例的车位状态检测系统，包括：控制模块；超声波传感器模块，所述超声波传感器模块用于检测与车位内障碍物之间的距离，所述超声波传感器模块的输出端电性连接所述控制模块的输入端，所述超声波传感器模块安装在所述车位的上方；人体红外传感器模块，所述人体红外传感器模块用于检测所述车位内是否有人体，所述人体红外传感器模块的输出端电性连接所述控制模块的输入端，所述人体红外传感器模块安装在所述车位的上方；所述控制模块通过车位状态检测方法检测所述车位的状态，所述车位状态检测方法包括以下步骤：通过超声波传感器模块检测与车位内障碍物之间的距离；通过人体红外传感器模块检测所述车位内是否有人体；若所述距离小于预设阈值，且所述车位内没有人体，则确定所述车位被占用，否则确认所述车位未被占用。
6.根据本发明第一方面实施例的车位状态检测系统，至少具有如下有益效果：
7.通过超声波传感器模块检测与所述车位内障碍物之间的距离，当超声波传感器模块检测到与所述车位内障碍物之间的距离小于预设阈值时，且人体红外传感器模块未检测到车位内有人体时，确认车位被车辆占用，否则确认车位内未停放车辆。根据本发明第一方面实施例的车位状态检测系统，相较于传统的车位状态检测技术，超声波传感器模块和人体红外传感器模块安装在车位的上方，不破坏停车场地面，施工简单，成本较低，不受光线、水汽等环境因素影响环境，还能排除停车场内的人体对检测结果的干扰，检测结果准确。
8.根据本发明的一些实施例，还包括指示灯模块，所述控制模块的输出端电性连接
所述指示灯模块的控制端。
9.根据本发明的一些实施例，还包括支架，所述支架安装在所述车位的上方，所述超声波传感器模块、所述人体红外传感器模块和所述指示灯模块皆安装在所述支架上。
10.根据本发明的一些实施例，还包括终端，所述控制模块通信连接所述终端。
11.根据本发明的一些实施例，还包括地锁模块，所述地锁模块安装在所述车位内，所述控制模块的输出电性连接地锁模块的控制端。
12.根据本发明的一些实施例，还包括液晶显示模块，所述控制模块的输出端电性连接所述液晶显示模块的输入端。
13.根据本发明第二方面实施例的车位状态检测方法，包括：通过超声波传感器模块检测与车位内障碍物之间的距离；通过人体红外传感器模块检测所述车位内是否有人体；若所述距离小于预设阈值，且所述车位内没有人体，则确定所述车位被占用，否则确认所述车位未被占用。
14.根据本发明第二方面实施例的车位状态检测方法，至少具有如下有益效果：
15.通过超声波传感器模块检测与所述车位内障碍物之间的距离，当超声波传感器模块检测到与所述车位内障碍物之间的距离小于预设阈值时，且人体红外传感器模块未检测到车位内有人体时，确认车位被车辆占用，否则确认车位内未停放车辆。根据本发明第二方面实施例的车位状态检测方法，相较于传统的车位状态检测技术，超声波传感器模块和人体红外传感器模块安装在车位的上方，不破坏停车场地面，施工简单，成本较低，不受光线、水汽等环境因素影响环境，还能排除停车场内的人体对检测结果的干扰，检测结果准确。
16.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
17.下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：
18.图1为本发明的车位状态检测系统的功能框图；
19.图2为本发明的第一mcu的电路图；
20.图3为本发明的第二mcu的电路图；
21.图4为本发明的第三mcu的电路图；
22.图5为本发明的超声波传感器模块的电路图；
23.图6为本发明的人体红外传感器模块的电路图；
24.图7为本发明的指示灯模块的电路图；
25.图8为本发明的5g模块的电路图；
26.图9为本发明的地锁模块的电路图；
27.图10为本发明的液晶显示模块的电路图；
28.图11为本发明的车位状态检测方法的流程图。
29.附图标记：
30.第一mcu 100、第二mcu 110、第三mcu120、
31.超声波传感器模块200、
32.人体红外传感器模块300、
33.指示灯模块400、
34.终端500、本地中控端510、
35.5g模块600、
36.地锁模块700、
37.液晶显示模块800、
38.云端服务器900。
具体实施方式
39.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
40.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
41.在本发明的描述中，多个指的是两个以上。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
42.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
43.如图1所示，根据本发明实施例的车位状态检测系统，应用于停车场，包括：控制模块、超声波传感器模块200和人体红外传感器模块300，超声波传感器模块200安装在车位的上方且朝向车位地面发射超声波，人体红外传感器模块300安装在车位的上方，超声波传感器模块200用于检测与车位内障碍物之间的距离，超声波传感器模块200的输出端电性连接控制模块的输入端人体红外传感器模块300用于检测车位内是否有人体，人体红外传感器模块300的输出端电性连接控制模块的输入端；控制模块通过车位状态检测方法检测车位的状态，车位状态检测方法包括以下步骤：通过超声波传感器模块200检测与车位内障碍物之间的距离；通过人体红外传感器模块300检测车位内是否有人体；若距离小于预设阈值，且车位内没有人体，则确定车位被占用，否则确认车位未被占用。障碍物为车位内任意能反射超声波的实体。超声波传感器模块200的安装高度在距离车位地面2～3m范围内任意取值，预设阈值为2m。
44.通过超声波传感器模块200检测与车位内障碍物之间的距离，当超声波传感器模块200检测到与车位内障碍物之间的距离小于预设阈值时，且人体红外传感器模块300未检测到车位内有人体时，确认车位被车辆占用，否则确认车位内未停放车辆，相较于传统的车位状态检测技术，超声波传感器模块200和人体红外传感器模块300安装在车位的上方，不破坏停车场地面，施工简单，成本较低，不受光线、水汽等环境因素影响环境，还能排除停车场内的人体对检测结果的干扰，检测结果准确。
45.需要说明的是，如图1至图4所示，控制模块包括第一mcu100、第二mcu110和第三
mcu120，第一mcu100、第二mcu110和第三mcu120的型号皆为stm32f103c8t6，超声波传感器模块200的型号为ucm40r，人体红外传感器模块300的型号为hc-sr501，mcu、超声波传感器模块200和人体红外传感器模块300还可以采用其他的型号。
46.需要说明的是，如图2至图6所示，第一mcu100的引脚pa1电性连接超声波传感器模块200的引脚2，第一mcu100的引脚pa0电性连接超声波传感器模块200的引脚3，第一mcu100的引脚pb0电性连接人体红外传感器模块300的引脚2，第一mcu100的引脚pb1电性连接人体红外传感器模块300的引脚3。
47.超声波传感器模块200包括发射器和接收器，发射器发出的超声波在空气中传播碰到障碍物，就会返回一个回波，通过接收器接受回波，从而检测与障碍物的距离，距离通过如下公式计算：
48.s＝(t x v)/2
49.其中，s为距离，t为发出超声波和接收到回波的时间间隔，v为声速。
50.hc-sr501型号的人体红外传感器模块300是基于红外线技术的自动控制模块，灵敏度高，可靠性强，超低电压，当人进入其感应范围则输出高电平给第一mcu100，人离开感应范围则自动延时关闭高电平，输出低电平给第一mcu100，第一mcu100通过人体红外传感器模块300输出的高电平或低电平信号判断车位内是否有人。人体红外传感器模块300有不可重复触发方式和可重复触发方式，可通过跳线进行选择。在不可重复触发方式下，人体红外传感器模块300输出高电平后，经过一段延时时间自动从高电平输出变成低电平输出。在可重复触发方式下，人体红外传感器模块300输出高电平后，在延时时间段内，如果有人在其感应范围活动，将一直保持高电平输出，直到人离开后才延时将高电平变为低电平。
51.如图7所示。还包括指示灯模块400，指示灯模块400包括led灯led2和led灯led3，led灯led2为红色灯光，led灯led3为绿色灯光。第一mcu100的引脚pb12电性连接led灯led2，第一mcu100的引脚pb13电性连接led灯led3。当第一mcu100判断车位被占用时，点亮led灯led2，led灯led2发出红色灯光，当第一mcu100判断车位未被占用时，点亮led灯led3，led灯led3发出绿色灯光，通过指示灯模块400可以显示车位状态，方便驾驶员快速寻找空余车位。
52.还包括支架，支架安装在车位的上方，超声波传感器模块200、人体红外传感器模块300和指示灯模块400皆安装在支架上。
53.还包括终端500，第一mcu100、第二mcu110和第三mcu120通过5g模块600通信连接云端服务器900，云端服务器900通信连接终端500。第一mcu100通过5g模块600将车位状态信息发送给云端服务器900，终端500通过云端服务器900获取车位状态信息，用户可以通过终端500获得停车场内的各个车位的状态信息，以便于通过终端500快速查找空余车位。终端500为手机。
54.还包括本地中控端510，本地中控端510通讯连接云端服务器900，用于后台数据管理。
55.如图8所示，5g模块600的型号为rm500u。第一mcu100的引脚pa5电性连接5g模块600的引脚spi_clk，第一mcu100的引脚pa6电性连接5g模块600的引脚spi_do，第一mcu100的引脚pa7电性连接5g模块600的引脚spi_di，第一mcu100的引脚pb8电性连接5g模块600的引脚wake_on_wan#，第一mcu100的引脚pb10电性连接5g模块600的引脚uart_rxd，第一
mcu100的引脚pb11电性连接5g模块600的引脚uart_txd。
56.如图9所示，还包括地锁模块700，地锁模块700安装在车位内，第二mcu110的引脚pb14电性连接地锁模块700的引脚2，第二mcu110的引脚pb15电性连接地锁模块700的引脚3。用户能通过终端500预约空余车位，终端500发送预约信号给第二mcu110，第二mcu110控制地锁模块700上锁，当用户使用车位时，通过终端500发送开锁信号给第二mcu110，第二mcu110控制地锁模块700开锁。
57.如图10所示，还包括液晶显示模块800，液晶显示模块800安装在停车场入口，液晶显示模块800包括型号为74hc595d的液晶显示驱动芯片和液晶面板，第三mcu120的引脚pa12电性连接液晶显示驱动芯片的引脚ds，控制模块的引脚pa13性连接液晶显示驱动芯片的引脚stcp，控制模块的引脚pa14电性连接液晶显示驱动芯片的引脚shcp。控制模块通过液晶显示驱动芯片驱动液晶面板，液晶面板显示车位的状态信息，方便用户寻找空车位。
58.如图11所示，根据本发明一实施例的车位状态检测方法，包括：
59.步骤s100、通过超声波传感器模块200检测与车位内障碍物之间的距离；
60.步骤s200、通过人体红外传感器模块300检测车位内是否有人体；
61.步骤s300、若距离小于预设阈值，且车位内没有人体，则确定车位被占用，否则确认车位未被占用。
62.通过超声波传感器模块200检测与车位内障碍物之间的距离，当超声波传感器模块200检测到与车位内障碍物之间的距离小于预设阈值时，且人体红外传感器模块300未检测到车位内有人体时，确认车位被车辆占用，否则确认车位内未停放车辆。根据本发明第二方面实施例的车位状态检测方法，相较于传统的车位状态检测技术，超声波传感器模块200和人体红外传感器模块300安装在车位的上方，不破坏停车场地面，施工简单，成本较低，不受光线、水汽等环境因素影响环境，还能排除停车场内的人体对检测结果的干扰，检测结果准确。
63.上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

技术特征：
1.车位状态检测系统，其特征在于，包括：控制模块；超声波传感器模块(200)，所述超声波传感器模块(200)用于检测与车位内障碍物之间的距离，所述超声波传感器模块(200)的输出端电性连接所述控制模块的输入端，所述超声波传感器模块(200)安装在所述车位的上方；人体红外传感器模块(300)，所述人体红外传感器模块(300)用于检测所述车位内是否有人体，所述人体红外传感器模块(300)的输出端电性连接所述控制模块的输入端，所述人体红外传感器模块(300)安装在所述车位的上方；所述控制模块通过车位状态检测方法检测所述车位的状态，所述车位状态检测方法包括以下步骤：通过超声波传感器模块(200)检测与车位内障碍物之间的距离；通过人体红外传感器模块(300)检测所述车位内是否有人体；若所述距离小于预设阈值，且所述车位内没有人体，则确定所述车位被占用，否则确认所述车位未被占用。2.根据权利要求1所述的车位状态检测系统，其特征在于：还包括指示灯模块(400)，所述控制模块的输出端电性连接所述指示灯模块(400)的控制端。3.根据权利要求2所述的车位状态检测系统，其特征在于：还包括支架，所述支架安装在所述车位的上方，所述超声波传感器模块(200)、所述人体红外传感器模块(300)和所述指示灯模块(400)皆安装在所述支架上。4.根据权利要求1所述的车位状态检测系统，其特征在于：还包括终端(500)，所述控制模块通信连接所述终端(500)。5.根据权利要求1所述的车位状态检测系统，其特征在于：还包括地锁模块(700)，所述地锁模块(700)安装在所述车位内，所述控制模块的输出电性连接地锁模块(700)的控制端。6.根据权利要求1所述的车位状态检测系统，其特征在于：还包括液晶显示模块(800)，所述控制模块的输出端电性连接所述液晶显示模块(800)的输入端。7.车位状态检测方法，其特征在于，包括：通过超声波传感器模块(200)检测与车位内障碍物之间的距离；通过人体红外传感器模块(300)检测所述车位内是否有人体；若所述距离小于预设阈值，且所述车位内没有人体，则确定所述车位被占用，否则确认所述车位未被占用。

技术总结
本发明公开了一种车位状态检测系统和车位状态检测方法，车位状态检测系统包括：控制模块、超声波传感器模块和人体红外传感器模块，超声波传感器模块用于检测与车位内障碍物之间的距离，超声波传感器模块的输出端电性连接控制模块的输入端人体红外传感器模块用于检测车位内是否有人体，人体红外传感器模块的输出端电性连接控制模块的输入端；控制模块通过车位状态检测方法检测车位的状态，车位状态检测方法包括以下步骤：通过超声波传感器模块检测与车位内障碍物之间的距离；通过人体红外传感器模块检测车位内是否有人体；若距离小于预设阈值，且车位内没有人体，则确定车位被占用，否则确认车位未被占用。否则确认车位未被占用。否则确认车位未被占用。


技术研发人员：周智杰 雷友建 邓文杰 陈智健 金旭晖 朱振超 蔡星威 李文学
受保护的技术使用者：江门职业技术学院
技术研发日：2023.03.21
技术公布日：2023/7/25