车辆位置探测方法和车辆位置探测系统的制作方法
【专利摘要】一种车辆位置探测方法，当检测到传感信号发生突变时，延时预设时长(例如0.5秒)后再判断是否有车辆进入或者车辆离开检测区域，如果在延时结束时接收到的恢复为突变前的传感信号，则确认检测区域内为传感信号发生突变前的状态，无车辆状态仍为无车辆状态，有车辆状态仍为有车辆状态。通过延时预设时长再判断，能有效避免例如人员或飞鸟经过造成误判的现象，也能有效避免大型卡车因其车头和车厢之间有很大的间隙或者车身反射面不平整造成误判的现象。本发明还公开一种车辆位置探测系统。
【专利说明】车辆位置探测方法和车辆位置探测系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及探测领域，特别是涉及一种车辆位置探测方法和车辆位置探测系统。
【背景技术】
[0002] 很多场所需要确定车辆行驶时所在的位置。以矿区的车库为例，矿区的车库的门 口通常装有自动门，当设置于门外的超声波、红外线等探测车辆位置的系统探测到车辆时， 自动门打开，以便车辆顺利进入车库。然而，现有的探测车辆位置的系统（例如依靠反射波 来探测车辆位置的系统）对于车辆准确定位感知功能比较弱。很多车辆因其车身反射面不 平整或当反射面为车窗时，尤其是大型卡车，因其车头和车厢之间有很大的间隙，反射波断 断续续不连贯，容易出现误判为多辆车辆或无法判断的情况。
【发明内容】
[0003] 基于此，有必要提供一种降低误判风险的车辆位置探测方法和车辆位置探测系 统。
[0004] 一种车辆位置探测方法，包括步骤：
[0005] 传感器不断检测检测区域并产生传感信号；
[0006] 不断判断所述传感信号是否发生突变，并在发生突变时启动计时；
[0007] 在计时至预设时间时结束计时，若在计时结束时接收到的传感信号没有恢复为突 变前的传感信号，则确认所述检测区域有车辆或者无车辆；
[0008] 所述突变为所述传感信号在单位时间内的变化量超出预设范围。
[0009] 在其中一个实施例中，若在计时结束前接收到的传感信号恢复为突变前的传感信 号，结束计时。
[0010] 在其中一个实施例中，检测到无车辆时输出高电平信号，检测到有车辆时输出低 电平号；或者
[0011] 检测到无车辆时输出低电平信号，检测到有车辆时输出高电平信号。
[0012] 在其中一个实施例中，所述预设时间为0. 5S?1S。
[0013] 在其中一个实施例中，包括两个所述的传感器，两个所述传感器相隔设定距离形 成指定区域，当任一所述传感器确认有车辆时，确认有车辆到达所述指定区域；当两个所述 传感器都确认无车辆时，确认所述指定区域无车辆。
[0014] 一种车辆位置探测系统，包括传感器、计时模块和处理模块；所述传感器、所述计 时模块分别和所述处理模块通信连接；
[0015] 所述传感器用于不断检测检测区域，并发送传感信号给所述处理模块；
[0016] 所述处理模块用于不断接收所述传感信号和判断所述传感信号是否发生突变，并 在发生突变时发送启动计时信号给所述计时模块；
[0017] 所述计时模块用于接收所述启动计时信号且开始计时，并在计时至预设时间时结 束计时且发送到时信号给所述处理模块；
[0018] 所述处理模块还用于接收所述到时信号，若在计时结束时接收到的传感信号没有 恢复为突变前的传感信号，则确认所述检测区域有车辆或者无车辆；
[0019] 所述突变为所述传感信号在单位时间内的变化量超出预设范围。
[0020] 在其中一个实施例中：
[0021] 所述处理模块还用于：在接收到所述到时信号前接收到的传感信号恢复为突变前 的传感信号时，发送结束计时信号给所述计时模块；
[0022] 所述计时模块还用于：接收所述结束计时信号，并在接收到所述结束计时信号时 结束计时。
[0023] 在其中一个实施例中，所述传感器包括超声波测距传感器、红外线测距传感器、雷 达测距传感器或激光测距传感器中的一种。
[0024] 在其中一个实施例中，所述传感器离车辆所行驶的平面的高度高于1. 9米。
[0025] 在其中一个实施例中，包括两个所述的传感器，两个所述传感器相隔设定距离形 成指定区域，所述处理模块还用于：当任一所述传感器确认有车辆时，确认有车辆到达所述 指定区域；当两个所述传感器都确认无车辆时，确认所述指定区域无车辆。
[0026] 在其中一个实施例中，所述设定距离大于两米。
[0027] 上述车辆位置探测方法和车辆位置探测系统，当检测到传感信号发生突变时，延 时预设时长（例如〇. 5秒）后再判断是否有车辆进入或者车辆离开检测区域，如果在延时 结束时接收到的恢复为突变前的传感信号，则确认检测区域内为传感信号发生突变前的状 态，无车辆状态仍为无车辆状态，有车辆状态仍为有车辆状态。通过延时预设时长再判断， 能有效避免例如人员或飞鸟经过造成误判的现象，也能有效避免大型卡车因其车头和车厢 之间有很大的间隙或者车身反射面不平整造成误判的现象。
【专利附图】
【附图说明】
[0028] 图1为一个实施例的车辆位置探测方法流程图；
[0029] 图2为一个实施例的传感信号和输出的确认信号图；
[0030] 图3为一个实施例的车辆位置探测系统模块图；
[0031] 图4为另一个实施例的车辆位置探测系统模块图。
【具体实施方式】
[0032] 为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中 给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所 描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻 全面。
[0033] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的【技术领域】的 技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具 体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语"和/或"包括一个或多个相 关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0034] 一种车辆位置探测方法，包括步骤：
[0035] 传感器不断检测检测区域并产生传感信号。
[0036] 不断判断所述传感信号是否发生突变，并在发生突变时启动计时。
[0037] 在计时至预设时间时结束计时，若在计时结束时接收到的传感信号没有恢复为突 变前的传感信号，则确认所述检测区域有车辆或者无车辆。
[0038] 所述突变为所述传感信号在单位时间内的变化量超出预设范围。
[0039] 上述车辆位置探测方法，当检测到传感信号发生突变时，延时预设时长（例如0. 5 秒）后再判断是否有车辆进入或者车辆离开检测区域，如果在延时结束时接收到的恢复为 突变前的传感信号，则确认检测区域内为传感信号发生突变前的状态，无车辆状态仍为无 车辆状态，有车辆状态仍为有车辆状态。通过延时预设时长再判断，能有效避免例如人员或 飞鸟经过造成误判的现象，也能有效避免大型卡车因其车头和车厢之间有很大的间隙或者 车身反射面不平整造成误判的现象。
[0040] 图1为一个实施例的车辆位置探测方法流程图。
[0041] 步骤S100 :传感器不断检测检测区域并产生传感信号。在本实施例中，传感器采 用超声波测距传感器。超声波测距传感器不断检测传感器的检测区域里是否有车辆，在没 有检测到有车辆时，超声波测距传感器检测到的距离为其最大量程值，因而超声波测距传 感器输出的传感信号基本为最大量程值；当检测到有车辆时，超声波测距传感器检测到的 距离是车辆离超声波测距传感器的距离（肯定比最大量程值小很多），因而超声波测距传 感器输出的传感信号会发生突变。
[0042] 步骤S200 :不断判断传感信号是否是突变的传感信号，并在首次接收到突变的 传感信号时启动计时。不断判断所述传感信号是否发生突变，并在发生突变时启动计时。 例如，一直接收到的传感信号都是最大量程值，然后突然发现接收到的传感信号发生突变 (短时间变成比最大量程值小很多的值），便启动计时。通常，什么情况是突变的传感信 号，是可以通过程序设定好数值范围来确定的。传感信号在单位时间内的变化量超出预设 范围，则确认为突变。例如一直接收到的传感信号为最大量程值10米，此时则可以设定当 接收到的传感信号在0. 1S内的变化量出过10CM时确定为发生突变，也即变化量超过了 (-0. 1S/10CM，0. 1S/10CM)这个预设范围确认为突变。当然，预设范围可以按需要调整。 [0043] 在其他实施例中，若在计时结束前接收到的传感信号恢复为突变前的传感信号， 结束计时。也即在延时过程中，如果发现接收到的传感信号又恢复成突变前的原始值，则立 刻结束延时，重新检测。例如一直接收到的传感信号为最大量程值10米，而突变信号只产 生了 0.2S，然后又恢复为10米，则判断可能是有人员或飞鸟经过，可以立刻结束延时。当 然，恢复为突变前的传感信号并非一定是恢复到突变前的精确值，可以允许一定的误差范 围。
[0044] 步骤S300 :在计时至预设时间时结束计时，若在计时结束时接收到的传感信号没 有恢复为突变前的传感信号，则确认检测区域有车辆或者无车辆。延时结束后，如果接收到 的传感信号没有恢复为突变前的传感信号，表明有车辆进入或者有车辆离开。例如，一直接 收到的传感信号都是最大量程值（10米），然后突然发现接收到的传感信号发生突变（短时 间变成比最大量程值小很多的值），便启动计时开始延时。当延时结束后发现接收到的仍然 是发生突变的传感信号而没有恢复为突变前的传感信号，则确认有车辆进入了检测区域， 确认检测区域有车辆；又例如，一直接收到的传感信号都是2米（证明正在有车辆经过）， 然后突然发现接收到的传感信号发生突变（短时间内的变成10米），便启动计时开始延时。 当延时结束后发现接收到的仍然是发生突变的传感信号而没有恢复为突变前的传感信号， 则确认有车辆离开了检测区域，确认检测区域无车辆。
[0045] 考虑到大型货车的车头和车厢之间的间隙与车速之间的关系，预设时间可以设定 为0. 5S(足以忽略车头和车厢之间的间隙，也可以忽略例如人员或飞鸟的经过）。当然预设 时间可以按需要变化，例如可以在〇. 5S?1S之间变化。但是预设时间不能过大，过大则可 能由于车体很短而车速很快而造成误判。
[0046] 当确认了有车辆进入或者有车辆离开检测区域后，才对收到的传感信号作处理， 检测到无车辆时输出高电平信号（确认信号），检测到有车辆时输出低电平信号（确认信 号），然后将高电平信号和低电平信号供其他功能操作，例如打开或关闭车库的车门。其他 实施例中，还可以检测到无车辆时输出低电平信号，检测到有车辆时输出高电平信号。
[0047] 图2为一个实施例的传感信号和输出的确认信号图。
[0048] 横坐标都为时间，纵坐标分别是传感信号和转化后的确认信号。没有车辆经过时， 传感器检测到的距离为其最大量程值。区域I为人员经过传感器的情况，传感信号有突变， 但此时输出的确认信号保持高电平暂不改变，开始延时。在0. 5S内人员离开，传感信号恢 复突变前的值，所以输出的确认信号保持高电平不变。在区域II，车辆进入检测区域，传感 器检测到距离发生变化。经过0. 5S延时后，确认有车辆经过，输出的确认信号变化为低电 平。在区域III，车头和车厢之间的缝隙经过检测区域，传感信号有突变。但0.5S之内车厢 到达检测区域，传感器输出的确认信号保持低电平不变。在区域IV，由于车厢形状造成对 反射波的吸收，传感器检测不到车辆，传感信号发生突变。但是由于突变只发生在〇. 5S内， 传感器输出的确认信号保持低电平不变。在区域V车辆驶离检测区域，传感信号恢复原值。 延时0. 5S后，输出的确认信号恢复突变前的高电平。整个车辆通过，一个完整的检测过程 完成。
[0049] 上述车辆位置探测方法，当检测到传感信号发生突变时，延时预设时长（例如0. 5 秒）后再判断是否有车辆进入或者车辆离开检测区域，如果在延时结束时接收到的恢复为 突变前的传感信号，则确认检测区域内为传感信号发生突变前的状态，无车辆状态仍为无 车辆状态，有车辆状态仍为有车辆状态。在延时期间如果检测到的传感信号恢复为突变前 的传感信号，则停止延时的计时，判断为干扰物经过，然后重新进行检测。通过延时预设时 长再判断，能有效避免例如人员或飞鸟经过造成误判的现象，也能有效避免大型卡车因其 车头和车厢之间有很大的间隙或者车身反射面不平整造成误判的现象。
[0050] 在其他的实施例中，还可以使用一个以上的传感器，例如使用相隔设定距离的两 个传感器（传感器1和传感器2)，两个传感器相隔设定距离形成指定区域。当任一传感器 确认有车辆时，确认有车辆到达指定区域；当两个传感器都确认无车辆时，确认指定区域无 车辆。例如，当车辆通过传感器1时，传感信号经稳定后（经延时后确认）得到车辆通过传 感器1的确认信号；车辆到达传感器2时，传感信号经稳定后得到车辆通过传感器2的确认 信号。只要得到任意一个传感器确认信号，即认为车辆到达指定区域。当两传感器的确认 信号都相继消失，即认为车辆已驶离指定区域。
[0051] 设定距离可以设为大于2米，传感器距地面高度大于1.9m，可以避免人员经过造 成干扰。采用多传感器相互配合，可以准确判断车辆行驶时所在的位置，并且可以消除一些 干扰信号，使得判定结果更加准确稳定。
[0052] 本发明还公开一种车辆位置探测系统。图3为一个实施例的车辆位置探测系统模 块图。
[0053] -种车辆位置探测系统，包括传感器100、计时模块200和处理模块300。传感器 100、计时模块200分别和处理模块300通信连接。
[0054] 传感器100用于不断检测检测区域里，并发送传感信号给处理模块300。
[0055] 在本实施例中，传感器100采用超声波测距传感器。超声波测距传感器100不断 检测传感器的检测区域里是否有车辆，在没有检测到有车辆时，超声波测距传感器1〇〇检 测到的距离为其最大量程值，因而超声波测距传感器100输出的传感信号基本为最大量程 值；当检测到有车辆时，超声波测距传感器100检测到的距离是车辆离超声波测距传感器 100的距离（肯定比最大量程值小很多），因而超声波测距传感器100输出的传感信号会发 生突变。
[0056] 在其他实施例中，传感器100还可以采用红外线测距传感器、雷达测距传感器或 激光传感器。
[0057] 处理模块300用于不断接收传感信号和判断传感信号是否发生突变，并在发生突 变时发送启动计时信号给计时模块200。例如，处理模块300 -直接收到的传感信号都是 最大量程值，然后突然发现接收到的传感信号发生突变（短时间变成比最大量程值小很多 的值），便发送启动计时信号给计时模块200启动计时。通常，什么情况是突变的传感信 号，是可以通过程序设定好数值范围来确定的。传感信号在单位时间内的变化量超出预设 范围，则确认为突变。例如一直接收到的传感信号为最大量程值10米，此时则可以设定当 接收到的传感信号在〇. 1S内的变化量出过10CM时确定为发生突变，也即变化量超过了 (-0. 1S/10CM，0. 1S/10CM)这个预设范围确认为突变。当然，预设范围可以按需要调整。
[0058] 计时模块200用于接收启动计时信号且开始计时，并在计时至预设时间时结束计 时且发送到时信号给处理模块300。计时模块200主要用于延时，考虑到大型货车的车头 和车厢之间的间隙与车速之间的关系，预设时间可以设定为0. 5S(足以忽略车头和车厢之 间的间隙，也可以忽略例如人员或飞鸟的经过）。当然预设时间可以按需要变化，例如可以 在0. 5S?1S之间变化。但是预设时间不能过大，过大则可能由于车体很短而车速很快而 造成误判。
[0059] 在其他实施例中，若在计时结束前处理模块300接收到的传感信号恢复为突变前 的传感信号，发送结束计时信号给计时模块200。计时模块200接收结束计时信号，并在接 收到结束计时信号时结束计时。也即在延时过程中，如果处理模块300接收到的传感信号 又恢复为突变前的传感信号，则立刻控制计时模块200结束延时，重新检测。例如一直接收 到的传感信号为最大量程值10米，而突变信号只产生了 〇. 2S，然后又恢复为10米，则判断 可能是有人员或飞鸟经过，可以立刻结束延时。当然，恢复为突变前的传感信号并非一定是 恢复到突变前的精确值，可以允许一定的误差范围。
[0060] 处理模块300还用于接收到时信号，若在计时结束时接收到的传感信号没有恢复 为突变前的传感信号，则确认检测区域有车辆或者无车辆。
[0061] 延时结束后，如果处理模块300接收到的传感信号还是突变的传感信号而没有恢 复为突变前的传感信号，表明有车辆进入或者有车辆离开。例如，处理模块300-直接收到 的传感信号都是最大量程值（10米），然后突然发现接收到的传感信号发生突变（短时间变 为比最大量程值小很多的值），便发送启动计时信号给计时模块200开始延时。当延时结 束时发现接收到的仍然是突变的传感信号而没有恢复为突变前的传感信号，则确认有车辆 进入了检测区域，确认检测区域有车辆；又例如，处理模块300 -直接收到的传感信号都是 2米（证明正在有车辆经过），然后突然发现接收到的传感信号发生突变（短时间内的变成 10米），便发送启动计时信号给计时模块200开始延时。当延时结束后发现接收到的仍然 是突变的传感信号而没有恢复为突变前的传感信号，则确认有车辆离开了检测区域，确认 检测区域里无车辆。
[0062] 当处理模块300确认了有车辆进入或者有车辆离开检测区域后，才对收到的传感 信号作处理。检测到无车辆时输出高电平信号（确认信号），检测到有车辆时输出低电平信 号（确认信号），然后将高电平信号和低电平信号供其他功能操作，例如打开或关闭车库的 车门。其他实施例中，还可以检测到无车辆时输出低电平信号，检测到有车辆时输出高电平 信号。
[0063] 参阅图4,在其他的实施例中，还可以使用一个以上的传感器，例如使用相隔设定 距离的两个传感器（传感器101和传感器102)。当任一传感器确认有车辆时，确认有车辆 到达指定区域400 ;当两个传感器都确认无车辆时，确认指定区域400无车辆。例如，当车 辆通过传感器101时，传感信号经稳定后（处理模块300经延时后确认）得到车辆通过传 感器101的确认信号；车辆到达传感器102时，传感信号经稳定后得到车辆通过传感器102 的确认信号。只要得到任意一个传感器确认信号，即认为车辆到达指定区域400。当两传感 器的确认信号都相继消失，即认为车辆已驶离指定区域400。
[0064] 设定距离S是可以设为大于2米，传感器离车辆行驶的平面的高度Η大于1. 9m，可 以避免人员经过造成干扰。采用多传感器相互配合，可以准确判断车辆行驶时所在的位置， 并且可以消除一些干扰信号，使得判定结果更加准确稳定。
[0065] 上述车辆位置探测系统，当检测到传感信号发生突变时，延时预设时长（例如0. 5 秒）后再判断是否有车辆进入或者车辆离开检测区域，如果在延时结束时接收到的恢复为 突变前的传感信号，则确认检测区域内为传感信号发生突变前的状态，无车辆状态仍为无 车辆状态，有车辆状态仍为有车辆状态。在延时期间如果检测到的传感信号恢复为突变前 的传感信号，则停止延时的计时，判断为干扰物经过，然后重新进行检测。通过延时预设时 长再判断，能有效避免例如人员或飞鸟经过造成误判的现象，也能有效避免大型卡车因其 车头和车厢之间有很大的间隙或者车身反射面不平整造成误判的现象。
[0066] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保 护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1. 一种车辆位置探测方法，其特征在于，包括步骤： 传感器不断检测检测区域并产生传感信号； 不断判断所述传感信号是否发生突变，并在发生突变时启动计时； 在计时至预设时间时结束计时，若在计时结束时接收到的传感信号没有恢复为突变前 的传感信号，则确认所述检测区域有车辆或者无车辆； 所述突变为所述传感信号在单位时间内的变化量超出预设范围。
2. 根据权利要求1所述的车辆位置探测方法，其特征在于，若在计时结束前接收到的 传感信号恢复为突变前的传感信号，结束计时。
3. 根据权利要求1所述的车辆位置探测方法，其特征在于，检测到无车辆时输出高电 平信号，检测到有车辆时输出低电平信号；或者 检测到无车辆时输出低电平信号，检测到有车辆时输出高电平信号。
4. 根据权利要求1所述的车辆位置探测方法，其特征在于，所述预设时间为0. 5S? IS。
5. 根据权利要求1所述的车辆位置探测方法，其特征在于，包括两个所述的传感器，两 个所述传感器相隔设定距离形成指定区域，当任一所述传感器确认有车辆时，确认有车辆 到达所述指定区域；当两个所述传感器都确认无车辆时，确认所述指定区域无车辆。
6. -种车辆位置探测系统，其特征在于，包括传感器、计时模块和处理模块；所述传感 器、所述计时模块分别和所述处理模块通信连接； 所述传感器用于不断检测检测区域，并发送传感信号给所述处理模块； 所述处理模块用于不断接收所述传感信号和判断所述传感信号是否发生突变，并在发 生突变时发送启动计时信号给所述计时模块； 所述计时模块用于接收所述启动计时信号且开始计时，并在计时至预设时间时结束计 时且发送到时信号给所述处理模块； 所述处理模块还用于接收所述到时信号，若在计时结束时接收到的传感信号没有恢复 为突变前的传感信号，则确认所述检测区域有车辆或者无车辆； 所述突变为所述传感信号在单位时间内的变化量超出预设范围。
7. 根据权利要求6所述的车辆位置探测系统，其特征在于： 所述处理模块还用于：在接收到所述到时信号前接收到的传感信号恢复为突变前的传 感信号时，发送结束计时信号给所述计时模块； 所述计时模块还用于：接收所述结束计时信号，并在接收到所述结束计时信号时结束 计时。
8. 根据权利要求6所述的车辆位置探测系统，其特征在于，所述传感器包括超声波测 距传感器、红外线测距传感器、雷达测距传感器或激光测距传感器中的一种。
9. 根据权利要求6所述的车辆位置探测系统，其特征在于，所述传感器离车辆所行驶 的平面的高度高于1.9米。
10. 根据权利要求6所述的车辆位置探测系统，其特征在于，包括两个所述的传感器， 两个所述传感器相隔设定距离形成指定区域，所述处理模块还用于：当任一所述传感器确 认有车辆时，确认有车辆到达所述指定区域；当两个所述传感器都确认无车辆时，确认所述 指定区域无车辆。
11.根据权利要求9所述的车辆位置探测系统，其特征在于，所述设定距离大于两米。
【文档编号】G01S13/04GK104155645SQ201410388102
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月7日 优先权日:2014年8月7日
【发明者】肖龙, 王秦, 杨锋 申请人:深圳市博德维环境技术有限公司