一种车位检测系统及检测方法与流程

本发明涉及车位检测技术领域，具体涉及一种车位检测系统及检测方法。

背景技术：

目前社会上，使用私家车的用户越来越多，汽车已经成为大部分人出行的主要交通工具，但随之出现停车难、找车位慢的问题。多数停车场雇佣管理人员进行现场控制，存在不确定性大、管理能力有限、长期成本高的问题。目前已有的传感器控制手段需要停车场提供电力维持，长期维护成本高，难以普及。

目前，常采用超声波传感器车位检测装置或摄像头车位检测装置进行车位检测。采用超声波传感器检测装置可能会导致重复检测，检测范围不易控制，可靠性低，若有非寻找车位的车辆行驶进入检测范围也会导致错误检测，故而降低检测准确性。摄像头车位检测装置依托于图像处理以及字符识别提取算法技术来检测车位，但由于该装置技术成本高以及户外抗干扰、自我保护能力差，对于普通停车场大规模推广并不适用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种车位检测系统及检测方法，以解决现有车位的检测可靠性较差的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种车位检测系统，包括：检测装置、信号传输装置以及终端处理器；检测装置包括设置在车位一侧地面上的多条检测条，检测条的延伸方向均垂直于车位的延伸方向，并且多条检测条沿车位的延伸方向间隔排列；检测条包括保护条以及设置在保护条内部的压电片；压电片沿保护条的延伸方向间隔设置并通过导电线并联；信号传输装置分别与压电片和终端处理器连接。

本发明以压电效应为理论基础，以压电片(即压电传感器)来检测车辆的驶入和驶出。车辆压过压电片时，压电片会产生电信号，信号传输装置接收电信号并传递给终端处理器进行处理，实现对车位的检测、管控。在检测条中设置的多个压电片，可以避免由于压电片过小而遗漏停车信号。多条检测条沿车位的延伸方向进行间隔布置，车辆压过检测条具有先后顺序，通过检测到压电片信号的先后顺序，可以判断车辆是进入车位还是驶出车位，因此，只有车辆正确驶入车位并通过检测到压电片信号的先后顺序，才能检测到车位信息，从而提高了检测的准确性和可靠性。

进一步地，上述信号传输装置包括单片机、以及与单片机电连接的蓄电池和蜂鸣器(27)；单片机通过降压整流电路与压电片电连接，单片机与终端处理器无线通信连接。

本发明单片机用于接收压电片传递的电信号，再将信号传递给终端处理器。单片机与压电片之间设置的压降整流电路可以过滤环境中的干扰和噪声、稳定电信号，保证信号传输质量。

进一步地，上述信号传输装置还包括保护壳，保护壳靠近检测装置设置在车位地面上；单片机、蓄电池以及蜂鸣器分别设置在保护壳内。

进一步地，上述保护壳的侧壁设有分别与单片机连接的输出管脚和usb接口；保护壳的侧壁上还设有与蓄电池连接的电源接口。

进一步地，上述单片机的型号为esp8266。

esp8266具有无线传输功能，能向终端处理器无线传输数据。当传感器受到车辆碾压时，esp8266使能端输入高电平，芯片开始工作，在低电平状态下，esp8266芯片关闭，供电关闭，节约能源。esp8266对接收到的脉冲信号进行初步处理分析，由压电片信号的先后判定停车位车辆“停入”“开出”状态，通过wi-fi串口模块向计算机发送信息，进行后续的控制处理。

进一步地，上述保护条的表面设有防水层。

本发明在保护条表面设置的防水层，可以减少环境对压电片的影响。

进一步地，上述保护条的材质为泡棉，具有屏蔽低压力，起过载缓冲作用。

进一步地，上述相邻保护条之间的距离为0.5m；相邻压电片沿保护条的延伸方向的距离不超过180mm。

考虑轮胎作用于地面的宽度，相邻压电片沿保护条的延伸方向的距离不超过180mm，可以确保车辆经过时能够产生有效的信号，确保检测的精确性。

一种基于上述车位检测系统的检测方法，其特征在于，包括：

(1)终端处理器检测车位上的检测条是否有电信号产生；

(2)当检测到车位上的检测条未产生电信号时，无车辆经过车位；

(3)当检测到车位上的检测条产生电信号时，终端处理器通过电信号与设定阀值相比较：若在阀值范围内，则确定车位有车辆经过；若低于阀值，则确定车位无车辆经过；若高于阀值，则确定车辆严重超载或未规范停车致使车轮长时间压在检测条上；

(4)终端处理器判断接收的电信号是否从多条检测条依次产生，若否，则确定车位无车辆驶入或驶出，若是，则确定车位有车辆驶入或驶出。

进一步地，上述步骤(3)中：当检测条(10)产生的电信号高于阀值，单片机(21)控制蜂鸣器(27)发出提示信号；

步骤(4)的判定条件包括：

s1：若多条检测条沿车位前端到车位尾端的方向依次产生电信号，则确定车辆驶入；

s2：若多条检测条沿车位尾端到车位前端的方向依次产生电信号，则确定车辆驶出。

通过本方法通过多条检测条能够有效地判断车位是否有车辆驶入或驶出，检测精度高，并且还能剔除非车辆经过时产生的电信号，有效提高车位检测的精度。

本发明具有以下有益效果：

(1)本发明采用多条检测条沿车位的延伸方向进行间隔布置，车辆压过检测条具有先后顺序，通过检测到压电片信号的先后顺序，可以判断车辆是进入车位还是驶出车位，因此，只有车辆正确驶入车位并通过检测到压电片信号的先后顺序，才能检测到车位信息，从而提高了检测的准确性和可靠性。

(2)本发明可以减少环境和压力对压电片的影响，提高压电陶瓷的使用寿命，并且还能减少环境对单片机的影响。

(3)本发明的车位检测系统可以实现模块化生产、易于装配，开发及维护费用低，可以在不改变地基、不大规模改动线路的情况下完成装配，实现由人工到自动化管理的升级。

附图说明

图1为本发明的车位检测系统在普通停车位上的布置图；

图2为本发明的车位检测系统在侧方停车位上的布置图；

图3为本发明的检测条的内部结构示意图；

图4为本发明的信号传输装置的结构示意图；

图5为本发明的降压整流电路的电路图；

图6为本发明的蜂鸣器的工作原理图；

图7为本发明车位检测方法的原理图。

图中：10-检测条；11-保护条；12-压电片；20-信号传输装置；21-单片机；22-蓄电池；23-保护壳；24-输出管脚；25-usb接口；26-电源接口；27-蜂鸣器；30-车位。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例

请参照图1，一种车位检测系统，包括：检测装置、信号传输装置20以及终端处理器(未示出)。检测装置设置在车位30一侧的中部，避免车辆在车位30中调整位置时，与监测装置误接触。检测装置包括2条检测条10，2条检测条10延伸方向均与车位30的延伸方向垂直，并且2条检测条10沿车位30的延伸方向纵向、间隔排列，车辆在进入车位30时，会依次经过2条检测条10，从而使2条检测条10检测的信号具有先后顺序。信号传输装置20设置在靠近检测条10的位置，信号传输装置20分别与检测装置和终端处理器连接。在本实施例中，车位30为普通停车位；检测条10的数量还可以为3、4、5等；相邻检测条10之间的。在本发明的其它实施例中，车位30还可以为侧方停车位，参照图2，此时检测装置靠近具有障碍物的一侧。

请参照图3，检测条10包括保护条11和多个压电片12。多个压电片12设置在保护条11的内部，并沿保护条11的延伸方向呈一字间隔排列，由于一般轮胎作用于底面的宽度为180mm，因此相邻两个压电片12之间的距离为180mm，确保车辆经过时能够产生有效的信号，保证检测的准确性。同一保护条11中的压电片12通过并联进行电连接。

在本实施例中，压电片12的型号、参数如表1所示。

表1

请参照图4，信号传输装置20包括保护壳23。保护壳23中固定设有单片机21、蓄电池22以及蜂鸣器27。单片机21通过降压整流电路(图5所示)与压电片12电连接，提高信号传输质量。蓄电池22和蜂鸣器27分别与单片机21电连接，为单片机21提供电能。单片机21与终端处理器无线通信连接。在本实施例中，单片机21的型号为esp8266，esp8266具有无线wifi模块，能够实现数据的远程传输；蓄电池22为小型3v蓄电池。

请参照图5，压降整流电路包括二极管d1、d2、d3、d4、d5，电容c1、c2、c3、c4、c5，稳压芯片，电感l1以及电阻r。在本实施例中，稳压芯片的型号为7805。

二极管d1的输出端与二级管d2的输入端连接，二级管d2的输出端与二极管d4的输出端连接，二级管d4的输入端与二级管d3的输出端连接，二级管d3的输入端与二级管d1的输入端连接，使二级管d1、d2、d3、d4之间形成桥式整流电路。

二极管d1的输出端和二级管d2的输入端的连接处以及二级管d4的输入端和二级管d3的输出端的连接处分别与压电片12电连接。

二级管d2的输出端与二极管d4的输出端的连接处分别与电容c1、c2、c3、c4、c5的一端以及二级管d5的输入端连接，二级管d3的输入端与二级管d1的输入端的连接处分别与电容c1、c2、c3、c4、c5的另一端以及二级管d5的输出端连接，使电容c1、c2、c3、c4、c5一级二极管d5形成并联。二级管d2的输出端与二极管d4的输出端的连接处以及二级管d3的输入端与二级管d1的输入端的连接处还分别与单片机21连接。

稳压芯片的两端分别与电容c2与电容c3连接，并且还与二级管d2的输出端和二极管d4的输出端的连接处连接。电感l1的两端分别与电容c5和二级管d5的输入端连接，并且还与二级管d2的输出端和二极管d4的输出端的连接处连接。电阻r与二级管d5并联并且电阻设置在二级管d5的输入端。

请参照图6，蜂鸣器工作电路包括下拉电阻10k、三极管、扩音器。下拉电阻r与三极管b管脚连接，三极管e管脚接通直流电源vcc，三极管c管脚与扩音器1线连接，扩音器2线接地。

在本实例中，当确定保护壳装置压溃或压电片长期受压损坏，单片机向三极管输入检测信号，通过三极管驱动扩音器，使其发出警报，提醒此处停车位检测装置已处于损坏状态。

请参照图7，一种基于上述车位检测系统的检测方法，包括：

(1)终端处理器检测车位30上的检测条10是否有电信号产生；

(2)当检测到车位30上的检测条10未产生电信号时，无车辆经过车位30；

(3)当检测到车位30上的检测条10产生电信号时，终端处理器通过电信号与设定阀值相比较：若在阀值范围内，则确定车位30有车辆经过；若低于阀值，则确定车位30无车辆经过；若高于阀值，则确定车辆严重超载或未规范停车致使车轮长时间压在检测条10上，单片机21控制蜂鸣器27发出提示信号；

(4)终端处理器判断接收的电信号是否从多条检测条10依次产生；

若否，则确定车位30无车辆驶入或驶出；

若是，则确定车位30有车辆驶入或驶出，判定条件如下：

s1：若多条检测条10沿车位前端到车位尾端的方向依次产生电信号，则确定车辆驶入；

s2若多条检测条10沿车位尾端到车位前端的方向依次产生电信号，则确定车辆驶出。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。