类的依据包括：车辆长度、车辆磁场变化的特征值、车辆振动变化的特征值等； 其中，车辆长度的测量方法如下： 将两个节点依次部署在停车场入口处，使车辆先后经过这两个节点。假设两个节点的 距离为1，车辆经过两个节点的时间间隔为t，假设车辆经过两个节点的过程中，速度V保持 不变，则 V =- 观察车辆经过单个节点的波形，设得到车辆经过单个节点的时间为T，则车辆长度L为 l~vW = v-l t 系统由此可以根据车辆长度的不同，对车辆进行分类，进而将不同长度的车辆引导至 停车场相应的停车位； 此外，系统也可以根据车辆磁场变化的特征值进行分类，车辆磁场变化的特征值如 下： 获得车辆经过磁场传感器时的波形，并根据波形分析出特征量，所述特征量包括但不 限于：波峰数、波谷数、最长上升时间、最长下降时间、最大变化量等。系统将多个特征量组 成一个特征向量，并采用机器学习的方式，给予若干样本数量进行训练，进而根据训练结果 对测量数据进行分类判断。 此外，系统也可以根据车辆振动变化的特征值进行分类，车辆振动变化的特征值的分 类方法，与车辆磁场变化的特征值的分类方法类似。5.根据权利要求1所述的一种适用于大型停车场的智能停车系统，其特征在于，所述 停车位状态判断模块通过如下方式实现： 将车辆检测节点部署在每个停车位入口处，车辆检测节点采用磁场传感器，通过监测 节点的读数变化判断是否有车辆驶入或驶出，并根据检测结果判断该停车位的停车状态： 空闲或占用。系统通过使用基于自适应阈值探测算法（ADTA)的方法判断，以避免环境及邻 近停车位等的扰动对结果产生的影响，提高检测的准确率，具体包括以下子步骤： 5. 1初始状态的基准线计算，在节点刚刚启动，停车位没有车辆停靠时，采集磁场传感 器测得的连续η个时刻某方向的磁场强度分量H(I)、H(2)、……H(η)，并将它们的均值作 为当前时刻下的基准线，记为B (i)，于是有进而分别得到三个方向上的基准线Bx(i)、By(i)、Bz(i)，其中，X轴方向与车辆驶入停 车位的方向相同，Y轴与X轴处于同一水平面上，且方向由X轴方向逆时针旋转90°得到， Z轴方向垂直水平面向上； 5. 2磁场变化量计算，在某个时刻，采集磁场传感器测得某方向上的磁场强度分 量H(i)，并与该方向上的基准线相比较，求出该时刻该方向上磁场强度分量的变化量 ΔΗ(?)： ΔΗ(?) = |H(i)-B(i) I, 进而得到三个方向上的磁场强度分量的变化量△ Hx(i)、△ Hy(i)、△ Hz(i); 定义磁场强度变化量A M⑴=f ( Δ Hx⑴，Δ Hy⑴，Δ Hz⑴）；Δ M⑴可以通过多种方 式计算，但应保证车辆停靠前后AM(i)的变化尽量大，同时使车辆状态不变时AM(i)的变 化尽量小； 5. 3停车状态监测，将磁场强度变化量AM(i)与给定的阈值相比较，并根据比较结果 更新状态量S(i)的值；若AM(i)大于阈值，则S(i) = 1，若AM(i)小于阈值，则S(i)= 〇;为了提高判断准确率，阈值的设定应尽量保证车辆停靠前后AM(i)的变化大于阈值，而 车辆状态不变时AM(i)的变化小于阈值；由于AM(i)的变化量与停车场具体环境、停靠车 型有关，建议阈值的取值根据部署的实际情况进行调整； 5. 4根据S(i)的值及系统前一时刻所处状态，判断当前时刻的状态； 系统可能处于五种状态：初始状态、空闲状态、占用状态、占用缓冲低状态、占用缓冲高 状态、空闲缓冲状态； 当节点部署完成，刚刚启动，且没有车辆停靠时，系统处于初始状态；此时系统根据步 骤5.1所述，初始化基准线； 当基准线初始化完成后，系统进入空闲状态；此时系统开始正常工作，计算状态值 S(i)，并根据前一时刻所处状态，判断当前时刻的状态；系统当前时刻的状态在空闲状态、 占用状态、占用缓冲低状态、占用缓冲高状态、空闲缓冲状态之间切换；其中，占用缓冲低状 态、占用缓冲高状态、空闲缓冲状态是缓冲区状态，为避免由于扰动等因素造成系统误判； 各个状态的切换条件如下： 当系统处于空闲状态时，若S(i) = 1，则进入占用缓冲高状态； 当系统处于占用缓冲高状态时，若S (i) = 0,则进入占用缓冲低状态；若连续N次采样 均有S (i) = 1，则进入占用状态； 当系统处于占用缓冲低状态时，若S(i) = 1，则进入占用缓冲高状态；若连续N次采样 均有S (i) = 0,则进入空闲状态； 当系统处于占用状态时，若S (i) = 0,则进入空闲缓冲状态； 当系统处于空闲缓冲状态时，若S (i) = 1，则进入占用状态；若连续N次采样均有S (i) =0,则进入空闲状态。6. 根据权利要求5所述的一种适用于大型停车场的智能停车系统，其特征在于， 磁场变化量 AM(i) = aX ΔΗΧ⑴+bX AHji)+cX AHz(i)，其中，a、b、c 均大于 0 ;或或 ΔM(i) = max( Hx (i) -Bx (i) I，I Hy (i) -By (i) I，I Hz (i) -Bz (i) I)。7. 根据权利要求5所述的一种适用于大型停车场的智能停车系统，其特征在于，所述 停车不规范识别模块通过如下方式实现： 将车辆检测节点部署在每个停车位入口处，在判断有车辆驶入，即停车位的状态由空 闲变为占用后，通过监测节点的读数变化推断车辆在停车位的相对位置，并判断车辆车体 是否完全在停车位示意线内。若车辆车体未完全在停车位示意线内，属于停车不规范行为， 系统会提示用户调整车辆位置，或通知停车场管理员，具体包括以下子步骤： 7. 1分析纵向停车是否规范：比较缓冲区内磁场强度，或磁场强度在某个方向上的 分量，相对基准线变化最大时刻的值11_(1)，与当前时刻的值H(i)的差值AH(i)= |H_(i)-H(i) I ;若此差值在允许的范围内，则认为车辆纵向停靠规范，若此差值大于或小 于允许的范围，则认为车辆纵向停靠不规范； 7. 2分析横向停车是否规范：比较缓冲区内磁场强度，或磁场强度在某个方向上的分 量，当前时刻的值H(i)，与基准线的值B(i)的差值AH(i) = |H⑴-B(i) I ;若此差值在允 许的范围内，则认为车辆横向停靠规范，若此差值小于允许的范围，则认为车辆横向停靠不 规范。8. 根据权利要求1所述的一种适用于大型停车场的智能停车系统，其特征在于，所述 停车位预约模块通过如下方式实现： 每个停车位的节点将该停车位的状态信息上传至服务器，系统将所有停车位的状态信 息显示给用户。当用户对某一停车位预约时，系统通过读取该停车位的停车状态判断是否 可以预约。若当前时刻停车位状态为空闲，则提示预约成功，将该停车位的状态标记为预 约，若一定时间内预约的车辆驶入该停车位，则将该停车位标记为占用，若一定时间内预约 的车辆没有驶入该停车位，则将该停车位标记为空闲；若当前时刻停车位状态为占用，则提 示预约失败，该停车位的状态保持占用不变。9. 根据权利要求1所述的一种适用于大型停车场的智能停车系统，其特征在于，所述 停车计费模块通过如下方式实现： 将车辆检测节点部署在每个停车位入口处，在判断有车辆驶入及驶离的同时，记录车 辆驶入及驶离的时间，并计算车辆在停车位的停放时间，并根据车辆在停车位的停放时间 计算停车费用，通过支付宝等方式对车主进行收费。
【专利摘要】本发明公开了一种适用于大型停车场的智能停车系统，包括车辆分类导航模块、停车位状态判断模块、停车不规范识别模块、停车位预约模块和停车计费模块等；该系统在停车场入口处和每个停车位入口处部署无线传感器节点。本系统的节点体积小，部署与维护都十分方便，可以直接给现有的停车场安装。本发明智能停车系统一方面可让司机提前了解停车场的停车状况，便于规划路线，减轻交通压力，另一方面方便停车场管理员了解停车场的状况，减少了管理的人力成本，也提高了停车场的竞争力。
【IPC分类】G08G1/14
【公开号】CN105160934
【申请号】CN201510663201
【发明人】陈积明, 郑东旭, 方崇荣, 程鹏, 史治国
【申请人】浙江大学
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年10月14日