车位停车管理方法以及车位停车管理系统与流程

1.本发明涉及智能交通技术领域，尤其涉及一种车位停车管理方法和车位停车管理系统。


背景技术：

2.随着城市人口的增长，车辆保有量也随之提高。停车难，一位难求成为常态，严重影响城市居民的出行体验。为了提升城市道路管理水平，优化道路资源配置，近年来越来越多的城市开始着手对城市路侧停车位进行智能化改造，目前改造涉及到的产品有地磁车检器、高低位视频桩、视频巡检车、智能车位锁等。
3.当前城市路侧停车采取的管理方法有人工pda取证、地磁车检器/高低位视频桩/视频巡检车取证等方式，但存在检测准确率低，信号有时不好等问题，影响运营效率和车主停车体验。


技术实现要素：

4.针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种车位停车管理方法和车位停车管理系统，以解决相关技术中传统技术检测准确率低、信号有时不好的技术问题。
5.根据本发明的实施例，本发明提供了一种车位停车管理方法，应用于地磁车检器，所述方法包括：
6.获取目标车辆的目标车牌号码和目标rssi信号参数；
7.根据地磁检测算法对地磁场变化进行运算，得到地磁判定结果；
8.根据蓝牙rssi算法对目标rssi信号参数进行运算，得到蓝牙判定结果；
9.根据所述地磁判定结果和蓝牙判定结果，得到目标车位状态判定结果；
10.当所述目标车位状态判定结果与所述地磁判定结果不一致时，根据目标车位状态判定结果校准地磁检测算法；
11.将所述车牌号码和所述目标车位状态判定结果上传到云端。
12.可选地，获取目标车辆的目标车牌号码和目标rssi信号参数，包括：监测到地磁场变化时，开启蓝牙扫描；获取目标车辆的车牌号码和目标rssi信号参数。
13.可选地，将所述车牌号码、所述用户id、所述目标车位状态判定结果上传到云端，包括：通过lpwa技术和自定义通讯协议与云端通讯，传输所述目标车牌号码、所述目标车位状态判定结果。
14.可选地，接收用户终端广播的目标车牌号码和目标rssi信号参数；包括：
15.当接受到多个用户终端广播的车牌号码和目标rssi信号参数时，采用rssi信号最强的车牌号码和信号参数作为目标车牌号码和目标rssi信号参数。
16.可选地，所述蓝牙rssi算法的表达式为：y＝kx b；其中，(x≥0,k≠0)；y为rssi值；x为时间；k为曲线系数。
17.可选地，根据蓝牙rssi算法对目标rssi信号参数进行运算，得到蓝牙判定结果，包
括：根据时间区间和相匹配的rssi值，生成rssi曲线；获取所述rssi曲线所有时间区间的k值之和；若所述k值之和大于零，所述蓝牙判定结果为车位占据；若所述k值之和小于零，所述蓝牙判定结果为车位空出。
18.可选地，根据蓝牙rssi算法对目标rssi信号参数进行运算，得到蓝牙判定结果，包括：当分段k值等于零，判定车辆行为稳定，结束生成rssi曲线。
19.可选地，当所述目标车位状态判定结果与所述地磁判定结果不一致时，根据目标车位状态判定结果校准地磁检测算法，包括：地磁检测算法根据目标车位状态判定结果校准当前状态下的地磁判定参考值。
20.根据本发明的实施例，本发明提供了一种车位停车管理系统，其特征在于，包括：地磁车检器，用户终端以及云端系统；
21.所述用户终端，用于蓝牙广播目标车辆的目标车牌号码和目标rssi信号参数；
22.所述地磁车检器，用于实施如权利要求1所述的方法步骤；
23.所述云端系统，用于接收地磁车检器车牌号码和所述目标车位状态判定结果。
24.相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
25.本发明技术中，通过地磁判定结果和蓝牙判定结果，得到目标车位状态判定结果，可以使得地磁判定和蓝牙判定结果互相补充，得到更接近真实的结果。并且，当地磁判定结果与车位判定结果不符合时，特别加入了地磁算法校验步骤，使得下一次地磁判定更加精确。并且，得出目标车位状态判定结果后，不用再回传手机，直接可以通过地磁车检器直接向云端传输车牌号码和目标车位状态判定结果，不依赖用户的手机渠道3/4/5g渠道，就能使得云端得知车位状态，从而正常线上计费或通知线下服务端计费，能够解决用户手机信号不好，或者用户手机联网未打开，或者手机有流氓软件篡改数据等等问题。通过用地磁车检器整合了地磁算法、蓝牙接收和蓝牙检测、蓝牙校准地磁、上传云端等功能为一体，从减少信号反复传递，集中处理的角度，通过减少信号传递而导致的误差率，通过不基于用户手机处理而避免了手机中毒，手机信号不好等问题，从而综合来说，提高了检测准确率，也解决了使用手机有时会信号不好的问题。
附图说明
26.图1为本发明一实施例中的车位停车管理方法的流程图；
27.图2为本发明一实施例中的车位停车管理方法的流程图
28.图3为本发明一实施例中入库情况下的rssi函数图；
29.图4为本发明一实施例中出库情况下的rssi函数图；
30.图5为本发明一实施例中车位停车管理系统运行流程图；
31.图6为本发明一实施例中车位停车管理系统运行流程图。
32.图7为本发明一实施例中车位停车管理系统运行流程图。
33.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
34.本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”、“具有”、“含”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或模块的过程、方法、
系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。本文中所出现的模块的划分，仅仅是一种逻辑上的划分，实际应用中实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块可以结合成或集成在另一个系统中，或一些特征可以忽略，或不执行，另外，所显示的或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，模块之间的间接耦合或通信连接可以是电性或其他类似的形式，本文中均不作限定。并且，作为分离部件说明的模块或子模块可以是也可以不是物理上的分离，可以是也可以不是物理模块，或者可以分布到多个电路模块中，可以根据实际的需要选择其中的部分或全部模块来实现本发明实施例方案的目的。应当理解的是，若提及一元件/模块“连接”或者“联接”到另一元件/模块时，其可以直接地连接或直接地联接到另一元件/模块或者也可以存在元件/模块。相反地，当提及一元件/模块“直接地连接”或“直接地联接”到另一元件/模块时，则不存在中间元件/模块。
35.本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd
‑
rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)，和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
36.为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
37.参见图1和图2，本发明实施例提供了一种车位停车管理方法，应用于地磁车检器，所述方法包括：
38.获取目标车辆的目标车牌号码和目标rssi信号参数；
39.根据地磁检测算法对地磁场变化进行运算，得到地磁判定结果；
40.根据蓝牙rssi算法对目标rssi信号参数进行运算，得到蓝牙判定结果；
41.根据所述地磁判定结果和蓝牙判定结果，得到目标车位状态判定结果；
42.当所述目标车位状态判定结果与所述地磁判定结果不一致时，根据目标车位状态判定结果校准地磁检测算法；
43.将所述车牌号码和所述目标车位状态判定结果上传到云端。
44.本方法的步骤，只是逻辑上的一种划分，并不是严格的时间顺序。
45.本发明的提出是由于，发明人发现目前检测准确率低，信号有时不好等问题。而信号准确率在一方面上，是由地磁算法判定结果不准确后，得不到校准，比如当在有车时，若地磁算法判定为空车，那么这个地磁判定的错误可能会一直持续下去，比如，当地磁有一个预设干扰值，而通过地磁的上升或下降来预测车驶入或驶离，而通过调整这个预设干扰值，或者其它的参考值，就可以对地磁进行校准。
46.本实施例中，如图1和图2所示本发明实施例提供了一种车位停车管理方法，应用于地磁车检器，所述方法包括下列步骤：
47.步骤s101获取目标车辆的目标车牌号码和目标rssi信号参数。
48.在路侧停车位或者停车场的停车位安装上述地磁检测设备，可以安装在停车位的下方(地埋式)，或者停车位的一侧，或者停车位的上方。通过用户终端，比如手机等，在接近停车位时，向地磁车检器发送蓝牙广播，再由地磁车检器接受广播信号，广播信号包括当前车位的目标车辆车牌号码，并且同时获得广播的信号时间性强弱等目标rssi信号参数。
49.上述地磁车检器，可由电池供电，主控方案可采用独立蓝牙soc，也可以采用普通mcu加蓝牙专用芯片，内置检测算法，包含地磁检测算法、蓝牙rssi判定算法、融合算法，采用nb
‑
iot/lora等lpwa低功耗通信技术与云端通信，可采用私有自定义通信协议(支持车牌号码编码传输)，支持蓝牙广播扫描并解析广播内容。
50.上述蓝牙广播，广播自定义字段还可包含特定包头，以及4字节应用用户id。
51.可选地，获取目标车辆的目标车牌号码和目标rssi信号参数，包括：监测到地磁场变化时，开启蓝牙扫描；获取目标车辆的车牌号码和目标rssi信号参数。
52.本实施例中，因为蓝牙扫描装置比较费电，如果一直开启则不够环保节能。通过先进行地磁场变化监测，在磁场发生变化时，比如变大或变小，再开启蓝牙扫描，可以达到省电的效果。
53.步骤s102根据地磁检测算法对地磁场变化进行运算，得到地磁判定结果。
54.地磁检测算法，内置的地磁传感器基于地球磁场扰动将采集值传递给主控芯片，比如mcu等，主控再基于采集值做数据处理，最终计算得出车辆的进出状态。比如，地磁算法中，要在前期实验时通过大量统计数据给出一个值，如果地磁强度低于这个值，则干扰强度弱，地磁算法的可信度就低了。
55.关于地磁算法，原理为：地磁传感器采集到的地球磁场强度被映射到xyz三维空间坐标系上，因此任何时刻采集到的地磁强度值表示为(a,b,c)，abc分别对应三维空间坐标系中xyz三个轴的分量。由于在一段时间内，空间中任一点的地球磁场在无外界干扰的情况下，可认为是恒等不变的(或在极小范围内波动)，因此地磁车检器的检测核心原理是基于车辆停靠前后地磁强度维持不变。
56.步骤s103根据蓝牙rssi算法对目标rssi信号参数进行运算，得到蓝牙判定结果。
57.可选地，所述蓝牙rssi算法的表达式为：y＝kx b；其中，(x≥0,k≠0)；y为rssi值；x为时间；k为曲线系数。
58.上述公式是数学中常见的直线方程，由二维平面直角坐标系(x,y)中任意两点坐标连接得到，计算公式为：假设坐标系中任意两点a(x1,y1),b(x2,y2)，x为采样时间轴t，y为rssi值，则在车辆进出过程中，相邻的两次采样就在二位坐标系中产生两个点a和b，连接它们就可以得到一段直线，多条线段得到如说明书附图中的曲线。第一步计算k的值：
59.第二部计算b的值：将k带入a点,b＝y1
‑
kx1，
60.b的含义：连接ab两点的线段向两端无限延伸，会和x轴产生交点，于y轴产生交点(0,b)。b仅表示该一次函数方程在y轴上的交点值，在本发明中不存在实际含义。
61.在车辆进出阶段，地磁车检器扫描手机应用发出的蓝牙广播信号并记录rssi信号强度，在停车出车阶段持续检测，当上述地磁检测算法判定出结果后，蓝牙rssi判定算法停止检测，并利用rssi值和时间轴关系生成函数曲线关系。如图3所示，当rssi曲线处于上升状态时，说明车辆在靠近。如说明书附图4所示，当rssi曲线处于下降状态时，说明车辆在远离。
62.可选地，如图3和图4所示，根据蓝牙rssi算法对目标rssi信号参数进行运算，得到蓝牙判定结果，包括：
63.根据时间区间和相匹配的rssi值，生成rssi曲线；
64.曲线所有分段k值之和大于零，蓝牙判定结果为车辆驶入，车位占据；
65.曲线所有分段k值之和小于零，蓝牙判定结果为车辆驶出，车位空出。
66.如图3和图4所示，a为第1次采集的rssi对应k1，b为第2次采集的rssi对应k2，c为第3次采集的rssi对应k3，n为第n次采集的rssi对应kn,判断k1 k2 k3
……
kn是大于0还是小于0。曲线所有分段k值之和大于零，蓝牙判定结果为车辆驶入，车位占据。曲线所有分段k值之和小于零，蓝牙判定结果为车辆驶出，车位空出。
67.如图3所示，判断逻辑为当整个停车过程rssi变化曲线的所有分段k值之和大于0，可认定为车辆驶入。相反，从附图4可看出，当k1到kn均小于等于0时，rssi是逐步在减弱的，因此，当整个停车过程rssi变化曲线的所有分段k值之和小于0，可认定为车辆驶离。
68.可选地，根据蓝牙rssi算法对目标rssi信号参数进行运算，得到蓝牙判定结果，包括：
69.当分段k值等于零，判定车辆行为稳定，结束生成rssi曲线。
70.本实施例中，上述rssi曲线，从开始捕获rssi信号值到等待rssi稳定3
‑
5秒后，可认为停车行为已经结束，此时将采集的所有rssi值设定为y，采集时间设定为x，可生成相邻采集点的曲线关系y＝kx b，第1个点a和第2个点b之间的曲线斜率为k1，第n
‑
1个点和第n个点之间的曲线斜率为kn，从图3可看出，从k1到kn，均大于等于0，在停车稳定后，rssi趋于稳定，所以最后几个点之间y值接近，斜率k接近于0直至等于0。
71.即，如图3和图4所示，在曲线的末段，n，kn值等于零，于是表示车辆停稳或者已经驶离感应区域，不再继续取值生成曲线。
72.步骤s104根据所述地磁判定结果和蓝牙判定结果，得到目标车位状态判定结果。
73.将磁判定结果和蓝牙判定结果整合，得到目标车位状态判定结果。因为有两种方
式，可以使得车位判定结果更加准确。
74.可选地，根据所述地磁判定结果和蓝牙判定结果，得到目标车位状态判定结果，包括：
75.计算地磁检测算法可信度；当可信度低于预设阈值，或当可信度不低于所述预设阈值且rssi数据正常时，根据蓝牙判定结果得到车位状态判定结果；当可信度不低于所述预设阈值且rssi数据异常时，根据地磁判定结果得到车位状态判定结果。
76.其中，rssi数据异常主要是指，没有接收到蓝牙信号，或者用户终端没有打开等情况。(比如车主没有打开手机app)导致无法正常计算时，应单独采信地磁检测算法的结果。
77.步骤s105当所述目标车位状态判定结果与所述地磁判定结果不一致时，根据目标车位状态判定结果校准地磁检测算法。
78.如果地磁检测算法当前是错的，不对它进行校准，那下一个车来它就会继续错，直到连续错几个之后，检测算法内部的自动纠正功能会自动校准。而本发明中，及时将车位当前状态反向输入给地磁检测算法，使得地磁检测算法内部去校准它的参考点，便于后续的准确检测。
79.关于地磁算法检测与校准，一个可以实施的流程为：
80.1、获取车位上的无车地磁值(a1,b1,c1)，该值为基准值vbase。
81.2、获取车停入后的有车地磁值(a2,b2,c2)，该值为干扰值vdisturb。
82.3、计算vdisturb和vbase之间的差值，并与预置的门限th1进行比较，超过门限认为有车辆停靠，否则无车停靠。
83.4、获取车辆驶离后的无车地磁值(a3,b3,c3)，该值为驶离值vout。
84.5、计算vout和vbase之间的差值，并与预置的门限th2进行比较，低于门限认为车辆驶离，否则车辆仍在车位上。
85.6、vbase＝vbase kvout；更新基准值vbase。如果此时蓝牙rssi的结果比较可靠，则跳过本条直接采用第1步更新(校准)基准值。
86.步骤s106将所述车牌号码和所述目标车位状态判定结果上传到云端。
87.在得出目标车位状态判定结果后，不用回传手机，通过地磁车检器直接向云端传输车牌号码和目标车位状态判定结果，不依赖用户的手机渠道4/5g渠道，能够解决用户手机信号不好，或者用户手机联网未打开，或者手机有流氓软件篡改数据等等情况。
88.可选地，采用nb
‑
iot/lora等lpwa低功耗通信技术与云端通信，采用私有自定义通信协议(支持车牌号码编码传输)，该私有通信协议，车牌编码格式为10字节，前3字节为省市汉字utf8编码，7字节ascii格式字符串表示号码(字母和数字)，预留新能源号码位。
89.参见图5，图6，图7，本发明提供了一种车位停车管理系统，其特征在于，包括：地磁车检器，用户终端以及云端系统；
90.所述用户终端，用于蓝牙广播目标车辆的目标车牌号码和目标rssi信号参数；
91.所述地磁车检器，用于实施如权利要求1所述的方法步骤；
92.所述云端系统，用于接收地磁车检器车牌号码和所述目标车位状态判定结果。
93.上述用户终端，可以手机应用app的形式实施，车主在注册时绑定了车牌号码并由云端系统分配唯一用户id。支持当前城市道路附近的泊位占用情况实时展示，支持空闲车位寻找和导航，支持蓝牙5.0以上协议，在自助停车阶段循环播发带有车牌号码及用户id信
息的广播。
94.可选地，上述手机应用app，当车主注册时绑定了两个及以上不同的车牌号码时，app在开始停车时会弹出提示信息，提示车主选择具体的车辆车牌号码。
95.可选地，上述手机应用app，当app定位手机的位置到达目标停车路段附近区域后，会自动打开蓝牙广播，播发带有上述车牌号码的特定格式蓝牙广播数据包，并按照一定广播间隔循环播发。当云端收到地磁传感器上报的车辆驶入状态数据后，通过移动网络推送给手机app信息，让车主确认位置，车位号是否正确，当车主在app上点击确认后，系统开始计费。如果车主点击误报或者漏报，该订单将进入异常订单流程，app将提示车主自助处理，车主也可以选择由停车公司的工作人员到现场处理。
96.可选地，上述手机应用app，支持第三方地图接入，支持导航，支持语音播报导航信息，支持gps/北斗定位功能。
97.可选地，上述手机应用app，支持拍照和上传，当地磁传感器出现漏检漏报或误报时，订单进入异常订单，车主可以自助取证，方式为通过app调用手机摄像头对车辆正前方，正后方，侧方三个方向进行拍摄并自动上传云端，支持在手机端对车牌号进行ai图像识别。
98.可选地，上述手机应用app，支持对路面泊位号印刷字进行ai图像识别，在异常订单流程中，车主可以通过app拍照，然后由app自动识别车牌号和泊位号，车主只需确认号码正确与否即可，如果识别错误，可选择照片直接上传云端，由云端第二次识别或后台人工处理。
99.可选地，上述手机应用app，除了和停车业务相关功能外，还提供附近商圈信息展示，提供商家电话号码，地址信息等，实现广告增值服务。
100.参见图5，图6，图7，所示，车主在需要停车时，打开上述手机应用寻找空闲车位并导航，手机应用通过定位监测车辆位置，打开内置的第三方地图导航，当开始驶入车位时，手机应用打开手机蓝牙并设置蓝牙发射功率为最高，然后通过蓝牙广播本车的车牌号码以及用户id，当地磁车检器监测到磁场变化时，开启蓝牙扫描，从手机应用的蓝牙广播中获取车牌号码和用户id，然后通过lpwa网络将车位状态和车牌号码/用户id上传云端，云端将数据进行进一步处理再推送给手机应用让用户确认，车主会得知已经停车成功并开始计费。
101.可选地，上述检测方法和系统，手机app导航时，并不针对某一个泊位进行定点导航，而是引导车主往某一路段驾驶，app提供该路段该行驶方向当前空闲车位数量，由车主自行决定具体停放位置。
102.可选地，车辆离开时，车主开启手机应用，地磁车检器监测到车辆离开后上报云端，云端停止计费并推送消息给手机应用，车主可以通过绑定账号自动扣费也可以通过手机应用手动缴费。
103.可选地，地磁车检器在车辆驶入阶段可通过蓝牙rssi来过滤多个不同车牌广播的干扰，默认以rssi信号最强的广播方为当前泊位上方所停车辆。
104.可选地，如果车主忘记打开手机应用，地磁车检器上报车位状态中没有车牌信息，云端系统会判定为异常订单，并由工作人员现场重新取证处理，或云端系统通过短信/微信通知车主自助取证拍照并上传，完善当前订单的泊位和车牌信息。
105.可选地，云端系统包含了泊位管理模块，地磁终端管理模块，订单管理模块，用户管理模块，支付管理模块，车牌识别管理模块等子功能模块，并在数据库中对地磁id、泊位
id、用户id、车牌号等信息进行映射绑定。
106.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。