一种停车检测装置、方法、系统及存储介质与流程

1.本发明属于智慧出行技术领域，特别是涉及一种停车检测装置、方法、系统及存储介质。


背景技术：

2.共享单车、共享电单车、共享汽车等共享交通工具已经成为智慧出行系统的重要组成部分，为人们的出行提供便利。但是随着共享交通工具在城市内随意停放、停放杂乱等问题日益加剧，共享交通工具的发展受到极大制约。
3.为了解决上述问题，目前的解决方案是通过地面装置和车辆中多组传感器的配合监测车辆停放的位置和车辆停放时的方向是否符合规范。但是在这些方案不仅识别传感器数据配合的失误率较高，检测精度低，造成无法还车或停车不规范，而且成本较高。
4.为了解决监测车辆停放的失误率较高、精度低以及成本高的问题，提出一种停车检测装置、方法、系统及存储介质。


技术实现要素：

5.本发明提出一种停车检测装置、方法、系统及存储介质，以至少解决相关技术中监测车辆停放的失误率较高、精度低以及成本高的问题。
6.根据本发明的一个实施例，提供了一种停车检测装置，包括车辆上的无源感应物、地面有源设备；车辆上具有容纳无源感应物的第一空间，地面有源设备具有停放车辆的第二空间；所述第二空间是设定的具有经纬度、方向和形状的空间；当车辆停放在地面有源设备上时，所述第一空间在第二空间上的投影相对于第二空间的中心具有非对称性；
7.所述地面有源设备具有信号处理单元，用于发射信号和检测无源感应物反馈的信号并根据无源感应物反馈的信号特征和/或信号损失率和/或信号方向偏差率判断车辆是否停放在第二空间，若是则判定车辆合规停放，否则判定车辆非合规停放。
8.可选地，所述第一空间包含车辆底部凸起部和/或车辆底部凹陷部；所述第二空间包含容纳车辆底部凸起部的凹陷空间和/或容纳车辆底部凹陷部的凸起空间。
9.可选地，所述凹陷空间是与车辆底部凸起部相匹配的球形凹陷或半球形凹陷或弧形凹陷或圆柱形凹陷或圆锥形凹陷或立方体形凹陷或矩形凹陷或平行四边形凹陷或菱形凹陷或多边形凹陷或螺旋凹陷或阶梯凹陷或不规则形状凹陷的任一项或多项组合；所述凸起空间是与车辆底部凹陷部相匹配的球形凸起或半球形凸起或弧形凸起或圆柱形凸起或圆锥形凸起或立方体形凸起或矩形凸起或平行四边形凸起或菱形凸起或多边形凸起或螺旋凸起或阶梯凸起或不规则形状凸起的任一项或多项组合。
10.可选地，所述根据无源感应物反馈的信号特征和/或信号损失率和/或信号方向偏差率判断车辆是否停放在第二空间，包括步骤：
11.根据无源感应物反馈的信号强度值和/或反馈的信号角度计算反馈信号匹配值；
12.根据接收到的无源感应物反馈的信号强度与发射的信号强度的差值和/或比值计
算信号损失率并以此计算信号损失匹配值；
13.根据当前接收到的无源感应物反馈的信号方向与前一次反馈信号方向的差值和/或差值比例计算信号方向偏差率并以此计算信号方向匹配值；
14.根据反馈信号匹配值和/或信号损失匹配值和/或信号方向匹配值计算合规匹配值并以此判断车辆是否停放在第二空间。
15.可选地，所述地面有源设备的内部具有屏蔽结构，屏蔽结构与信号处理单元的相对位置包括屏蔽结构完全遮挡信号处理单元的位置、屏蔽结构完全显露信号处理单元的位置和屏蔽结构部分显露信号处理单元的位置。
16.可选地，所述屏蔽结构包括磁性屏蔽结构或非磁性屏蔽结构或电磁屏蔽结构或其他具有信号屏蔽功能的结构的任一项或组合。
17.可选地，所述信号屏蔽结构与信号处理单元的相对位置是通过磁力结构和/或机械杠杆结构和/或机械挤压结构和/或机械滑动结构进行调整。
18.可选地，若车辆停放在第二空间，则信号屏蔽结构与信号处理单元的相对位置处于屏蔽结构完全显露信号处理单元的位置，信号处理单元发射和接收的信号不被遮挡；否则信号屏蔽结构与信号处理单元的相对位置移动至屏蔽结构完全遮挡信号处理单元的位置或屏蔽结构部分显露信号处理单元的位置，屏蔽结构完全遮挡或部分遮挡信号处理单元发射和接收的信号。
19.可选地，信号处理单元发射信号的发射功率是根据第一空间与第二空间的距离和/或信号接收灵敏度和/或屏蔽结构的屏蔽指数和/或反馈信号强度指数计算得到。
20.根据本发明的另一个实施例，提供了一种停车检测方法，包括：
21.根据第一空间与第二空间的距离和/或信号接收灵敏度和/或屏蔽结构的屏蔽指数和/或反馈信号强度指数计算信号处理单元发射信号的发射功率；
22.还车时地面有源设备按照计算的发射功率发射信号；
23.车辆内的无源感应物接收到信号后激发反馈信号并被地面有源设备的信号处理单元接收；
24.信号处理单元根据无源感应物反馈的信号特征和/或信号损失率和/或信号方向偏差率判断车辆是否停放在第二空间，若是则判定车辆合规停放，否则判定车辆非合规停放。
25.根据本发明的另一个实施例，提供了一种计算机可读存储介质，其存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使计算机执行上述方法。
26.根据本发明的另一个实施例，提供了一种停车检测系统，包括：
27.信号处理单元；用于发射信号和检测无源感应物反馈的信号；
28.存储器；
29.以及
30.一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在存储器中，并且被配置成由所述信号处理单元执行，所述程序使计算机执行上述方法。
31.本发明的停车检测装置、方法、系统及存储介质具有的优点是：
32.(1)第一空间在第二空间上的投影相对于第二空间的中心具有非对称性，可以增大合规停放和非合规停放时反馈信号的差异性，从而根据反馈的信号特征和/或信号损失
率和/或信号方向偏差率判断车辆是否合规停放，相比传统的地面装置中需要多个传感器与车辆中的传感器配合实现定点和定向停放的技术方案，不仅有效降低多数据配合的错误率，提高定点和定向停车的识别准确度，而且降低数据处理的复杂度，提高停车识别速度。
33.(2)地牌的地牌内部具有屏蔽结构，车辆停放的不同位置影响屏蔽结构的位置，通过屏蔽结构对信号的遮挡程度增大合规停放和非合规停放时反馈信号的差异性，相比传统的地面装置中需要多个传感器与车辆中的传感器配合实现定点和定向停放的技术方案，有效降低数据处理的复杂度和数据错误率，提高定点和定向停车的识别准确度和识别速度。
34.(3)根据第一空间与第二空间的距离和/或信号接收灵敏度和/或屏蔽结构的屏蔽指数和/或反馈信号强度指数计算信号处理单元信号的发射功率，相比传统的仅根据距离计算发射功率的技术方案，从距离、接收灵敏度、信号覆盖以及信号衰减等多个角度得到更准确的发射功率，不仅有效适应不同的地面有源设备和不同的停车检测场景，而且提高车辆合规停放检测的准确度。
35.(4)车辆上的无源感应物的安装位置不限于脚撑，相比传统的在单车脚撑底部安装感应物的技术方案，不仅可以有效降低对车辆结构的要求，而且降低感应物损坏的概率，有效提高检测装置的使用寿命。
附图说明
36.图1是本发明实施例一的地面有源设备结构示意图；
37.图2是本发明实施例一的车辆底部的结构示意图；
38.图3是本发明实施例的合规停放和非合规停放时车辆底部(脚撑)与地面有源设备的停放关系示意图；
39.图4是本发明实施例二的地面有源设备结构示意图；
40.图5是本发明实施例三的一种停车检测方法的流程图；
41.图6是本发明实施例的一种停车检测系统结构示意图；
具体实施方式
42.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对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，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
43.实施例一、一种停车检测装置
44.本实施例的一种停车检测装置，包括车辆上的无源感应物、地面有源设备；车辆上具有容纳无源感应物的第一空间，地面有源设备具有停放车辆的第二空间；所述第二空间是设定的具有经纬度、方向和形状的空间；当车辆停放在地面有源设备上时，所述第一空间在第二空间上的投影相对于第二空间的中心具有非对称性；
45.所述地面有源设备具有信号处理单元，用于发射信号和检测无源感应物反馈的信号并根据无源感应物反馈的信号特征和/或信号损失率和/或信号方向偏差率判断车辆是否停放在第二空间，若是则判定车辆合规停放，否则判定车辆非合规停放。
46.本实施例的地面有源设备的结构示意图如图1所示。
47.本实施例中，第一空间是车辆脚撑底部的空间；第二空间设定的经纬度即为车辆定点停放所要求的位置经纬度，第二空间设定的方向即为定向停放所要求的方向，合规停放中经纬度的偏差值不超过0.1
°
，方向角度偏差值不超过
±
10
°
(允许限定
±
10
°
角度内的斜向停放)。
48.地面有源设备的整体形状为椭圆形或矩形或圆形或其他不规则形状的任一项，地面有源设备正面具有停放车辆的第二空间。本实施例中，地面有源设备为有源的地牌装置，地牌不限。
49.可选地，所述第一空间包含车辆底部凸起部和/或车辆底部凹陷部；所述第二空间包含容纳车辆底部凸起部的凹陷空间和/或容纳车辆底部凹陷部的凸起空间。本实施例中，根据脚撑合规停放的方向，地面有源设备的凸起空间和/或凹陷空间沿横轴具有不对称性)，车辆底部(本实施例为脚撑底部，在另外的实施方式中，车辆底部可以是车轮毂底、车架底、车座底的任一个)的凹陷部或凸起部为第一空间，车辆底部的凹陷部或凸起部在地面有源设备的凸起空间或凹陷空间上的投影相对于凸起空间或凹陷空间具有中心非对称性。
50.所述凹陷空间是与车辆底部凸起部相匹配的球形凹陷或半球形凹陷或弧形凹陷或圆柱形凹陷或圆锥形凹陷或立方体形凹陷或矩形凹陷或平行四边形凹陷或菱形凹陷或多边形凹陷或螺旋凹陷或阶梯凹陷或不规则形状凹陷的任一项或多项组合；所述凸起空间是与车辆底部凹陷部相匹配的球形凸起或半球形凸起或弧形凸起或圆柱形凸起或圆锥形凸起或立方体形凸起或矩形凸起或平行四边形凸起或菱形凸起或多边形凸起或螺旋凸起或阶梯凸起或不规则形状凸起的任一项或多项组合。
51.作为该实施例的一种实施方式中，地面有源设备(地牌)结构示意图如图1所示，车辆底部(脚撑底部)结构示意图如图2所示，凹陷空间111为圆柱形凹陷空间，即所述第二空间，凹陷空间的位置偏离地面有源设备11的横向中心轴，所述地面有源设备凹陷空间111用于容纳脚撑12底部凸起部121，脚撑底部凸起部121为与地面有源设备凹陷空间匹配的圆柱形凸起，当脚撑12合规停放时，脚撑的凸起部121能够完全嵌入地面有源设备凹陷空间111，此时地面有源设备中的信号处理单元113与脚撑上的无源感应物122的垂直距离等于地面有源设备壳体厚度与脚撑外壳厚度之和；当脚撑12非合规停放时，脚撑的凸起部121不会嵌入地牌凹陷空间111，此时脚撑12与地牌11的正面之间具有空隙，地面有源设备中的信号处理单元113与脚撑上的无源感应物122的垂直距离大于地面有源设备壳体厚度与脚撑外壳厚度之和。
52.合规停放和非合规停放时车辆底部(脚撑)与地面有源设备的停放关系示意图如图3所示。
53.可选地，所述无源感应物包括rfid标签、蓝牙道钉、磁感应物等无源设备。
54.可选地，地面有源设备的信号处理单元是rfid阅读器、蓝牙发射接收器、磁感应线圈等有源设备，电源采用外置电源或内置电源。
55.可选地，地面有源设备的壳体为一体成型的结构，材质为pvc材质。
56.可选地，所述根据无源感应物反馈的信号特征和/或信号损失率和/或信号方向偏差率判断车辆是否停放在第二空间，包括步骤：
57.根据无源感应物反馈的信号强度值和/或反馈的信号角度计算反馈信号匹配值；
58.根据接收到的无源感应物反馈的信号强度与发射的信号强度的差值和/或比值计
算信号损失率并以此计算信号损失匹配值；
59.根据当前接收到的无源感应物反馈的信号方向与前一次反馈信号方向的差值和/或差值比例计算信号方向偏差率并以此计算信号方向匹配值；
60.根据反馈信号匹配值和/或信号损失匹配值和/或信号方向匹配值计算合规匹配值并以此判断车辆是否停放在第二空间。
61.本实施例中，所述根据无源感应物反馈的信号强度值和/或反馈的信号角度计算反馈信号匹配值，是：根据无源感应物反馈的信号强度值和预设反馈信号强度范围的偏差值与反馈信号匹配值的负相关关系计算反馈信号匹配值、根据无源感应物反馈的信号角度和预设反馈信号角度的夹角与反馈信号匹配值的负相关关系计算反馈信号匹配值、根据无源感应物反馈的信号强度值和预设反馈信号强度范围的偏差值及无源感应物反馈的信号角度和预设反馈信号角度的夹角与反馈信号匹配值的负相关关系计算反馈信号匹配值的任一项，反馈信号匹配值用变量l表示。
62.所述根据接收到的无源感应物反馈的信号强度与发射的信号强度的差值和/或比值计算信号损失率并以此计算信号损失匹配值，是：根据接收到的无源感应物反馈的信号强度与发射信号强度的差值计算信号损失率并根据信号损失率与信号损失匹配值的负相关关系计算信号损失匹配值、根据接收到的无源感应物反馈的信号强度与发射信号强度的比值计算信号损失率并根据信号损失率与信号损失匹配值的负相关关系计算信号损失匹配值、根据接收到的无源感应物反馈的信号强度与发射信号强度的差值和比值计算信号损失率并根据信号损失率与信号损失匹配值的负相关关系计算信号损失匹配值的任一项，信号损失匹配值用变量w表示。
63.根据当前接收到的无源感应物反馈的信号方向与前一次反馈信号方向的差值和/或差值比例计算信号方向偏差率并以此计算信号方向匹配值，是：根据当前接收到的无源感应物反馈的信号方向与前一次反馈信号方向的差值与信号方向偏差率的正相关关系计算信号方向偏差率并根据信号方向偏差率与信号方向匹配值的负相关关系计算信号方向匹配值、根据当前接收到的无源感应物反馈的信号方向与前一次反馈信号方向的差值比例与信号方向偏差率的正相关关系计算信号方向偏差率并根据信号方向偏差率与信号方向匹配值的负相关关系计算信号方向匹配值、根据当前接收到的无源感应物反馈的信号方向与前一次反馈信号方向的差值和差值比例与信号方向偏差率的正相关关系计算信号方向偏差率并根据信号方向偏差率与信号方向匹配值的负相关关系计算信号方向匹配值的任一项，信号方向匹配值用变量r表示。
64.所述根据反馈信号匹配值和/或信号损失匹配值和/或信号方向匹配值计算合规匹配值是根据合规匹配值与反馈信号匹配值和/或信号损失匹配值和/或信号方向匹配值的正相关关系计算合规匹配值，合规匹配值用变量x表示。
65.表a中a1～a7表示计算合规匹配值的不同实施方式，表a中反馈信号匹配值l，信号损失匹配值w、信号方向匹配值r根据上述任一实施方式计算得到。
66.表a计算合规匹配值的不同实施方式
67.68.69.70.71.[0072][0073]
本实施例中，事先设置的合规匹配阈值x＝0.8，根据表a中任一项计算得到合规匹配值x(例如a7)》x，则判定车辆停放在第二空间。
[0074]
实施例二、一种停车检测装置
[0075]
本实施例的一种停车检测装置，地面有源设备的结构示意图如图4所示。
[0076]
包括车辆上的无源感应物、地面有源设备21，车辆上具有容纳无源感应物的第一空间，地面有源设备具有停放车辆的第二空间；所述第二空间是设定的具有经纬度、方向和形状的空间；当车辆停放在地面有源设备上时，所述第一空间在第二空间上的投影相对于第二空间的中心具有非对称性；
[0077]
所述地面有源设备具有信号处理单元，用于发射信号和检测无源感应物反馈的信号并根据无源感应物反馈的信号特征和/或信号损失率和/或信号方向偏差率判断车辆是否停放在第二空间，若是则判定车辆合规停放，否则判定车辆非合规停放。
[0078]
所述地面有源设备的内部具有屏蔽结构213，信号屏蔽结构与信号处理单元的相对位置包括屏蔽结构完全遮挡信号处理单元的位置、屏蔽结构完全显露信号处理单元的位置和屏蔽结构部分显露信号处理单元的位置。
[0079]
可选地，所述屏蔽结构包括磁性屏蔽结构或非磁性屏蔽结构或电磁屏蔽结构或其他具有信号屏蔽功能的结构的任一项或组合。
[0080]
所述信号屏蔽结构与信号处理单元的相对位置是通过磁力结构和/或机械杠杆结构和/或机械挤压结构和/或机械滑动结构进行调整。本实施例中，屏蔽结构213通过电机211进行位置的调整。
[0081]
可选地，所述信号处理单元发射信号的发射功率是根据第一空间与第二空间的距离和/或信号接收灵敏度和/或屏蔽结构的屏蔽指数和/或反馈信号强度指数计算得到。本实施例中，根据第一空间与第二空间的距离和/或信号接收灵敏度和/或屏蔽结构的屏蔽指数和/或反馈信号强度指数计算信号处理单元发射信号的发射功率，包括：根据第一空间与第二空间的距离与信号发射功率的正相关关系计算信号处理单元发射信号的发射功率、根据信号接收灵敏度与信号发射功率的负相关关系计算信号处理单元发射信号的发射功率、根据屏蔽结构的屏蔽指数与信号发射功率的负相关关系计算信号处理单元发射信号的发射功率、根据反馈信号强度指数与信号发射功率的负相关关系计算信号处理单元发射信号的发射功率、根据第一空间与第二空间的距离与信号发射功率的正相关关系和信号接收灵敏度与信号发射功率的负相关关系计算信号处理单元发射信号的发射功率、根据第一空间与第二空间的距离与信号发射功率的正相关关系和屏蔽结构的屏蔽指数与信号发射功率的负相关关系计算信号处理单元发射信号的发射功率、根据第一空间与第二空间的距离与信号发射功率的正相关关系和反馈信号强度指数与信号发射功率的负相关关系计算信号处理单元发射信号的发射功率、根据信号接收灵敏度和屏蔽结构的屏蔽指数与信号发射功率的负相关关系计算信号处理单元发射信号的发射功率、根据信号接收灵敏度和反馈信号强度指数与信号发射功率的负相关关系计算信号处理单元发射信号的发射功率、根据屏蔽结构的屏蔽指数和反馈信号强度指数与信号发射功率的负相关关系计算信号处理单元发射信号的发射功率、根据第一空间与第二空间的距离与信号发射功率的正相关关系和信号接收灵敏度和屏蔽结构的屏蔽指数与信号发射功率的负相关关系计算信号处理单元发射信号的发射功率、根据第一空间与第二空间的距离与信号发射功率的正相关关系和信号接收灵敏度和反馈信号强度指数与信号发射功率的负相关关系计算信号处理单元发射信号的发射功率、根据第一空间与第二空间的距离与信号发射功率的正相关关系和屏蔽结构的屏蔽指数和反馈信号强度指数与信号发射功率的负相关关系计算信号处理单元发射信号的发射功率、根据信号接收灵敏度和屏蔽结构的屏蔽指数和反馈信号强度指数与信号发射功率的负相关关系计算信号处理单元发射信号的发射功率、根据第一空间与第二空间的距离与信号发射功率的正相关关系和信号接收灵敏度和屏蔽结构的屏蔽指数和反馈信号强度指数与信号发射功率的负相关关系计算信号处理单元发射信号的发射功率的任一项，信号处理单元发射信号的发射功率用变量p表示。
[0082]
其中，第一空间与第二空间的距离是根据单车脚撑合规停放和非合规停放时第一空间与第二空间的不同距离得到，用变量d表示；信号接收灵敏度用变量m表示；屏蔽结构的屏蔽指数是屏蔽结构对信号强度的衰减程度(信号强度损失值与信号发射强度值的比值)，用变量n表示；反馈信号强度指数是发射单位功率信号后所产生的反馈信号强度或测试信号所产生的反馈信号强度与测试信号强度的比值的任一项，用变量h表示。
[0083]
表b中b1～b15表示计算信号处理单元发射信号的发射功率的不同实施方式，其中
表b中涉及的第一空间与第二空间的距离d、信号接收灵敏度m、屏蔽结构的屏蔽指数n、反馈信号强度指数h采用上述实施方式得到。
[0084]
表b计算信号处理单元发射信号的发射功率的不同实施方式
[0085]
[0086]
[0087]
[0088]
[0089]
[0090]
[0091][0092]
本实施例中，根据表b中任一项计算得到信号处理单元发射信号的发射功率p。信号处理单元根据发射功率p发射信号。若车辆停放在第二空间，则信号屏蔽结构与信号处理单元的相对位置处于屏蔽结构完全显露信号处理单元的位置，信号处理单元发射和接收的信号不被遮挡，此时信号处理单元上述实施例所述的方法(表a中任一项)判定车辆停放在
第二空间，即车辆合规停放，成功完成还车操作；否则信号屏蔽结构与信号处理单元的相对位置移动至屏蔽结构完全遮挡信号处理单元的位置或屏蔽结构部分显露信号处理单元的位置，屏蔽结构完全遮挡或部分遮挡信号处理单元发射和接收的信号，此时信号处理单元上述实施例所述的方法(表a中任一项)判定车辆未停放在第二空间，即车辆非合规停放，不能完成还车。
[0093]
实施例三、一种停车检测方法
[0094]
本实施例的一种停车检测方法，流程图如图5所示，包括：
[0095]
步骤s01、根据第一空间与第二空间的距离和/或信号接收灵敏度和/或屏蔽结构的屏蔽指数和/或反馈信号强度指数计算信号处理单元发射信号的发射功率；
[0096]
步骤s02、还车时地面有源设备按照计算的发射功率发射信号；
[0097]
步骤s03、车辆内的无源感应物接收到信号后激发反馈信号并被地面有源设备的信号处理单元接收；
[0098]
步骤s04、信号处理单元根据无源感应物反馈的信号特征和/或信号损失率和/或信号方向偏差率判断车辆是否停放在第二空间，若是则判定车辆合规停放，否则判定车辆非合规停放。
[0099]
本实施例中，根据表b中任一项计算得到信号处理单元发射信号的发射功率p。信号处理单元根据发射功率p发射信号。若车辆停放在第二空间，则信号屏蔽结构与信号处理单元的相对位置处于屏蔽结构完全显露信号处理单元的位置，信号处理单元发射和接收的信号不被遮挡，此时信号处理单元上述实施例所述的方法(表a中任一项)判定车辆停放在第二空间，即车辆合规停放，成功完成还车操作；否则信号屏蔽结构与信号处理单元的相对位置移动至屏蔽结构完全遮挡信号处理单元的位置或屏蔽结构部分显露信号处理单元的位置，屏蔽结构完全遮挡或部分遮挡信号处理单元发射和接收的信号，此时信号处理单元上述实施例所述的方法(表a中任一项)判定车辆未停放在第二空间，即车辆非合规停放，不能完成还车。
[0100]
本发明实施例的一种计算机可读存储介质，其存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使计算机执行上述任一实施例所述方法。
[0101]
本发明实施例的一种停车检测系统，示意图如图6所示，包括：
[0102]
rfid阅读器；用于识别rfid信息；
[0103]
处理器；
[0104]
存储器；
[0105]
以及
[0106]
一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在存储器中，并且被配置成由所述处理器执行，所述程序使计算机执行上述任一实施例所述的方法。
[0107]
当然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上实施例仅是用来说明本发明的，而并非作为对本发明的限定，只要在本发明的范围内，对以上实施例的变化、变型都将落入本发明的保护范围。