一种电子停车牌、自动停车计时的方法

技术领域

本发明属于停车收费技术领域，具体涉及一种电子停车牌、自动停车计时的方法。

背景技术

在一些停车场中，尤其是在诸如德国、荷兰、奥地利等国家的一些车主自主缴费停车场中，为了降低运营成本，或因为智能化建设不够成熟，未设置可通过识别车牌进行电子抬杆的计时计费系统，需要车主根据实际停车时长，对照停车场使用费告示，主动缴交停车费，因此需要人为的记录汽车在停车场中的停车时长。为了改善这种场景中停车计费的便利性，需要一种可自动对车辆停车时长进行计时和显示的装置，该装置应当可以在车辆处于停车状态时进行计时，进入行车状态时终止计时。基于上述背景，该装置的生产成本以及判断车辆处于行车状态还是停止状态的精确性就显得尤为重要。

目前也存在不少该类装置的研究。例如申请号为CN200980159212.1的中国发明专利，其公开了一种自动停车盘，其对加速度计所提供的信号进行采样，所述信号具有表示所述陆地车辆的行车运动的信号参数，所述加速度计是同时测量多个方向上的速度变化的多轴加速度计，其处理器被配置成：对所采样的信号进行滤波，以抑制所述信号在频率窗口外的分量；将经滤波的信号在一个时间段上积分，以提供经积分的信号参数；以及如果当前状态为停车且所述经积分的信号参数大于上门限，就确定状态从停车改变为行车，或者如果当前状态是行车且所述经积分的信号参数小于下门限，就确定状态从行车改变为停车。

又例如申请号为EP01830633.2和EP02002964.1的欧洲发明专利中，建议将加速度传感器用作确定车辆是处于行车状态还是停车状态的传感器。

可见目前判断车辆处于行车状态还是停止状态，大多根据加速度计采集得到的加速度数据进行判断。然而采用加速度计，首先其应用成本较高；其次目前根据加速度计采集得到的信号进行车辆状态判断的过程较为复杂，中途需要对其采集得到的信号进行一系列的处理，例如上述申请号为CN200980159212.1的中国发明专利；再次，用户在车内有时会有一次或多次挪动停车牌位置等动作，基于加速度计的测量原理，即使车辆处于停止状态，该挪动过程中停车牌也容易将其识别为车辆处于行车状态，因此采用加速度传感器确定车辆处于行车状态还是停车状态，不够准确。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种电子停车牌、自动停车计时的方法，可基于检测得到的振动频率数据，更新车辆实时状态，并进行停车时长的实时计时。

本发明采用以下技术方案：

一种电子停车牌，包括依次连接的振动频率检测模块、行车状态更新模块、计时模块、显示模块；

振动频率检测模块，用于检测预设时间内的车辆振动频率数据；

行车状态更新模块，根据预设时间内的车辆振动频率数据，更新车辆的实时状态；

计时模块，用于当车辆处于停止状态时进行计时；

显示模块，用于显示车辆处于停止状态时计时模块的实时计时时长。

作为优选方案，行车状态更新模块包括相连的振动判断单元、状态更新单元，振动判断单元与振动频率检测模块连接，状态更新单元与计时模块连接；

振动判断单元，用于根据预设时间内的车辆振动平均频率判断车辆是否振动以及车辆振动原因；

状态更新单元，基于振动判断单元的判断结果，更新车辆的实时状态。

作为优选方案，振动判断单元，根据预设时间内的车辆振动平均频率以及预设的多个门限范围，判断车辆是否振动以及车辆振动原因。

作为优选方案，行车状态更新模块包括相连的曲线形成单元、振动判断单元、状态更新单元，曲线形成单元与振动频率检测模块连接，状态更新单元与计时模块连接；

曲线形成单元，用于根据预设时间内的车辆振动频率数据形成车辆振动频率随时间变化的车辆振动频率曲线；

振动判断单元，用于根据预设时间内的车辆振动频率数据判断车辆是否振动，还用于根据车辆振动频率曲线判断车辆振动原因；

状态更新单元，基于振动判断单元的判断结果，更新车辆的实时状态。

作为优选方案，振动判断单元，根据车辆振动频率曲线以及预设的与各振动原因对应的车辆振动频率模板曲线，判断车辆振动原因。

作为优选方案，振动判断单元包括相似度计算子单元、模板曲线存储子单元、振动原因判断子单元，相似度计算子单元分别与模板曲线存储子单元、曲线形成单元连接；

模板曲线存储子单元，用于存储预设的与各振动原因对应的车辆振动频率模板曲线；

相似度计算子单元，用于计算车辆振动频率曲线与各振动原因对应的车辆振动频率模板曲线的相似度；

振动原因判断子单元，用于根据车辆振动频率曲线与各振动原因对应的车辆振动频率模板曲线的相似度，判断车辆振动原因。

作为优选方案，还包括报警模块、供电模块，供电模块分别与显示模块、报警模块连接；供电模块包括相连的供电单元和电量检测单元；

供电单元，用于对电子停车牌进行供电；

电量检测单元，用于检测供电单元的实时电量；

显示模块，还用于显示供电单元的实时电量；

报警模块，还用于当供电单元的电量低于预设阈值时，进行报警。

作为优选方案，显示模块，还用于实时显示基准时间和基准日期。

作为优选方案，还包括与显示模块连接的按键控制模块，按键控制模块，用于调整实时显示的基准时间和基准日期。

作为优选方案，按键控制模块，还用于调整显示模块的显示模式，显示模式包括夜间模式和日间模式。

作为优选方案，还包括与显示模块连接的环境温度监测模块，环境温度监测模块，用于检测车内温度，显示模块，还用于实时显示车内温度。

作为优选方案，还包括相连的账号绑定模块、扣费模块，扣费模块还与计时模块连接；

账号绑定模块，用于绑定收费账号以及付费账号；

扣费模块，用于根据计时模块的实时计时时长，将付费账号中的金额转账至收费账号。

还提供一种自动停车计时的方法，包括步骤：

S1、检测预设时间内的车辆振动频率数据；

S2、根据预设时间内的车辆振动频率数据，更新车辆的实时状态；

S3、判断车辆是否处于停止状态，若是则进行计时；

S4、循环步骤S1~S3，并在循环过程中实时计时车辆处于停止状态时的时长。

作为优选方案，步骤S2中，包括步骤：

根据预设时间内的车辆振动平均频率判断车辆是否振动以及车辆振动原因；

基于判断结果，更新车辆的实时状态。

作为优选方案，步骤S2中，具体为：

根据预设时间内的车辆振动平均频率以及预设的多个门限范围，判断车辆是否振动以及车辆振动原因。

作为优选方案，步骤S2中，包括步骤：

根据预设时间内的车辆振动频率数据形成车辆振动频率随时间变化的车辆振动频率曲线；

根据预设时间内的车辆振动频率数据判断车辆是否振动，还用于根据车辆振动频率曲线判断车辆振动原因；

基于判断结果，更新车辆的实时状态。

作为优选方案，步骤S2中，所述根据车辆振动频率曲线判断车辆振动原因具体为：

根据车辆振动频率曲线以及预设的与各振动原因对应的车辆振动频率模板曲线，判断车辆振动原因。

作为优选方案，步骤S1之前还包括步骤：

存储预设的与各振动原因对应的车辆振动频率模板曲线；

步骤S2中所述根据车辆振动频率曲线以及预设的与各振动原因对应的车辆振动频率模板曲线，判断车辆振动原因，具体为：

计算车辆振动频率曲线与各振动原因对应的车辆振动频率模板曲线的相似度；

根据车辆振动频率曲线与各振动原因对应的车辆振动频率模板曲线的相似度，判断车辆振动原因。

作为优选方案，步骤S1之前还包括步骤：

绑定收费账号以及付费账号；

步骤S4之后还包括步骤：

根据实时计时时长，将付费账号中的金额转账至收费账号。

本发明的有益效果是：

本发明采用振动传感器采集得到的车辆振动频率数据判断车辆状态，由于振动传感器的制造成本低于加速度传感器，因此降低了停车牌生产成本。

人为挪动停车牌时，对于振动传感器的检测数据影响相较于加速度计更小，因此尽可能避免了人为挪动停车牌导致的误检测。且通过振动传感器检测得到的数据进行车辆状态判断过程中，数据处理较为简单。

通过车辆振动频率曲线与各振动原因对应的车辆振动频率模板曲线的相似度，判断车辆振动原因，判断结果相较于通过简单门限值判断更为准确，可有效避免一些瞬时振动对整体判断的影响。

停车牌可绑定收费账号以及付费账号，进一步可根据实时计时时间，将付费账号中的金额转账至收费账号，更为智能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是实施例一所述一种电子停车牌的结构示意图。

图2是实施例二所述一种电子停车牌的结构示意图。

图3是本发明所述一种自动停车计时的方法的流程图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一：

参照图1所示，本实施例提供的一种电子停车牌，包括依次连接的振动频率检测模块、行车状态更新模块、计时模块、显示模块；

振动频率检测模块，用于检测预设时间内的车辆振动频率数据；

行车状态更新模块，根据预设时间内的车辆振动频率数据，更新车辆的实时状态；

计时模块，用于当车辆处于停止状态时进行计时、当车辆处于行驶状态时终止计时；

显示模块，用于显示车辆处于停止状态时计时模块的实时计时时长。

本实施例中显示模块包括前显示单元和后显示单元，功能一致，分别设置于停车牌前端和后端，方便用户从汽车内部和外部进行查看，且显示模块还设有夜间模式和日间模式，夜间模式会点亮显示屏幕。

可见，本实施例中所述电子停车牌，采用振动传感器采集得到的车辆振动频率数据判断车辆状态，由于振动传感器的制造成本低于加速度传感器，因此降低了停车牌生产成本。

本实施例中采用的振动传感器的原理可参见公开号为CN2859792的实用新型专利，具体为：振动的状态带动传感器里面的滚珠滚动，传感器里面的铜片触点通断带来高低电平，进而芯片通过检测传感器的高低电平来检测振动频率。

考虑到停车牌放置于车辆内，可能发生人为挪动停车牌的情况，因此若采用加速度计，其会将该挪动过程判断为车辆行驶，因此停车时间将被中断或终止，进而导致最终的计费错误。而对于振动传感器，即使产生人为挪动，只要不使振动传感器脱离车前台表面，且挪动幅度不是特别大，该行为对其检测得到的振动频率数据影响较小，因此尽可能避免了人为挪动停车牌导致的误检测。

具体地：

行车状态更新模块包括相连的振动判断单元、状态更新单元，振动判断单元与振动频率检测模块连接，状态更新单元与计时模块连接；

振动判断单元，用于根据预设时间内的车辆振动平均频率判断车辆是否振动以及车辆振动原因；

状态更新单元，基于振动判断单元的判断结果，更新车辆的实时状态。

即本实施例中，判断车辆是否振动以及车辆的振动原因，是基于预设时间内的车辆振动平均频率，而不是采用瞬时数据，这样的判断方式更为准确。

进一步，振动判断单元，根据预设时间内的车辆振动平均频率以及预设的多个门限范围，判断车辆是否振动以及车辆振动原因。

本实施例中所述预设时间可以设置为3秒~5秒。

针对车辆是否振动的门限范围，本实施例中设置为第一门限范围，只要超出该范围，则判断为车辆正在振动，本实施例中第一门限范围设置为0~15 Hz。

考虑到车辆振动原因有多种，尤其包括车辆正常行车导致的振动、车辆启动状态时发动机自身振动，因此需要对该两者进行有效区分。

因此本实施例中，尤其针对这两个原因，设置了相应的门限范围。

例如：

设置第二门限范围，处于该范围内，则认为是发动机自身振动，因此即使检测到振动，仍判断车辆处于停止状态，持续计时，本实施例中第二门限范围设置为15Hz~30Hz。

设置第三门限范围，处于该范围内，则认为是车辆正常行车导致的振动，因此判断车辆处于行驶状态，终止计时，本实施例中第三门限范围设置为30Hz~50Hz。

上述门限范围具体可根据实际情况进行设置，例如车辆避振性能、发动机性能、用户所处停车场的路面平整度等等。

第三门限范围应当大于第二门限范围，因为车辆正常行车的同时，发动机也存在振动。

参照图1所示，本实施例中停车牌还包括报警模块、供电模块，供电模块分别与显示模块、报警模块连接；供电模块包括相连的供电单元和电量检测单元；

供电单元，用于对电子停车牌进行供电；

电量检测单元，用于检测供电单元的实时电量；

显示模块，还用于显示供电单元的实时电量；

报警模块，还用于当供电单元的电量低于预设阈值时，进行报警。

报警单元还可与振动判断单元连接，当振动频率超过故障阈值时，即判断，车辆发生故障或事故，进行报警灯的闪烁，以使车主更加容易获得帮助。

本实施例中供电单元采用可拆卸的纽扣电池。

进一步，显示模块，还用于实时显示基准时间和基准日期。

参照图1所示，本实施例中停车牌还包括与显示模块连接的按键控制模块，按键控制模块，用于调整实时显示的基准时间和基准日期。

按键控制模块，还用于调整显示模块的显示模式，显示模式包括夜间模式和日间模式。

参照图1所示，本实施例中停车牌还包括与显示模块连接的环境温度监测模块，环境温度监测模块，用于检测车内温度，显示模块，还用于实时显示车内温度。

参照图1所示，本实施例中停车牌还包括相连的账号绑定模块、扣费模块，扣费模块还与计时模块连接；

账号绑定模块，用于绑定收费账号以及付费账号；

扣费模块，用于根据计时模块的实时计时时长，将付费账号中的金额转账至收费账号。

需要说明的是，这里大多仅绑定一个停车场的收费账号，或者绑定多个收费标准一致的停车场，在进行自动扣费前，显示模块中会出现确认扣费的确认信息，用户可通过按键控制模块进行确认，进而实现自动智能扣费。

若绑定了收费标准不同的多个停车场，在最终进行扣费前，可通过按键控制模块，选择相应的扣费标准以及绑定的停车场收费账号，进行扣费。

实施例二：

参照图2所示，本实施例相较于实施例一的区别在于，本实施例中行车状态更新模块包括相连的曲线形成单元、振动判断单元、状态更新单元，曲线形成单元与振动频率检测模块连接，状态更新单元与计时模块连接；

曲线形成单元，用于根据预设时间内的车辆振动频率数据形成车辆振动频率随时间变化的车辆振动频率曲线；

振动判断单元，用于根据预设时间内的车辆振动频率数据判断车辆是否振动，还用于根据车辆振动频率曲线判断车辆振动原因；

状态更新单元，基于振动判断单元的判断结果，更新车辆的实时状态。

振动判断单元，根据车辆振动频率曲线以及预设的与各振动原因对应的车辆振动频率模板曲线，判断车辆振动原因。

振动判断单元包括相似度计算子单元、模板曲线存储子单元、振动原因判断子单元，相似度计算子单元分别与模板曲线存储子单元、曲线形成单元连接；

模板曲线存储子单元，用于存储预设的与各振动原因对应的车辆振动频率模板曲线；

相似度计算子单元，用于计算车辆振动频率曲线与各振动原因对应的车辆振动频率模板曲线的相似度；

振动原因判断子单元，用于根据车辆振动频率曲线与各振动原因对应的车辆振动频率模板曲线的相似度，判断车辆振动原因。

由于仅通过车辆振动平均频率以及预设的多个门限范围进行车辆振动原因判断，误判率较高。因为在车辆行驶过程或停止过程中，还可能出现一些瞬时的振动原因，比如短时的人为振动、误碰停车牌振动、短时风吹振动，这些瞬时的振动值，均会对最终平均得到的数据有较大影响。

因此，本实施例中首先通过曲线形成单元，根据预设时间内的车辆振动频率数据形成车辆振动频率随时间变化的车辆振动频率曲线，然后振动判断单元根据车辆振动频率曲线判断车辆振动原因，具体为根据车辆振动频率曲线以及预设的与各振动原因对应的车辆振动频率模板曲线，判断车辆振动原因。通过曲线的相似度判断，可以更好的排除上述瞬时振动造成的误判。

相似度具体可通过计算曲线的重合度得到，重合度最高的即当前的振动原因。

以下对各振动原因对应的车辆振动频率模板曲线的获取进行解释：

模拟各种振动场景，并对各种振动场景分别进行预设次数的模拟，进一步将每种振动场景下的若干车辆振动频率曲线进行拟合，以得到各振动场景对应的拟合后的车辆振动频率模板曲线。进而拟合后的车辆振动频率模板曲线可以较好的代表相应振动场景下的振动频率变化情况。

进一步，在进行模拟各种振动场景时，不仅可以模拟各种振动原因，还可以针对不同车型、不同路面等条件进行模拟，这样得到的模板曲线更具针对性。

本实施例中只需在生产停车牌之前将这些模板曲线获取，后续应用时只需实时检测车辆振动频率曲线，并进一步进行相似度计算即可，后续的处理过程较为简便，且准确度较高。

实施例三：

参照图3所示，本实施例提供一种自动停车计时的方法，包括步骤：

S1、检测预设时间内的车辆振动频率数据；

S2、根据预设时间内的车辆振动频率数据，更新车辆的实时状态；

S3、判断车辆是否处于停止状态，若是则进行计时，若否则终止计时；

S4、循环步骤S1~S3，并在循环过程中实时计时车辆处于停止状态时的时长。

具体地：

步骤S2中，包括步骤：

根据预设时间内的车辆振动平均频率判断车辆是否振动以及判断车辆振动原因；

基于判断结果，更新车辆的实时状态。

步骤S2中，具体为：

根据预设时间内的车辆振动平均频率以及预设的多个门限范围，判断车辆是否振动以及车辆振动原因。

步骤S1之前还包括步骤：

绑定收费账号以及付费账号；

步骤S4之后还包括步骤：

根据实时计时时长，将付费账号中的金额转账至收费账号。

需要说明的是，本实施例提供的一种自动停车计时的方法，与实施例一类似，在此不多做赘述。

实施例四：

本实施例提供的一种自动停车计时的方法， 与实施例三的区别在于，步骤S2中，包括步骤：

根据预设时间内的车辆振动频率数据形成车辆振动频率随时间变化的车辆振动频率曲线；

根据预设时间内的车辆振动频率数据判断车辆是否振动，还用于根据车辆振动频率曲线判断车辆振动原因；

基于判断结果，更新车辆的实时状态。

步骤S2中，所述根据车辆振动频率曲线判断车辆振动原因具体为：

根据车辆振动频率曲线以及预设的与各振动原因对应的车辆振动频率模板曲线，判断车辆振动原因。

步骤S1之前还包括步骤：

存储预设的与各振动原因对应的车辆振动频率模板曲线；

步骤S2中所述根据车辆振动频率曲线以及预设的与各振动原因对应的车辆振动频率模板曲线，判断车辆振动原因，具体为：

计算车辆振动频率曲线与各振动原因对应的车辆振动频率模板曲线的相似度；

根据车辆振动频率曲线与各振动原因对应的车辆振动频率模板曲线的相似度，判断车辆振动原因。

需要说明的是，本实施例提供的一种自动停车计时的方法，与实施例二类似，在此不多做赘述。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围内。