CN105006151A - 一种基于弱磁传感器的动态车辆检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于弱磁传感器的动态车辆检测方法。发明根据弱磁传感器所处环境的弱磁扰动数据获取自适应浮动基线，检测过程中，若弱磁扰动数据在仅有的两次计时统计中均持续超出阈值，则判断其为环境异常扰动，更新基线，完成自校准，使其再次进入正常的车辆检测过程。对于已进入正常运行过程的检测器，可统计车道上正常通过车辆流量。检测器无需外界干预而能进入正常工作状态，且能在环境弱磁数据异常时进行自我恢复，具备长期道路使用需求。该检测方法具有高准确性和可靠抗干扰能力。

Description

一种基于弱磁传感器的动态车辆检测方法

技术领域

本发明涉及地磁侦测和车流量检测领域，具体涉及一种基于弱磁传感器的动态车辆检测方法。

背景技术

据ITS统计，当前常用的车流量检测技术主要有环形线圈、图像识别和红外检测等几种方式。

环形线圈工作原理是当车辆通过埋于地下的环型线圈时，线圈的电磁感应发生变化，从而引发电子元件发出脉冲，系统通过统计计数脉冲，便可检测出是否有车辆通过，他的优点在于其自身成本很低，检测准确率也较高，但其使用寿命很短，更换非常繁琐，维护成本高。目前这种使用方式正在被慢慢淘汰。

图像识别主要通过安装在道路上方的摄像机拍摄道路中车辆通行的图像，然后采用计算机图像处理等技术对交通流图像进行处理，从而达到检测交通流的目的，该检测方式受环境因素限制较多，在多雾天气、雨雪天气，或是车速较快等情况下，其检测正确率很低。

红外检测器的工作原理是利用被检测物对红外线光束的遮挡或反射，通过同步回路选通电路检测物体的有无。这种检测器具有安装方便、反应快速、轮廓清晰等优点，其缺点是易受道路环境和气候条件及大气中的粉尘或悬浮颗粒影响，检测精度较低，误检率较高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于弱磁传感器的动态车辆检测方法，能够有效地提高车流量的准确度。

一种基于弱磁传感器的动态车辆检测方法，采用弱磁采集模块进行车辆检测，其具体检测步骤为：

步骤一、弱磁采集单元实时采集当前环境的磁场数据，并实时传输至信号调理单元进行信号调理；将调理后的磁场数据发送至MCU处理单元；MCU处理单元判断是否为首次获得磁场数据，若是，则执行步骤二，否则，执行步骤三；

步骤二、MCU处理单元进入基线初始化阶段，MCU处理单元将接收到当前环境的磁场数据作为检测基线；并返回执行步骤一；

步骤三、MCU处理单元进入检测阶段，MCU处理单元对实时接收到的磁场数据与检测基线进行比较，并将二者差值作为判别结果，判断是否超出设定的阈值范围，若未超出，则判定此时无车辆通过，则重复本步骤继续进行后续磁场数据的检测；否则，判定车辆通过，车辆计数器加1，并通过无线通讯模块将车辆计数器的值发送出去，并执行步骤四；

步骤四、MCU处理单元启动计时器A计时，并且，MCU处理单元继续对获得的磁场数据与检测基线进行比较；一旦判别结果回到阈值范围内，则判定磁场环境恢复正常，计时器A清零，返回步骤三继续进行后续磁场数据的检测；如果判别结果一直处于阈值范围外，且到达设定的计时时间上限t₁为止，仍超出，初次确认磁场环境异常，执行步骤五；

步骤五、MCU处理单元再次启动计时器A计时，并且，MCU处理单元继续对获得的磁场数据与检测基线进行比较；一旦判别结果回到阈值范围内，则判定磁场环境恢复正常，计时器A清零，返回步骤三继续进行后续磁场数据的检测；如果判别结果一直处于阈值范围外，且到达第二次设定的计时时间上限t₂为止，仍超出，最终确认环境异常；则将在计时时间上限t₂时刻获得的磁场数据作为当前环境的磁场数据更新检测基线，返回步骤一。

有益效果：

该检测方法根据弱磁传感器所处环境的弱磁扰动数据获取自适应浮动基线，检测过程中，若弱磁扰动数据在仅有的两次计时统计中均持续超出阈值，则判断其为环境异常扰动，更新基线，完成自校准，使其再次进入正常的车辆检测过程。对于已进入正常运行过程的检测器，可统计车道上正常通过车辆流量。检测器无需外界干预而能进入正常工作状态，且能在环境弱磁数据异常时进行自我恢复，具备长期道路使用需求。该检测方法具有高准确性和可靠抗干扰能力。

附图说明

图1为本发明系统结构图。

图2为本发明流程图。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本发明提供了一种基于弱磁传感器的动态车辆检测方法，该方法根据弱磁传感器所处环境的弱磁扰动数据获取自适应浮动基线，通过分析在检测过程中的扰动数据，进而获得当前车流量数据。其具体检测步骤为：如图2所示：

步骤一、如图1所示，由于弱磁传感器对磁场的检测较为敏捷，为此，本发明采用三轴弱磁传感器作为弱磁采集单元对车流量进行采集。弱磁采集单元实时采集当前环境的磁场数据，并实时传输至信号调理单元进行信号调理；将调理后的磁场数据发送至MCU处理单元；MCU处理单元判断是否为首次获得磁场数据，若是，则执行步骤二，否则，执行步骤三；

步骤二、MCU处理单元进入基线初始化阶段，MCU处理单元将接收到当前环境的磁场数据作为检测基线；并返回执行步骤一；以实现对弱磁传感器的初始化。

步骤三、MCU处理单元进入检测阶段，MCU处理单元对实时接收到磁场数据与检测基线进行比较，并将二者差值作为判别结果，判断是否超出设定的阈值范围，若未超出，则重复本步骤继续进行后续磁场数据的检测；则此时说明弱磁传感器所能够检测到的位置未有车辆通过，否则，则代表有车辆在此，进而改变了该处的磁场值。车辆计数器加1，并通过无线通讯模块将车辆计数器的值发送出去，并执行步骤四；

步骤四、为了避免由于被测车辆短时间停留或车流量通过时造成磁场的改变，本发明提出了对当前磁场环境进行小时间范围内的检测即MCU处理单元启动计时器A计时，并且，MCU处理单元继续对获得的磁场数据与检测基线进行比较；一旦判别结果回到阈值范围内，则判定磁场环境恢复正常，被测车辆已驶离该检测位置。计时器A清零，返回步骤三继续进行后续磁场数据的检测；如果判别结果一直处于阈值范围外，且到达设定的计时时间上限t₁为止，仍超出，初次确认磁场环境异常，执行步骤五；也就是说，当到达设定的计时时间上限t₁时，检测结果均超出设定的阈值，则需要对其进行二次判别，判断当前环境是否处于异常扰动状态。

步骤五、MCU处理单元再次启动计时器A计时，并且，MCU处理单元继续对获得的磁场数据与检测基线进行比较；一旦判别结果回到阈值范围，则判定磁场环境恢复正常，则计时器A清零，返回步骤三继续进行后续磁场数据的检测；则此时说明环境异常扰动解除；如果判别结果一直处于阈值范围外，且到达第二次设定的计时时间上限t₂为止，仍超出，最终确认环境异常；则将在计时时间上限t₂时刻获得的磁场数据作为当前环境的磁场数据更新检测基线，返回步骤一。即通过重新赋予新的初始化参数，进而使得弱磁传感器正常工作。这样一来，在当弱磁传感器处于环境异常状态时，能够对弱磁传感器重新赋予新的初始化参数，进而保证弱磁传感器能够在环境异常的状态下工作。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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。

Claims (1)

1.一种基于弱磁传感器的动态车辆检测方法，其特征在于，采用弱磁采集模块进行车辆检测，其具体检测步骤为：

步骤一、弱磁采集单元实时采集当前环境的磁场数据，并实时传输至信号调理单元进行信号调理；将调理后的磁场数据发送至MCU处理单元；MCU处理单元判断是否为首次获得磁场数据，若是，则执行步骤二，否则，执行步骤三；

步骤二、MCU处理单元进入基线初始化阶段，MCU处理单元将接收到当前环境的磁场数据作为检测基线；并返回执行步骤一；

步骤三、MCU处理单元进入检测阶段，MCU处理单元对实时接收到的磁场数据与检测基线进行比较，并将二者差值作为判别结果，判断是否超出设定的阈值范围，若未超出，则判定此时无车辆通过，则重复本步骤继续进行后续磁场数据的检测；否则，判定车辆通过，车辆计数器加1，并通过无线通讯模块将车辆计数器的值发送出去，并执行步骤四；

步骤四、MCU处理单元启动计时器A计时，并且，MCU处理单元继续对获得的磁场数据与检测基线进行比较；一旦判别结果回到阈值范围内，则判定磁场环境恢复正常，计时器A清零，返回步骤三继续进行后续磁场数据的检测；如果判别结果一直处于阈值范围外，且到达设定的计时时间上限t₁为止，仍超出，初次确认磁场环境异常，执行步骤五；

步骤五、MCU处理单元再次启动计时器A计时，并且，MCU处理单元继续对获得的磁场数据与检测基线进行比较；一旦判别结果回到阈值范围内，则判定磁场环境恢复正常，计时器A清零，返回步骤三继续进行后续磁场数据的检测；如果判别结果一直处于阈值范围外，且到达第二次设定的计时时间上限t₂为止，仍超出，最终确认环境异常；则将在计时时间上限t₂时刻获得的磁场数据作为当前环境的磁场数据更新检测基线，返回步骤一。