[發(fā)明專利]多地磁傳感器測速系統(tǒng)及其測速方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010530549.7
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111696367B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李長樂;陳櫟旭;毛國強(qiáng);惠一龍;陳志強(qiáng);劉珍
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: G08G1/052
• 分類號: G08G1/052;G08G1/042
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 王品華

本發(fā)明公開了一種多地磁傳感器測速系統(tǒng)及其測速方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)測試精度低的問題。其包括地磁車輛檢測模塊、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊、數(shù)據(jù)接收模塊和后臺數(shù)據(jù)處理模塊。測量時，地磁車輛檢測模塊收集車輛經(jīng)過時的地磁數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到時間數(shù)據(jù)；后臺處理模塊接收數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗；后臺處理模塊選取參考傳感器，并開辟各個時間窗；后臺處理模塊根據(jù)時間窗內(nèi)時間數(shù)據(jù)的個數(shù)進(jìn)行相應(yīng)處理；多檢時設(shè)置測量閾值δ并根據(jù)閾值δ合并時間數(shù)據(jù)；漏檢時對漏檢數(shù)據(jù)使用插值法進(jìn)行補(bǔ)齊；根據(jù)對齊結(jié)果使用最小方差法對車輛行駛進(jìn)行速度估計。本發(fā)明解決了單個地磁傳感器準(zhǔn)確度低，實現(xiàn)困難的問題，實現(xiàn)了高精度、低成本的車輛測速，可用于智能化交通管理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于智能交通技術(shù)領(lǐng)域，更進(jìn)一步涉及一種地磁傳感器測速系統(tǒng)及方法，可用于智能化交通管理。

背景技術(shù)

隨著汽車保有量增加，交通事故和交通堵塞現(xiàn)象頻發(fā)，對交通進(jìn)行智能化管理勢在必行。智能交通系統(tǒng)是對交通進(jìn)行智能化管理的主要手段，信息采集技術(shù)廣泛應(yīng)用于智能交通系統(tǒng)中。通過車輛測速系統(tǒng)對道路上行駛的汽車進(jìn)行測速，為智能交通系統(tǒng)提供交通數(shù)據(jù)，是智能交通系統(tǒng)中不可缺少的一部分。智能交通系統(tǒng)獲取車速信息后可以識別出超速車輛，給予超速車輛警示，進(jìn)而避免因車輛超速導(dǎo)致的交通事故，從而提高交通安全水平。

目前國內(nèi)外主要使用的車輛測速系統(tǒng)借由光學(xué)、微波雷達(dá)、電感線圈和地磁傳感器搜集交通數(shù)據(jù)，控制器分析數(shù)據(jù)得到車輛的行駛速度。但光學(xué)傳感器對環(huán)境的要求很高，在天氣惡劣如有霧霾時會影響測速效果；電感線圈傳感器壽命較短；當(dāng)同一方向并排出現(xiàn)多個行駛車輛時，或者相鄰車道有大車經(jīng)過時，使用微波雷達(dá)和傳統(tǒng)的地磁傳感器的測速系統(tǒng)容易出現(xiàn)沒有檢測到車輛的情況或者錯誤檢測車輛的情況導(dǎo)致速度測速錯誤。傳統(tǒng)的車輛測速系統(tǒng)缺乏實用性，可靠性，安全性，且局限性大，無法滿足大規(guī)模部署的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種多地磁傳感器測速系統(tǒng)及其測速方法，以提高測速準(zhǔn)確度，促進(jìn)公路的智能化發(fā)展。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明基于多地磁傳感器的測速系統(tǒng)，包括地磁車輛檢測模塊、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊、數(shù)據(jù)接收模塊和后臺數(shù)據(jù)處理模塊，地磁車輛檢測模塊與數(shù)據(jù)發(fā)送模塊有線連接，數(shù)據(jù)發(fā)送模塊與數(shù)據(jù)接收模塊無線連接，數(shù)據(jù)接收模塊與后臺數(shù)據(jù)處理模塊有線連接。其中，

所述地磁車輛檢測模塊設(shè)為M個，其中每N個地磁車輛檢測模塊為一組，N＞＝2。每個地磁車輛檢測模塊由地磁傳感器和控制器構(gòu)成，地磁車輛檢測模塊沿道路旁分組部署，相鄰地磁傳感器間隔dm，負(fù)責(zé)采集道路面磁場數(shù)據(jù)，控制器接收地磁傳感器采集的數(shù)據(jù)，分析出車輛經(jīng)過地磁車輛檢測模塊的時間數(shù)據(jù)，并每隔一段時間，將時間數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)發(fā)送模塊,這段時間根據(jù)實際需求可以設(shè)為x秒或者y分鐘；

所述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，使用無線傳輸器接收時間數(shù)據(jù)并以無線通信方式發(fā)送給數(shù)據(jù)接收模塊；

所述數(shù)據(jù)接收模塊，使用無線傳輸器接收數(shù)據(jù)發(fā)送模塊上報的時間數(shù)據(jù)并傳輸給后臺數(shù)據(jù)處理模塊；

所述后臺數(shù)據(jù)處理模塊，用于對時間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，即將獲取到的數(shù)據(jù)進(jìn)行對齊，將時間數(shù)據(jù)與對應(yīng)的車輛相互匹配，并根據(jù)對齊后的數(shù)據(jù)計算出汽車經(jīng)過這一組地磁傳感器的速度。

本發(fā)明利用多地磁傳感器測速系統(tǒng)進(jìn)行車輛測速的方法，包括如下步驟：

1)地磁車輛檢測模塊收集車輛經(jīng)過時的地磁數(shù)據(jù)進(jìn)行閾值檢測處理，得到時間數(shù)據(jù)，即車輛接近和離開地磁傳感器的時間數(shù)據(jù)：

1a)地磁車輛檢測模塊中的地磁傳感器實時采集相應(yīng)的地磁數(shù)據(jù)，發(fā)送給地磁車輛檢測模塊中的控制器；

1b)地磁車輛檢測模塊的控制器對采集完畢的數(shù)據(jù)通過與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，進(jìn)而判斷車輛是否接近或者離開地磁傳感器，得到車輛接近或者離開地磁傳感器的時間數(shù)據(jù)；