[发明专利]基于地磁传感器网络的低功耗路边停车检测方法

权利要求书

1.一种基于地磁传感器网络的低功耗路边停车检测方法，包括以下步骤：

地磁传感器节点采集路边停车车辆对地磁的扰动信号；

对采集的扰动信号进行预处理，得到预处理信号；

将预处理后信号的模值与抉择阈值比较，并选择复杂度低的状态机检测方法或者精确度高的互相关检测算法；

如果预处理后信号的模值高于抉择阈值，则根据状态机跳转方案判断当前车位状态；否则计算预处理信号与K-means聚类得到的参考信号的相关性，将互相关计算结果与互相关阈值进行比较以判断车位状态是否发生改变，超过互相关阈值则认为车位状态改变，在认为车位状态改变后根据车位前一时刻状态来判断车位最新状态；

所述复杂度低的状态机检测方法包括以下步骤：

(1)初始化所有参数及基线，初始化完成后设置标志Flag_Initial为1，并跳转至步骤(2)；

(2)车位状态为空闲，并在该步骤进行基线更新，基线更新公式如下：

式中，B_i0(t-1)是前一时刻的i轴基线值，i∈{x，y，z}；B_i(t)是当前i轴的高斯滤波后的信号；α为遗忘因子，其范围是[0-1]；PS(t-1)为前一时刻的车位状态；

当检测信号有扰动，并且扰动信号超过设定驶入阈值则设置驶入扰动标志为1，跳转至步骤(3)；

(3)记录超过驶入阈值的驶入扰动次数，如果出现了扰动低于驶入阈值，则设置驶入扰动标志为0并跳转至步骤(4)，否则当车辆驶入扰动次数超过设定驶入次数阈值时跳转至步骤(5)；

(4)清零驶入扰动次数，并记录无车辆驶入扰动次数，如果扰动再次超过驶入阈值，再次设置驶入扰动标志为1，跳转至步骤(3)；否则，当无车辆驶入扰动次数超过设定无驶入次数阈值，则跳转至步骤(2)；

(5)车位被占用则设置标志PS＝1，如果扰动超过车辆驶出阈值，则跳转步骤(6)；

(6)设置车辆驶出扰动标志为1，并记录驶出扰动次数，如果扰动低于设定驶出阈值，设置驶出扰动标志为0，则跳转至步骤(5)；否则，当驶出扰动次数超过设定驶出次数阈值则跳转步骤(2)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对采集的信号进行预处理具体为：

将采集的扰动信号进行高斯滤波处理，最后计算滤波后信号的模值，得到预处理信号。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述高斯滤波处理采用下述公式：

f(x)＝exp(-x_s²/(2*σ²))

其中，σ决定了高斯函数的宽度，x_s是采集的x轴信号，y轴和z轴采用与x轴相同的方法进行高斯滤波。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，计算高斯滤波处理后信号的模值采用下述公式：

其中，B_X、B_Y和B_Z分别表示x、y和z轴的高斯滤波后的信号，B_X0、B_Y0和B_Z0分别表示x，y和z轴基线值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参考信号获取方法包括以下步骤：

(1)预处理信号截取处理；

(2)对截取的信号进行插值处理；

(3)插值处理后信号进行归一化处理；

(4)对归一化处理后的信号进行K-means聚类，得到的聚类中心采用为参考信号。