[发明专利]一种基于单轴地磁传感器的车辆检测方法

权利要求书

1.一种基于单轴地磁传感器的车辆检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，在同一车道前后固定距离布置两个地磁传感器，车辆经过时，两个地磁传感器收集数据；

步骤2，将地磁传感器收集的数据进行数据清洗以及去噪声处理；

步骤3，地磁传感器利用改进的基于固定阈值的状态机算法检测车辆，并提取车辆到达传感器检测范围的时间以及离开的时间；

步骤4，统计设定时间段内的车流量，计算车辆的行驶速度和车长。

2.根据权利要求1所述的基于单轴地磁传感器的车辆检测方法，其特征在于，步骤1所述的在同一车道前后固定距离布置两个地磁传感器，车辆经过时，两个地磁传感器收集数据，具体为：

两个地磁传感器的检测半径相同且固定距离为L；两个地磁节点设置在减速带内单车道中心位置，两个地磁节点所在直线平行于车辆行驶方向。

3.根据权利要求1所述的基于单轴地磁传感器的车辆检测方法，其特征在于，步骤2所述的将地磁传感器收集的数据进行数据清洗以及去噪声处理，具体如下：

地磁传感器收集到的两组波形数据中，相似度最高的部分即为准确的地磁信号值；通过循环计算并比较两组波形的相似度来寻找相似度最高的波形，作为去噪声处理后的车辆磁场信号，其中相似度量采用欧式距离。

4.根据权利要求1所述的基于单轴地磁传感器的车辆检测方法，其特征在于，步骤3中所述的改进的基于固定阈值的状态机算法，具体如下：

当车辆未进入传感器检测区域时，地球磁场不会产生突变，传感器不处理此时刻的地磁信号值，处于休眠状态；

当车辆处在检测区域时，地磁场将会发生抖动，此时传感器记录地磁信号值，具体为：传感器周期性地采集数据，当检测到的地磁信号与前一时刻的地磁信号的差值大于设定的固定阈值时，传感器便感知车辆的到来，记录车辆到达时刻；车辆经过传感器时，引起测量范围内磁场的抖动，采集振动幅度高于阈值的地磁信号；

当车辆离开传感器检测区域时，检测的地磁信号恢复到平稳值，即代表车辆离开，记录车辆离开时刻，并且数据采集结束，传感器进入休眠状态，等待下一辆车的到来。

5.根据权利要求1所述的基于单轴地磁传感器的车辆检测方法，其特征在于，步骤4所述的统计设定时间段内的车流量，计算车辆的行驶速度和车长，具体如下：

根据步骤3中改进的基于固定阈值的状态机检测算法，如果两个地磁传感器检测得到的地磁信号相似，则车辆计数自增1，统计出设定时间段内单车道的车流量；

根据车辆到达两个传感器的时间差，以及两个传感器之间的距离，计算该车辆的行驶速度；

根据车辆从到达到离开一个传感器节点检测范围的时间差，以及计算得到的车辆行驶速度，分别计算两个传感器节点感知到的车辆车长，取平均值即为最终得到的车辆车长。