[发明专利]基于地磁传感器的抗干扰停车检测方法及系统

权利要求书

1.基于地磁传感器的抗干扰停车检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：采用地磁传感器采集地磁信号并对其进行预处理；

S2：对经过预处理的地磁信号进行干扰检测和过滤，判断当前时刻所采集的地磁信号是否为车辆信号；其中，对所述经过预处理的地磁信号进行干扰检测和过滤的具体步骤包括：

S21：初始化设置波动开始时刻T_start、波动结束时刻T_end、计数点k；

S22：判断当前时刻t的信号方差强度var(t)是否大于预设的方差阈值H，若是，则设置当前时刻t为波动结束时刻T_end；若否，则计数点k加1；

S23：判断当前计数点k是否大于或等于采样点个数阈值，且是否同时满足波动结束时刻T_end与波动开始时刻T_start的差值大于车辆采样点数量阈值，若是，则输出检测信号IF(t)＝0，即判断当前时刻t的地磁信号为车辆信号；若否，则输出检测信号IF(t)＝1，即判断当前时刻t的地磁信号为干扰信号；

S3：将所述经过干扰检测和过滤处理的地磁信号进行车位状态判定；

S4：将所述车位状态判定结果依次经过路由器、基站发送到服务器中，然后通过服务器将车位状态判定结果发送到用户终端。

2.根据权利要求1所述的抗干扰停车检测方法，其特征在于：所述S1步骤中，所述地磁传感器采集的地磁信号M_s(t)包括车辆磁场信号V_s(t)、地磁背景信号G_s(t)、干扰信号N_s(t)，其表达公式如下：

M_s(t)＝V_s(t)+G_s(t)+N_s(t)

其中，s表示三轴传感器的轴编号，即s∈{x,y,z}。

3.根据权利要求2所述的抗干扰停车检测方法，其特征在于：所述S1步骤中，所述地磁信号M_s(t)进行预处理的具体步骤包括：

S11：将x轴和z轴的地磁信号进行融合，得到合成信号M(t)，其计算公式如下：

S12：采用均值滤波对合成信号M(t)进行平滑处理，其均值滤波公式如下：

其中，A(t)表示平滑处理后的信号，l为均值滤波的窗口长度；

S13：对所述经过平滑处理的信号A(t)进行一阶差分处理，其计算公式如下：

G(t)＝A(t)-A(t-1)

其中，G(t)表示经过一阶差分处理后的信号，且t1；A(t)表示采样时刻t时平滑处理后的信号强度，A(t-1)表示上一采样时刻t-1平滑处理后的信号强度；

S14：对所述经过差分处理的信号G(t)按照窗口长度w划分为若干固定长度的信号片段，并将其转换为方差序列；所述方差序列的计算公式如下：

其中，Avg表示信号片段的平均值，var(t)表示该信号片段的方差强度。

4.根据权利要求1所述的抗干扰停车检测方法，其特征在于：所述方差阈值H的计算公式如下：

其中，α为权值系数，表示节点初始化时的信号方差平均值。

5.根据权利要求4所述的抗干扰停车检测方法，其特征在于：所述S3步骤中，对所述地磁信号进行车位状态根据状态机机制进行判定，其判定过程如下：

若当前时刻t的信号方差强度var(t)大于或等于方差阈值H，则先对上一时刻的车位状态信号car(t-1)进行判断：

若上一时刻的车位状态信号car(t-1)为0，且当前时刻的检测信号IF(t)为0，则表示车辆驶入车位，并设置车位状态信号car(t)为1；

若上一时刻的车位状态信号car(t-1)为1，且当前时刻的检测信号IF(t)为0，则表示车辆驶出车位，并设置车位状态信号car(t)为0；

若当前时刻t的信号方差强度var(t)小于方差阈值H，则输出车辆状态判定结果为车位空闲或占用状态，并保持车位状态信号car(t)不变。