[发明专利]基于地磁传感器的抗干扰停车检测方法及系统有效
申请号: | 201910943089.8 | 申请日: | 2019-09-30 |
公开(公告)号: | CN110570686B | 公开(公告)日: | 2021-02-26 |
发明(设计)人: | 张足生;陈嘉明 | 申请(专利权)人: | 东莞理工学院 |
主分类号: | G08G1/14 | 分类号: | G08G1/14 |
代理公司: | 广州粤高专利商标代理有限公司 44102 | 代理人: | 林丽明 |
地址: | 523000 广东省*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 地磁 传感器 抗干扰 停车 检测 方法 系统 | ||
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Ms(t)包括车辆磁场信号Vs(t)、地磁背景信号Gs(t)、干扰信号Ns(t),其表达公式如下:
Ms(t)=Vs(t)+Gs(t)+Ns(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Ms(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。
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