一种道路车辆检测系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及智能交通技术领域，具体涉及一种道路车辆检测系统及方法。
【背景技术】
[0002] 随着智能交通系统的飞速发展，车辆目标检测已经成为现代智能交通系统中的重 要组成部分，车辆检测一般包括对车辆的车长、车辆的车速、车辆的类型、以及车辆流量进 行检测。可见，车辆检测的准确与否直接影响到交通管理的水平，同时也是当前智能交通研 究的一个难点。
[0003]目前对于车辆目标的检测主要采用基于运动信息的车辆检测方法，通过采用不同 的技术方案或者不同的芯片分别检测车辆的车长、车辆的车速、车辆的类型、以及车辆流量 的检测。但是目前这种普遍性的方法并不能完全适用于当前的需要，一方面由于采用不同 的芯片及方案对同一车辆进行检测，由于是在不同的条件下，无疑其检测得到的误差相对 较大；另一方面，由于分别采用不同的检测芯片对车辆进行检测，增加了使用成本。
[0004] 因此，如何提供一种精度高、集成度高的车辆检测系统，实现对车辆流量、速度与 车型同时进行检测显得尤为重要。
【发明内容】
[0005] 有鉴如此，有必要提供一种道路车辆检测系统，该道路车辆检测系统能够提高车 辆的检测精度。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
[0007] -种道路车辆检测系统，包括：
[0008] 采集模块，设置于行车道上，用于实时采集三维地磁信号及车辆运行时间及速度， 并在无车辆通行时将连续采集到的三维地磁信号取均值作为基线数据，所述三维地磁信号 包括X、Y及Z轴的地磁信号，所述连续采集到的次数最少为3次；
[0009] 滤波模块，信号连接于所述采集模块，用于对所述三维地磁信号进行滤波处理； [0010] 检测模块，信号连接于所述滤波模块，所述检测模块上设定有X轴地磁阈值、Y轴 地磁阈值及Z轴地磁阈值，所述X轴地磁阈值、Y轴地磁阈值及Z轴地磁阈值的阈值为a，所 述检测模块用于将滤波后的三维地磁信号与所述基线数据做差，若该差值大于所述X轴地 磁阈值、Y轴地磁阈值及Z轴地磁阈值中的一个，则判断为有车状态；
[0011] 所述检测模块还包括车速计算单元和车型自学习单元，所述车速计算单元根据地 磁波形变化进行车速计算，车型自学习单元并对波形进行经验分类学习，判断车型，将结果 存储；
[0012] 更新模块，信号连接于所述检测模块及采集模块，用于根据所述检测模块的检测 结果在无车辆通行时对所述基线数据进行更新，并将更新结果反馈至所述采集模块。
[0013] 在一些实施例中，所述采集模块包括若干磁阻传感器节点及与所述磁阻传感器节 点信号连接的路由节点，所述磁阻传感器节点用于实时采集三维地磁信号，所述路由节点 用于根据所述三维地磁信号检测车辆运行时间及速度。
[0014] 在一些实施例中，所述磁阻传感器节点设置于车道中间，将检测的车辆位于所述 磁阻传感器节点感知范围内的时间记为T d_&dNc^、离开范围内的时间记为Td_&dNc^，，所 述车辆速度记为V pass，所述车辆的车长 Lvehicle V pass \ (TjetectedNodel ' TfJetectedNodei) 0
[0015] 在一些实施例中，所述磁阻传感器节点为1个，车辆在所述第一磁阻传感器节点 路段速度为：
[0016] V = L/t
[0017] 其中：
[0018] L为车辆进入所述磁阻传感器节点感知范围到离开所述磁阻传感器节点感知范围 之间的间距；
[0019] t为车辆进入所述磁阻传感器节点感知范围到离开所述磁阻传感器节点感知范围 之间的时间差。
[0020] 在一些实施例中，所述磁阻传感器节点为2个，记为第一磁阻传感器节点及第二 磁阻传感器节点，所述第一磁阻传感器节点及第二磁阻传感器节点间距地沿车道的中央设 置，车辆在所述第一磁阻传感器节点及第二磁阻传感器节点之间路段速度为：
[0021] V = (Vi+vJ/% V1= Δ L/t p V2= Δ L/t 2，
[0022] 其中：
[0023] V1为所述车辆进入所述第一磁阻传感器节点感知范围时的速度；
[0024] V2为所述车辆离开所述第二磁阻传感器节点感知范围时的速度；
[0025] Δ L为所述第一磁阻传感器节点及第二磁阻传感器节点之间的间距；
[0026] h为所述车辆进入所述第一磁阻传感器节点感知范围的时间差；
[0027] t2为所述车辆离开所述第二磁阻传感器节点感知范围的时间差。
[0028] 在一些实施例中，所述滤波模块采用均值滤波和中值滤波相结合的方法对所述三 维地磁信号进行滤波处理。
[0029] 所述a为200~400，且所述a优选为300。
[0030] 另一方面，本发明还提供了一种道路车辆检测方法，包括下述步骤：
[0031] 步骤SllO :采集三维地磁信号，并在无车辆通行时将连续采集到的三维地磁信号 取均值作为基线数据，所述三维地磁信号包括X、Y及Z轴的地磁信号，所述连续采集到的次 数最少为3次；
[0032] 步骤S120 :对所述三维地磁信号进行滤波处理；
[0033] 步骤S130 :设定X轴地磁阈值、Y轴地磁阈值及Z轴地磁阈值；
[0034] 步骤S140 :将滤波后的三维地磁信号与所述基线数据做差，若该差值大于所述X 轴地磁阈值、Y轴地磁阈值及Z轴地磁阈值中的一个，则判断为有车状态；否则判断为无车 状态；
[0035] 步骤S150 :若上述结果判断为无车状态，重新更新所述基线数据，并返回至步骤 SllO ；
[0036] 步骤S160 :若上述结果判断为有车状态，则根据地磁波形变化进行车速计算，并 对波形进行经验分类学习，判断车型，将结果存储，并返回步骤S110。
[0037] 本发明采用上述技术方案带来的技术效果在于：
[0038] -方面，本发明提供的道路车辆检测系统及方法，通过采集模块实时采集三维地 磁信号，根据滤波模块对所述三维地磁信号进行滤波处理，再采用检测模块将滤波后的三 维地磁信号与基线数据做差，当该差值中的至少两个大于所述X轴地磁阈值、Y轴地磁阈值 及Z轴地磁阈值中的一个，则判断为有车状态，有效提高了车辆的检测精度。
[0039] 另一方面，本发明提供的道路车辆检测系统，在实现车辆检测的基础上，将采集模 块设计为由磁阻传感器节点及路由节点组成的子网，根据路由节点实时检测车辆运行时间 及速度，从而实现了对车辆流量检测、速度检测与车型检测的精度测量。
【附图说明】
[0040] 图1是本发明实施例一提供的道路车辆检测系统的结构示意图。
[0041] 图2是本发明实施例一一较佳方式提供的两级缓存队列的结构示意图。
[0042] 图3 (a)表示传感器节点的位置示意图。
[0043] 图3 (b)表示为车速检测示意图。
[0044] 图4为车型自学习单元采用的自学习适应流程图。
[0045] 图5表示为道路车辆检测方法的步骤流程图。
[0046] 图6为本发明实施例提供的4个磁阻传感器检测车辆的示意图。
【具体实施方式】
[0047] 为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中 给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文 所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更 加透彻全面。
[0048] 本发明中所述的"第一"、"第二"仅仅为了便于说明本技术方案，并不是限定本技 术方案。
[0049] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的 技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具 体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语"及/或"包括一个或多 个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0050] 如图1所示，为本发明实施例一提供的道路车辆检测系统100包括：采集模块 110、滤波模块120、检测模块130及更新模块140。
[0051] 其中，采集模块110设置于行车道上，用于实时采集三维地磁信号及车辆运行时 间及速度，并在无车辆通行时将连续采集到的三维地磁信号取均值作为基线数据，所述三 维地磁信号包括X、Y及Z轴的地磁信号，所述连续采集到的次数最少为3次。