基于地磁传感器阵列的车辆检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及应用于智能交通领域的车辆检测器，具体设及一种基于地磁传感器阵 列的车辆检测装置。
【背景技术】
[0002] 车辆在道路中行驶时，会释放出热、声、磁等信号。交通检测器通过检测其中的一 种或几种信号，用W检测行驶中的车辆。按照交通检测器所使用的检测传感器的种类分，可 W将其分为压力、加速度、磁场、电感、超声波、频率、光电、图像传感等。它们通过感知、转换 和传输相关物理量检测出某一界面车辆通过的时间、外形尺寸或者图像，并将其传输给处 理单元。处理单元将运些传输过来的物理量转换为车辆要素信息（如轴数、轴距、车辆尺寸 等)和道路信息（如车速、交通流量、通行能力、时间占有率等）。目前应用较广泛的检测器有 环形线圈检测器、超声波检测器和视频检测器。但是，运些交通检测器从检测原理和安装使 用等方面仍存在问题和不足，制约着交通管理与控制水平的提高和发展。
[0003] 交通检测技术从安装方式上分，可分为路面埋入式和悬挂式。采用路面埋入式的 检测器，如环形线圈，安装时需要破坏路面，造成路面的损坏。而运种安装方式也给道路养 护带来难题。检测器自身性能也容易受路面变形等因素的影响，而车辆在传感器上的反复 娠压也加速检测器的老化和损坏。采用悬挂式的检测器，如视频检测器，需要架设梁架设施 固定检测器，同时由于架设位置的不同，检测效果会受到检测角度、车辆外形等因素的影 响。
[0004] 同时，传统车辆检测技术信号来源较为单一，检测结果受检测器与车辆的距离，角 度W及相对位置等因素的影响，检测器在不同道路环境下工作的环境适应性不强。
[0005] 同时，在运些交通数据采集和分类系统中，还存在车型分类不够精细，参数测量不 够准确等不足。如利用双激光获取密度图像进行车型识别，仅能区分4种车型;运用视频技 术测量车辆参数，仅将车辆分为小汽车与非小汽车2类;利用红外检测技术对车型进行分 类，可实现5种车型分类;用激光测量车轮车轴仅将车辆分为2类;采用空间投影方法测量车 辆的参数，仅将车辆分为3类。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种基于地磁传感器阵列的车辆检测装置，能够利用车辆 行驶造成地球周围磁场变化的客观事实，采用安装于道路表面上的多个地磁传感器，检测 车辆引起的地磁波变化，通过对地磁波的分析处理，获得车速、车长信息，进而依据运些信 息获得其他交通参数数据，如车辆分类、交通流量W及时间占有率。
[0007] 本发明的目的是运样实现的：一种基于地磁传感器阵列的车辆检测装置，包括地 磁检测单元、地磁信号调理电路、数据采集单元、微处理器、存储单元、无线发射模块，地磁 检测单元连接地磁信号调理电路，地磁信号调理电路的信号输入数据采集单元，数据采集 单元、存储单元、无线发射模块同时连接于微处理器上；当车辆在行车道上行驶时，车体经 过引起周围磁场扰动，产生的磁场变化由地磁检测单元检测到；地磁传感器采集到的地磁 数据通过地磁信号调理电路后输入数据采集单元进行模数转换;经过模数转换的地磁信号 输入微处理器，进行数据处理分析;微处理器通过处理地磁数据，得到车速、车长信息，并将 信息输入存储单元进行存储；同时，微处理器将信息输入无线发射模块进行发送，微处理器 处理分析地磁数据得到车速、车长信息的过程为：
[0008] 步骤一、设车辆检测装置内置的两个传感器的距离恒定为Lc、单位:米，检测到的 波形偏移量为cU，采样频率为fs，插值倍数为kin，插值后的波形偏移量为dsk，则车辆通过距 离Lc的时间为
，单位:公里/小时；
[0009] 步骤二、对地磁信号采用双窗口车辆检测算法分析，其算法如下：
[0010] (1)初始化基准值yb和两窗口大小，包括车辆邻近判别窗口 W1和车辆离开判别窗 口为 W2;
[0011] (2)启动车辆邻近判别窗口 W1;
[0012] (3)依次输入各采样点波形数据，若采样数据都在W1之外，转向（4)，记录此时车辆 邻近点为P1，否则转向（2);
[OOK] (4)启动车辆离开判别窗口 W2;
[0014] (5)依次输入各采样点波形数据，若采样数据都在W2之内，记录此时车辆离开点为 P2,并把采样点P1和P2之间的波形记为该车辆波形，然后转向（2)继续检测下一辆车，否则转 向（4);
[0015] 通过双窗口车辆检测算法，车辆到达传感器的时间为离开传感器的时间为 则车长巧
[0016] 本发明还具有如下技术特征:所述地磁检测单元为多个按一定阵型排列的地磁传 感器；多个地磁传感器W空间阵列的形式布设道路表面，通过多个地磁传感器的同时工作 获得车辆信息。
[0017] 本发明具有如下特点及优点:本发明将多个地磁传感器W空间阵列的形式布设道 路表面或埋设于道路内部，通过多个地磁传感器的同时工作获得更丰富的车辆信息。本发 明可利用检测到的地磁波信息，综合处理分析，引入插值法提高车速估计精度，获得车速、 车长信息，进而依据运些信息获得其他交通参数数据，如车辆分类、交通流量W及时间占有 率。本发明采用的地磁检测原理检测车辆，不受雨、雪、雾等天气因素的影响，且具有所获交 通参数信息丰富，避免对道路造成破坏，安装维护简单，运行稳定，体积小，成本低，功耗低， 便于组网的优点。
【附图说明】
[0018] 图1是本发明的装置结构图。
[0019] 图2是本发明安装位置示意图。
[0020] 图3是本发明的实施例1的地磁检测器位置图。
[0021 ]图4是本发明的实施例2的地磁检测器位置图。
【具体实施方式】
[0022] 下面根据说明书附图举例对本发明做进一步说明：
[0023] 实施例1
[0024] 如图1、3所示，一种基于地磁传感器阵列的车辆检测装置，包括地磁检测单元1、地 磁信号调理电路2、数据采集单元3、微处理器4、存储单元5、无线发射模块6,地磁检测单元1 连接地磁信号调理电路2,地磁信号调理电路2的信号输入数据采集单元3,数据采集单元3、 存储单元5、无线发射模块6同时连接于微处理器4上。所述地磁检测单元1包括4个地磁传感 器，传感器按一定间隔d呈一条直线分布，被安装在车道