一種道路車輛檢測系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及智能交通技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種道路車輛檢測系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著智能交通系統(tǒng)的飛速發(fā)展，車輛目標檢測已經(jīng)成為現(xiàn)代智能交通系統(tǒng)中的重 要組成部分，車輛檢測一般包括對車輛的車長、車輛的車速、車輛的類型、以及車輛流量進 行檢測。可見，車輛檢測的準確與否直接影響到交通管理的水平，同時也是當(dāng)前智能交通研 究的一個難點。
[0003]目前對于車輛目標的檢測主要采用基于運動信息的車輛檢測方法，通過采用不同 的技術(shù)方案或者不同的芯片分別檢測車輛的車長、車輛的車速、車輛的類型、以及車輛流量 的檢測。但是目前這種普遍性的方法并不能完全適用于當(dāng)前的需要，一方面由于采用不同 的芯片及方案對同一車輛進行檢測，由于是在不同的條件下，無疑其檢測得到的誤差相對 較大；另一方面，由于分別采用不同的檢測芯片對車輛進行檢測，增加了使用成本。
[0004] 因此，如何提供一種精度高、集成度高的車輛檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)對車輛流量、速度與 車型同時進行檢測顯得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒如此，有必要提供一種道路車輛檢測系統(tǒng)，該道路車輛檢測系統(tǒng)能夠提高車 輛的檢測精度。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：
[0007] -種道路車輛檢測系統(tǒng)，包括：
[0008] 采集模塊，設(shè)置于行車道上，用于實時采集三維地磁信號及車輛運行時間及速度， 并在無車輛通行時將連續(xù)采集到的三維地磁信號取均值作為基線數(shù)據(jù)，所述三維地磁信號 包括X、Y及Z軸的地磁信號，所述連續(xù)采集到的次數(shù)最少為3次；
[0009] 濾波模塊，信號連接于所述采集模塊，用于對所述三維地磁信號進行濾波處理； [0010] 檢測模塊，信號連接于所述濾波模塊，所述檢測模塊上設(shè)定有X軸地磁閾值、Y軸 地磁閾值及Z軸地磁閾值，所述X軸地磁閾值、Y軸地磁閾值及Z軸地磁閾值的閾值為a，所 述檢測模塊用于將濾波后的三維地磁信號與所述基線數(shù)據(jù)做差，若該差值大于所述X軸地 磁閾值、Y軸地磁閾值及Z軸地磁閾值中的一個，則判斷為有車狀態(tài)；
[0011] 所述檢測模塊還包括車速計算單元和車型自學(xué)習(xí)單元，所述車速計算單元根據(jù)地 磁波形變化進行車速計算，車型自學(xué)習(xí)單元并對波形進行經(jīng)驗分類學(xué)習(xí)，判斷車型，將結(jié)果 存儲；
[0012] 更新模塊，信號連接于所述檢測模塊及采集模塊，用于根據(jù)所述檢測模塊的檢測 結(jié)果在無車輛通行時對所述基線數(shù)據(jù)進行更新，并將更新結(jié)果反饋至所述采集模塊。
[0013] 在一些實施例中，所述采集模塊包括若干磁阻傳感器節(jié)點及與所述磁阻傳感器節(jié) 點信號連接的路由節(jié)點，所述磁阻傳感器節(jié)點用于實時采集三維地磁信號，所述路由節(jié)點 用于根據(jù)所述三維地磁信號檢測車輛運行時間及速度。
[0014] 在一些實施例中，所述磁阻傳感器節(jié)點設(shè)置于車道中間，將檢測的車輛位于所述 磁阻傳感器節(jié)點感知范圍內(nèi)的時間記為T d_&dNc^、離開范圍內(nèi)的時間記為Td_&dNc^，，所 述車輛速度記為V pass，所述車輛的車長 Lvehicle V pass \ (TjetectedNodel ' TfJetectedNodei) 0
[0015] 在一些實施例中，所述磁阻傳感器節(jié)點為1個，車輛在所述第一磁阻傳感器節(jié)點 路段速度為：
[0016] V = L/t
[0017] 其中：
[0018] L為車輛進入所述磁阻傳感器節(jié)點感知范圍到離開所述磁阻傳感器節(jié)點感知范圍 之間的間距；
[0019] t為車輛進入所述磁阻傳感器節(jié)點感知范圍到離開所述磁阻傳感器節(jié)點感知范圍 之間的時間差。
[0020] 在一些實施例中，所述磁阻傳感器節(jié)點為2個，記為第一磁阻傳感器節(jié)點及第二 磁阻傳感器節(jié)點，所述第一磁阻傳感器節(jié)點及第二磁阻傳感器節(jié)點間距地沿車道的中央設(shè) 置，車輛在所述第一磁阻傳感器節(jié)點及第二磁阻傳感器節(jié)點之間路段速度為：
[0021] V = (Vi+vJ/% V1= Δ L/t p V2= Δ L/t 2，
[0022] 其中：
[0023] V1為所述車輛進入所述第一磁阻傳感器節(jié)點感知范圍時的速度；
[0024] V2為所述車輛離開所述第二磁阻傳感器節(jié)點感知范圍時的速度；
[0025] Δ L為所述第一磁阻傳感器節(jié)點及第二磁阻傳感器節(jié)點之間的間距；
[0026] h為所述車輛進入所述第一磁阻傳感器節(jié)點感知范圍的時間差；
[0027] t2為所述車輛離開所述第二磁阻傳感器節(jié)點感知范圍的時間差。
[0028] 在一些實施例中，所述濾波模塊采用均值濾波和中值濾波相結(jié)合的方法對所述三 維地磁信號進行濾波處理。
[0029] 所述a為200~400，且所述a優(yōu)選為300。
[0030] 另一方面，本發(fā)明還提供了一種道路車輛檢測方法，包括下述步驟：
[0031] 步驟SllO :采集三維地磁信號，并在無車輛通行時將連續(xù)采集到的三維地磁信號 取均值作為基線數(shù)據(jù)，所述三維地磁信號包括X、Y及Z軸的地磁信號，所述連續(xù)采集到的次 數(shù)最少為3次；
[0032] 步驟S120 :對所述三維地磁信號進行濾波處理；
[0033] 步驟S130 :設(shè)定X軸地磁閾值、Y軸地磁閾值及Z軸地磁閾值；
[0034] 步驟S140 :將濾波后的三維地磁信號與所述基線數(shù)據(jù)做差，若該差值大于所述X 軸地磁閾值、Y軸地磁閾值及Z軸地磁閾值中的一個，則判斷為有車狀態(tài)；否則判斷為無車 狀態(tài)；
[0035] 步驟S150 :若上述結(jié)果判斷為無車狀態(tài)，重新更新所述基線數(shù)據(jù)，并返回至步驟 SllO ；
[0036] 步驟S160 :若上述結(jié)果判斷為有車狀態(tài)，則根據(jù)地磁波形變化進行車速計算，并 對波形進行經(jīng)驗分類學(xué)習(xí)，判斷車型，將結(jié)果存儲，并返回步驟S110。
[0037] 本發(fā)明采用上述技術(shù)方案帶來的技術(shù)效果在于：
[0038] -方面，本發(fā)明提供的道路車輛檢測系統(tǒng)及方法，通過采集模塊實時采集三維地 磁信號，根據(jù)濾波模塊對所述三維地磁信號進行濾波處理，再采用檢測模塊將濾波后的三 維地磁信號與基線數(shù)據(jù)做差，當(dāng)該差值中的至少兩個大于所述X軸地磁閾值、Y軸地磁閾值 及Z軸地磁閾值中的一個，則判斷為有車狀態(tài)，有效提高了車輛的檢測精度。
[0039] 另一方面，本發(fā)明提供的道路車輛檢測系統(tǒng)，在實現(xiàn)車輛檢測的基礎(chǔ)上，將采集模 塊設(shè)計為由磁阻傳感器節(jié)點及路由節(jié)點組成的子網(wǎng)，根據(jù)路由節(jié)點實時檢測車輛運行時間 及速度，從而實現(xiàn)了對車輛流量檢測、速度檢測與車型檢測的精度測量。
【附圖說明】
[0040] 圖1是本發(fā)明實施例一提供的道路車輛檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041] 圖2是本發(fā)明實施例一一較佳方式提供的兩級緩存隊列的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0042] 圖3 (a)表示傳感器節(jié)點的位置示意圖。
[0043] 圖3 (b)表示為車速檢測示意圖。
[0044] 圖4為車型自學(xué)習(xí)單元采用的自學(xué)習(xí)適應(yīng)流程圖。
[0045] 圖5表示為道路車輛檢測方法的步驟流程圖。
[0046] 圖6為本發(fā)明實施例提供的4個磁阻傳感器檢測車輛的示意圖。
【具體實施方式】
[0047] 為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進行更全面的描述。附圖中 給出了本發(fā)明的較佳實施方式。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文 所描述的實施方式。相反地，提供這些實施方式的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容理解的更 加透徹全面。
[0048] 本發(fā)明中所述的"第一"、"第二"僅僅為了便于說明本技術(shù)方案，并不是限定本技 術(shù)方案。
[0049] 除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的 技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具 體的實施方式的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語"及/或"包括一個或多 個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。
[0050] 如圖1所示，為本發(fā)明實施例一提供的道路車輛檢測系統(tǒng)100包括：采集模塊 110、濾波模塊120、檢測模塊130及更新模塊140。
[0051] 其中，采集模塊110設(shè)置于行車道上，用于實時采集三維地磁信號及車輛運行時 間及速度，并在無車輛通行時將連續(xù)采集到的三維地磁信號取均值作為基線數(shù)據(jù)，所述三 維地磁信號包括X、Y及Z軸的地磁信號，所述連續(xù)采集到的次數(shù)最少為3次。