一種車輛檢測裝置傳感信號的處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種車輛檢測裝置磁場傳感信號的處理方法。地球上某一點周圍空間地磁場受鐵磁物體的影響會發(fā)生變化，檢測出某處地磁場隨時間變化所得到的信號就是磁場傳感信號。磁場傳感信號受環(huán)境、溫度、背景等各種因素的干擾，存在瞬時脈沖干擾和隨時間緩慢變化的積累干擾?，F(xiàn)有類似車輛檢測裝置未對檢測到的磁場傳感信號中的這些干擾進行處理，因此車輛檢測的準確性不高。本方法對瞬時脈沖干擾進行了有效抑制，對緩慢變化的積累干擾進行了跟蹤補償，消除了各種原因引起的瞬時干擾和長時間環(huán)境因素等引起的積累干擾所造成的誤判，大大提高了車輛檢測的準確性和可靠性。
【專利說明】一種車輛檢測裝置傳感信號的處理方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能交通及車輛管理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說是涉及一種車輛檢測裝置磁場傳感信號的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，普遍采用地感線圈對經(jīng)過的車輛進行檢測。這種車輛檢測裝置體積大，埋置不方便，不能密集埋置，受環(huán)境干擾影響大，工作不穩(wěn)定。另有一種利用鐵磁物體引起地磁場變化的原理做成的車輛檢測裝置。這種檢測裝置由于沒有對檢測到的磁場傳感信號進行必要的處理，很容易受各種原因引起的磁場瞬時脈沖干擾和長時間緩慢變化的積累值的干擾而造成錯誤的檢測結(jié)果；由于采用無線傳輸，在信道多時，很容易發(fā)生信號的阻塞。
[0003]本
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有車輛檢測裝置沒有對磁場傳感信號進行必要處理的不足，在現(xiàn)有利用鐵磁物體引起地磁場變化的原理做成的車輛檢測裝置的基礎(chǔ)上，通過應(yīng)用軟件對檢測到的磁場傳感信號進行了分段積分處理和磁場跟蹤補償，消除瞬時干擾和長時期積累干擾對磁場傳感信號的影響，這是本發(fā)明的關(guān)鍵點。在上述發(fā)明之外也在硬件方面進行了改進，去除裝置 中安裝的電池，改用外部直流電源供電。由于改用外部穩(wěn)壓電源通過電纜線供電，不會因電池電壓降低造成工作不穩(wěn)定；這種檢測裝置通常都埋在地下，一次性使用，因此也不會因電池失效而造成檢測裝置的報廢，降低了使用成本，延長了使用壽命；改無線為有線傳輸磁場檢測傳感信號，解決了多信道傳輸時產(chǎn)生的信號阻塞問題。通過上述對磁場傳感信號處理方法的發(fā)明，消除了磁場瞬時波動和緩慢積累變化造成的檢測誤判，使車輛檢測裝置工作穩(wěn)定可靠，檢測結(jié)果準確。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種新型車輛檢測裝置磁場傳感信號的處理方法，通過設(shè)計的應(yīng)用軟件和微處理器將檢測到的磁場信號進行特殊處理，消除磁場瞬時峰值干擾信號和緩慢積累變化帶來的影響，提高車輛檢測裝置工作的穩(wěn)定性、可靠性和檢測的準確性。
[0006]為了更好地闡明所發(fā)明的磁場傳感信號的處理方法，下面結(jié)合車輛檢測裝置的構(gòu)成和車輛檢測原理進行描述。車輛檢測裝置主要由直流電源、穩(wěn)壓器、CAN總線、CAN總線收發(fā)器、微處理器、磁場檢測器、封裝外殼等所組成。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:對磁場傳感信號進行了分段積分處理判斷，去掉了瞬時干擾造成的磁場脈沖波動，采用磁場跟蹤的方法抵消了環(huán)境因素等造成的磁場長期變化形成的積累升高或降低，這種變化超過設(shè)置的磁場分量閥值時就會造成檢測的錯誤結(jié)果。綜上所述，采用對磁場傳感信號發(fā)明的處理方法所制造的車輛檢測裝置提高了工作的穩(wěn)定性、可靠性和檢測結(jié)果的準確性，為實現(xiàn)城市智能化交通管理奠定了基礎(chǔ)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1:是車輛進入某處時空間磁場X方向分量隨時間變化曲線[0009]圖2:是車輛尚開某處時空間磁場X方向分量隨時間變化曲線
[0010]圖3:是車輛檢測器電路原理方框簡圖
[0011]圖4:是車輛檢測器機械結(jié)構(gòu)示意圖
[0012]圖中1.封裝筒體，2.卡扣，3.筒蓋，4.印刷電路板，5.出線口，6.信號線，7.電源線
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖進一步說明本發(fā)明的實施例:
[0014]實施例1:圖1、圖2、圖3、圖4所示的車輛檢測裝置，由電路部分和機械結(jié)構(gòu)兩部分組成。電路部分由CAN總線收發(fā)器、微處理器、磁場檢測器、穩(wěn)壓器所組成。機械結(jié)構(gòu)部分由封裝筒體1、卡扣2、筒蓋3、印刷電路板4、出線口 5、信號線6、電源線7所組成。
[0015]其中，電路部分的CAN總線與CAN總線收發(fā)器相連，數(shù)據(jù)為雙向傳輸。CAN總線收發(fā)器和微處理器通過三線制串行總線相連，數(shù)據(jù)為雙向傳輸。微處理器和磁場檢測器通過Iic總線相連，數(shù)據(jù)為雙向傳輸。穩(wěn)壓器輸出的穩(wěn)壓直流電源分別與CAN總線收發(fā)器、微處理器、磁場檢測器相連，對這三部分電路供電。以上各部分制作在印刷電路板4上面。
[0016]現(xiàn)將電路各部分作用描述如下:CAN總線收發(fā)器用作數(shù)據(jù)通信，將檢測器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)傳輸?shù)紺AN總線網(wǎng)絡(luò)進而傳輸給用戶，并將用戶設(shè)置的指令傳輸給檢測器。微處理器控制磁場檢測器的工作，并將其產(chǎn)生的數(shù)據(jù)依據(jù)一定的算法轉(zhuǎn)換成識別結(jié)果。磁場檢測器檢測環(huán)境中的磁場信號并將其轉(zhuǎn)換成一定格式的數(shù)據(jù)。穩(wěn)壓器接受外部電能輸入，提供一定等級的電學(xué)沖擊防護，經(jīng)過穩(wěn)壓后為上述各部分電路提供符合要求的電能。
[0017]機械部分，卡扣2與封裝筒體I通過鑄塑成型為一個整體，印刷電路板4從封裝筒體I的筒口處插入卡口 2的槽中。信號線6和電源線7穿過筒蓋3上的出線口 5，在筒蓋3和封裝筒體I的各自螺紋上涂上液體生料帶膠，將筒蓋3蓋在封裝筒體I上，兩者之間用螺紋固定緊。上述裝配完成后在筒蓋3上的出線口 5處涂上防水膠，起密封防水作用。
[0018]車輛檢測原理如下:地球上某點所在周圍空間存在地磁場，地磁場大小隨環(huán)境各種因素的變化會有緩慢的變化。如果鐵磁物體進入該空間，或離開該空間，就會立刻引起明顯的磁場變化，利用這一現(xiàn)象，只要檢測出某處磁場的明顯變化，超出設(shè)定的車輛有無判斷閥值即可判斷鐵磁物體的進入或離開。車輛含有大量的鋼鐵制件，因此，某點車輛的有無會引起該點周圍磁場的明顯差異，由此就可檢測出該點是否有車輛駛?cè)牖蝰偝觥?br> [0019]下面重點描述本發(fā)明對檢測到的磁場信號所做的處理。
[0020]在地球上某個地理位置處，沒有車輛時測出車位所在空間磁場值作為無車磁場標定值。車輛駛?cè)朐撐恢煤?，該處磁場發(fā)生變化，與無車磁場標定值之間會產(chǎn)生一個差值。由于車輛大小不同，這種差值是不一樣的，一般來說車輛越大差值越大。在磁場無車標定值和變化值之間選擇一個適當?shù)闹底鳛榕袛嘬囕v駛?cè)氲拈y值。為了盡可能地避免瞬時干擾的影響，這個閥值的絕對值應(yīng)取得離開無車磁場標定值大一些；為了避免對小型車輛作出錯誤判斷，這個閥值的絕對值應(yīng)該取得離開無車磁場標定值小一些。因此，車輛駛?cè)腴y值的選取應(yīng)兼顧這兩方面的要求。在車輛進入后，測出的車位所在空間磁場值作為有車磁場標定值。車輛駛出的閥值的設(shè)定與車輛駛?cè)氲拈y值的設(shè)定原則上是一樣的，只是磁場值大小變化相反而已，不再贅述。[0021]附圖中，圖1為車輛進入某處時空間磁場X方向分量隨時間變化曲線，圖2為車輛離開某處時空間磁場X方向分量隨時間變化曲線。X軸為時間，Y軸為空間磁場X方向分量。圖中上面一條曲線是未經(jīng)處理的曲線，下面一條曲線是經(jīng)過處理后的曲線?？梢悦黠@地看出，未經(jīng)處理的曲線波動較大，有時會產(chǎn)生較大的瞬時峰值而造成干擾，經(jīng)過處理后的曲線十分平滑，去除了瞬時脈沖干擾。
[0022]由于瞬時磁場干擾信號一般都是時間極短的脈沖信號，但有時幅值會很大，一旦超過閥值就會造成車輛檢測的誤判。為了消除瞬時干擾脈沖的影響，我們在車輛檢測器整個工作期間對不斷檢測到的連續(xù)的磁場信號所得到的上述曲線進行分段積分處理判斷。以該曲線在一個時間增量At中的積分值也就是以At與曲線所圍成的面積值的大小與閥值和At的乘積相比較來作為判斷車輛的依據(jù)，而不是以瞬時值與閥值相比較作為判斷的依據(jù)，由于時間極短的瞬時脈沖，經(jīng)積分后數(shù)值很微小，因此，其產(chǎn)生的干擾微不足道，從而消除了瞬時脈沖干擾的影響。一個At中的積分完成，緊接著進行下一個At中的積分，其值作為下一次判斷車輛的依據(jù)。由于車輛是隨機進入或離開(對于停車場車位管理來說)或隨機通過某處(對于道路交通管理來說)，因此，上述積分和判斷持續(xù)進行下去，就可對停車場車位或道路交通的車輛進行全天候的檢測管理。
[0023]環(huán)境、背景、漂移等各種因素會造成磁場的緩慢變化，長時期積累下去會產(chǎn)生嚴重的干擾。為了消除以上各種因素造成的緩慢的磁場升高或降低的影響，我們采取了水漲船高的磁場跟蹤補償辦法。在地球上某個地理位置處，每間隔一段時間AT就檢測出一個磁場值，如果這個磁場值與車輛駛出(無車)或車輛駛?cè)?有車)的磁場標定值之差的絕對值大于事先設(shè)定的磁場增量值(認定為瞬時干擾而非環(huán)境因素帶來的緩慢變化)，則保持原標定值不變；如果這個磁場值與磁場標定值相比較變化不大，也就是說這個磁場值與磁場標定值之差的絕對值小于事先設(shè)定的磁場增量值，就把這個磁場值作為新的磁場標定值。新的磁場標定值減去原磁場標定值之差值作為車輛駛?cè)牖蝰偝龅拈y值的修正值，修正值可能為正，也可能為負，前一個閥值與這個修正值的代數(shù)和作為新的閥值。這樣不斷根據(jù)緩慢的磁場變化進行閥值的跟蹤修正，就可消除環(huán)境因素帶來的影響，確保車輛檢測的準確性。
【權(quán)利要求】
1.一種車輛檢測裝置傳感信號的處理方法，其特征在于:對磁場傳感信號進行分段積分處理判斷，消除瞬時干擾造成的磁場脈沖波動所帶來的影響，采用磁場跟蹤補償?shù)姆椒?，抵消環(huán)境因素等造成的磁場長期變化形成的積累升高或降低所帶來的影響。
2.如權(quán)利要求1所述的一種車輛檢測裝置磁場傳感信號的處理方法，所述的分段積分處理判斷，其特征在于:在車輛檢測器整個工作期間對不斷檢測到的連續(xù)的磁場傳感信號按一定的時間分段，以該曲線在每一個時間段的增量At中的積分值分別與車輛駛?cè)腴y值或車輛駛出閥值和At的乘積相比較來作為判斷那個時間段車輛有無的依據(jù)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種車輛檢測裝置磁場傳感信號的處理方法，所述的磁場跟蹤補償，其特征在于:在地球上某個地理位置處，每間隔一段時間AT就檢測出一個磁場值，如果這個磁場值與車輛駛出或車輛駛?cè)氲拇艌鰳硕ㄖ抵畹慕^對值大于事先設(shè)定的磁場增量值，則保持原標定值不變，如果這個磁場值與與車輛駛出或車輛駛?cè)氲拇艌鰳硕ㄖ抵畹慕^對值小于事先設(shè)定的磁場增量值，就把這個磁場值作為新的磁場標定值。新的磁場標定值減去原磁場標定值之差值作為車輛駛?cè)牖蝰偝龅拈y值的修正值，前一個車輛駛?cè)牖蜍囕v駛出閥值與這個修正值的代數(shù)和作為新的車輛駛?cè)牖蜍囕v駛出閥值。
【文檔編號】G08G1/042GK103456176SQ201310359725
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月19日
【發(fā)明者】程雄 申請人:程雄