專利名稱：一種交流流量的檢測方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及道路參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)，特別涉及一種交通流量檢測的方法和裝置。
背景技術(shù)：
道路車輛監(jiān)測系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)重要的組成部分，它可以實(shí)時地提供道路狀態(tài)參數(shù)，如車流量、車速等。其中，車流量是單位時間內(nèi)通過監(jiān)測路段的車輛總數(shù)，可以通過交通流量檢測裝置來實(shí)現(xiàn)。
目前，常見的交通流量檢測裝置有地磁線圈交通流量檢測器，視頻交通流量監(jiān)測系統(tǒng)等。其中，地磁線圈檢測器是比較傳統(tǒng)的交通流量檢測器，如天津大學(xué)研發(fā)的多功能交通信息檢測器等。它由地磁線圈傳感器、振蕩電路和處理電路組成。地磁線圈通常安裝在地面下，車輛經(jīng)過時引起線圈電感值的變化，從而影響振蕩電路的頻率，據(jù)此可以檢測出車輛。它的檢測原理簡單，檢測精度不受天氣狀況的影響，因此得到廣泛應(yīng)用。但是在安裝和維護(hù)時都需要切割路面，影響車輛的正常行駛，且給路面帶來不同程度的破壞。
視頻交通流量監(jiān)測系統(tǒng)是由安裝在路旁或橋梁上的攝像頭和終端的計(jì)算機(jī)組成，如日本東京株式會社日立制作所研制的交通流量監(jiān)測設(shè)備等。它的檢測原理是攝像頭拍攝道路狀況，并將圖片傳送到終端，由運(yùn)行在計(jì)算機(jī)上的圖像處理軟件來提取車輛信息。它的檢測區(qū)域廣，可以同時監(jiān)測多個車道，獲取多個交通參數(shù)，但它易受背景環(huán)境(如天氣、光照度)變化的影響，鏡頭需要經(jīng)常擦拭。而且目前的大部分交通流量檢測裝置都是通過有線進(jìn)行信號的傳輸，不利于布設(shè)和維護(hù)，且不利于監(jiān)測系統(tǒng)的擴(kuò)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有的交通流量檢測裝置安裝、維護(hù)困難的缺陷，從而提供一種檢測精度高、安裝維護(hù)方便的交通流量檢測方法和檢測裝置。
本發(fā)明提供了一種交通流量的檢測方法，包括以下步驟步驟00)、預(yù)處理操作，包括將一個用于判斷車輛是否為機(jī)動車的變量的初始值設(shè)為零，以及對參考信號的選擇；步驟10)、周期性地采集地磁場信號；步驟20)、采用步驟00)中所選擇的參考信號對步驟10)所采集到的地磁場信號做基于匹配濾波的信號處理；步驟30)、從濾波處理后的信號中提取用于檢測車輛的信息，根據(jù)檢測結(jié)果判斷是否有車輛通過；步驟40)、根據(jù)步驟30)的檢測結(jié)果，若有車輛通過，則將車輛檢測的結(jié)果輸出，重新執(zhí)行步驟10)，等待新的采集數(shù)據(jù)的到來。
上述技術(shù)方案中，在所述的步驟00)中，所述的對參考信號的選擇具體包括從原始信號中選擇若干個點(diǎn)，用一條曲線對所選擇的點(diǎn)進(jìn)行擬合，根據(jù)最小二乘原則確定曲線的系數(shù)。
所述的曲線為多項(xiàng)式曲線或高斯曲線或包括正弦和正比例曲線組合的非線性曲線。
在選擇參考信號時，根據(jù)原始信號的響應(yīng)時間范圍選擇至少一個參考信號。
在選擇具有不同響應(yīng)時間的參考信號時，同時滿足以下標(biāo)準(zhǔn)a、響應(yīng)時間最長的原始信號與響應(yīng)時間最長的參考信號的互相關(guān)函數(shù)的峰值大于閥值；b、響應(yīng)時間最短的原始信號與響應(yīng)時間最短的參考信號的互相關(guān)函數(shù)的峰值大于閥值；c、相鄰的兩個參考信號的互相關(guān)函數(shù)的峰值大于閥值。
上述技術(shù)方案中，在所述的步驟10)中，采取地磁場信號的采樣周期在10～50毫秒之間選取。
上述技術(shù)方案中，在所述的步驟20)中，所述的信號處理是將參考信號與地磁場信號做互相關(guān)運(yùn)算。
上述技術(shù)方案中，所述的步驟30)的具體實(shí)現(xiàn)步驟如下步驟31)、判斷所述變量是否為零，若為零，執(zhí)行下一步，否則執(zhí)行步驟34)；步驟32)、將步驟20)所得到的信號處理結(jié)果與閥值做比較，根據(jù)比較結(jié)果判斷當(dāng)前信號是否屬于信號的上升沿，若是，執(zhí)行下一步，若不是，重新執(zhí)行步驟10，等待新的采集數(shù)據(jù)的到來；步驟33)、將所述變量的值設(shè)為1，然后執(zhí)行步驟40)；步驟34)、將步驟20)所得到的信號處理結(jié)果與閥值做比較，根據(jù)比較結(jié)果判斷當(dāng)前信號是否屬于信號的下降沿，若是，執(zhí)行下一步，若不是，重新執(zhí)行步驟10，等待新的采集數(shù)據(jù)的到來；步驟35)、將所述變量的值設(shè)為0，然后重新執(zhí)行步驟10)，等待新的采集數(shù)據(jù)的到來。
所述的閥值在(0.6～1)之間。
本發(fā)明還提供了一種采用所述的交通流量檢測方法的交通流量檢測裝置，該裝置包括傳感模塊301、信號調(diào)理模塊302；還包括交通信息檢測模塊303；其中，所述的交通流量檢測模塊303包括用于對信號做濾波處理的信號處理單元3032，用于提取與交通流量檢測有關(guān)信息的信息提取單元3033，以及用于控制、協(xié)調(diào)裝置中其他模塊工作的控制單元3031；所述的傳感模塊301用于采集地磁場信號，所述的信號調(diào)理模塊302用于放大信號并對信號做模數(shù)轉(zhuǎn)換；所述的傳感模塊301采集地磁場信號后，將所采集到的信號傳輸?shù)叫盘栒{(diào)理模塊302中，由信號調(diào)理模塊302對信號做放大處理，并實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換，模數(shù)轉(zhuǎn)換后的信號輸入到交通流量檢測模塊303，所述的交通流量檢測模塊303從輸入信號中提取用于檢測車輛的信息，根據(jù)檢測結(jié)果判斷是否有車輛通過。
上述技術(shù)方案中，所述裝置還包括用于發(fā)送交通流量檢測結(jié)果的無線通信模塊304。
所述的傳感模塊301為磁阻傳感器或磁感應(yīng)線圈或霍爾效應(yīng)磁場傳感器或磁敏二極管或磁敏三極管。
所述的信號調(diào)理模塊302包括放大器3021、A/D轉(zhuǎn)換部件3023和復(fù)位部件3022。
所述的車輛分類模塊303在可編程邏輯芯片上實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1、本發(fā)明的交通流量檢測方法中采用基于匹配濾波的信號處理方法，可以大大改善信噪比，有利于提高交通流量檢測精度；2、本發(fā)明的交通流量檢測方法中選用曲線擬合后的信號作為匹配濾波的參考信號，可以改善匹配濾波的處理效果；3、本發(fā)明的交通流量檢測方法中選用多個參考信號進(jìn)行匹配濾波，提高信號處理的精度；4、本發(fā)明的交通流量檢測方法中的信息提取方法非常簡單，易于實(shí)現(xiàn)；5、本發(fā)明的交通流量檢測裝置體積小，只需放置于路邊就可監(jiān)測交通流，便于布設(shè)和維護(hù)；6、本發(fā)明的交通流量檢測裝置通過無線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，無需鋪設(shè)線路，便于系統(tǒng)布設(shè)和擴(kuò)展；7、本發(fā)明的交通流量檢測裝置之間可以通過無線通信并采用自組織多跳方式形成網(wǎng)絡(luò)；8、本發(fā)明的交通流量檢測裝置可以和其它交通裝置和設(shè)備進(jìn)行無線通信，構(gòu)成特定的控制系統(tǒng)。


圖1為車輛經(jīng)過一個區(qū)域時引起地磁場變化的示意圖；圖2為本發(fā)明中交通流量檢測方法的流程圖；圖3為本發(fā)明中交通流量檢測裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖4為本發(fā)明中一個實(shí)施例的匹配濾波器框圖；圖5A為本發(fā)明中一個實(shí)施例的波形的原始信號圖5B為本發(fā)明中一個實(shí)施例的波形擬合后的高斯曲線波形；圖6為本發(fā)明中一個實(shí)施例的交通流量檢測方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述由于車輛包含鐵磁性物質(zhì)，當(dāng)車輛經(jīng)過一個區(qū)域時，會對周圍的地磁場產(chǎn)生擾動，借助于檢測地磁場的變化情況，可以檢測車輛的存在。如圖1中所示，車輛101的運(yùn)動會引起區(qū)域102地磁場的擾動。從圖1中可以看出，車輛101周圍的地磁場與其余區(qū)域的地磁場強(qiáng)度不同，本發(fā)明通過分析地磁場強(qiáng)度的變化，檢測車輛的存在，從而獲得交通流量信息。
如圖2所示，本發(fā)明的交通流量檢測方法具體包括以下步驟步驟00、預(yù)處理操作。在預(yù)處理操作過程中，需要對交通流量檢測操作的實(shí)現(xiàn)做必要的準(zhǔn)備，具體包括步驟01、設(shè)定一個用于判斷車輛是否為機(jī)動車的變量，將該變量的值設(shè)為0，該變量用IsAVehicle表示；步驟02、選擇參考信號。在后續(xù)的步驟中，需要采用基于匹配濾波的方法對采集的地磁場信號進(jìn)行處理，而在匹配濾波操作過程中，需要預(yù)先選擇參考信號。參考信號是與原始信號進(jìn)行互相關(guān)操作的信號，如何選擇參考信號將在后續(xù)的描述中做具體說明。
步驟10、周期性地采集地磁場信號，地磁場信號的采樣周期可以根據(jù)需要在10～50毫秒之間選取。
步驟20、采用步驟02所選擇的參考信號對步驟10所采集到的地磁場信號做基于匹配濾波的信號處理。
在道路上，除了汽車會帶來地磁場的擾動外，還有很多其它因素會引起地磁場的變化，如電磁輻射等。因此步驟10所采集到的原始信號中摻雜著很多噪音，如果不對原始信號進(jìn)行處理的話，很有可能會影響車輛的檢測。這種對車輛檢測的不良影響對位于第二車道的汽車尤為突出。為了降低噪音對車輛檢測的影響，本發(fā)明對所采集的信號做基于匹配濾波的信號處理，該信號處理方法可在較大程度上濾除干擾信號，提高信號的信噪比。
2000年高等教育出版社出版的《信號與系統(tǒng)》的第358頁中，鄭君里在“匹配濾波器”一節(jié)中敘述了匹配濾波器的原理。圖4所示的匹配濾波器401是一種“最佳檢測器”，402為原始信號，403為濾波后的信號。其中，有用信號為s(t)，噪音為n(t)，原始信號402是有用信號s(t)與噪音信號n(t)的疊加。有用信號濾波后得到so(t)，噪音濾波后得到no(t)。匹配濾波器能使有用信號s(t)增強(qiáng)，同時對噪聲n(t)具有抑制作用。匹配濾波器401可以表示為k*s(τ-t)，原始信號402通過匹配濾波器401時，相當(dāng)于與有用信號s(t)進(jìn)行互相關(guān)運(yùn)算，因此濾波后的信號403可以看成s(t)的自相關(guān)運(yùn)算和n(t)與s(t)的互相關(guān)運(yùn)算結(jié)果之和。s(t)的自相關(guān)運(yùn)算結(jié)果CorrRes(s(t)，s(t))，在判決時刻取得自相關(guān)函數(shù)的峰值；而噪聲n(t)與信號s(t)的互相關(guān)運(yùn)算結(jié)果CorrRes(s(t)，n(t))，在判決時刻取值很小，因此在判決時刻可以得到最大的信噪比。
由于有用信號s(t)是一種理想的信號狀態(tài)，并不能夠從檢測到的原始信號中直接得到，因此匹配濾波運(yùn)算的一個關(guān)鍵是如何選擇有用信號。只有選擇適當(dāng)?shù)挠杏眯盘柌拍艿玫捷^好的相關(guān)運(yùn)算結(jié)果。所選擇的有用信號又被稱為參考信號，因此在步驟02中需要完成參考信號的選擇。選擇參考信號時，應(yīng)當(dāng)選擇與噪聲相關(guān)度不大的信號，因此要盡量選擇沒有噪聲的信號作為參考信號。在本發(fā)明中采用曲線擬合的方式求得參考信號，最大限度地減少噪聲的干擾。圖5A所示的501是交通流量檢測裝置檢測到的原始信號，代表一輛汽車經(jīng)過時引起的地磁場的變化，縱軸為歸一化之后的磁場強(qiáng)度，橫軸為時間，尖峰的寬度為響應(yīng)時間。從該原始信號中均勻地取出(10～15)個點(diǎn)，記為(xdatai，ydatai)，xdatai為該點(diǎn)的時間，ydatai為歸一化后該點(diǎn)的磁場強(qiáng)度。通過高斯曲線F(x)=a*e-((x-b)/c)2]]>進(jìn)行擬合，擬合的目標(biāo)是得到 使12×Σi(F(x→,xdatai)-ydatai)2]]>最小， 是高斯曲線的系數(shù)a，b，c組成的向量，根據(jù) 可以求得系數(shù)a，b，c的精確值。在應(yīng)用時，a的取值范圍是(-1～-100)，b的取值范圍是(0.8～1.2)，c依照下面的參考信號選擇標(biāo)準(zhǔn)在(0.2～0.6)之間選取。圖5B中的502是采用高斯曲線擬合之后的波形，縱軸為歸一化之后的磁場強(qiáng)度，橫軸為時間。從501和502中可以看出，擬合之后的高斯曲線可以代表原始的車輛信息，而且濾除了噪聲信號，即與噪聲相關(guān)度不大，可以作為匹配濾波器的參考信號。此外，還可以采用多項(xiàng)式曲線F(x)＝p1×xm+p2×xm-1+...+pm×x+pm+1(其中，m的取值為(5～11)，p1～pm+1是該曲線的系數(shù))，或非線性曲線，如正弦曲線和正比例曲線的組合F(x)＝a×sin(bx+c)+d×x(其中，a，b，c，d是該曲線的系數(shù))來進(jìn)行曲線擬合。要在交通信息檢測模塊中實(shí)現(xiàn)濾波處理，需要將參考信號離散化，在本發(fā)明中根據(jù)原始信號的采樣周期從高斯信號中均勻地選出n個點(diǎn)作為參考信號，n的取值為采樣率的四倍。
由于包含地磁場信息的電壓信號的響應(yīng)時間與車型、車速有關(guān)，而各個車輛引起的響應(yīng)時間不同。因此，為了提高檢測精度，本發(fā)明中采用多個高斯曲線作為參考信號，這些高斯曲線彼此的系數(shù)c不同，表示不同的響應(yīng)時間，c越小，響應(yīng)時間越短。本發(fā)明中確定參考信號響應(yīng)時間(即確定高斯曲線系數(shù)c)的標(biāo)準(zhǔn)如下1、響應(yīng)時間最長的原始信號與響應(yīng)時間最長的參考信號的互相關(guān)函數(shù)的峰值大于閥值Threshold；2、響應(yīng)時間最短的原始信號與響應(yīng)時間最短的參考信號的互相關(guān)函數(shù)的峰值大于閥值Threshold；3、相鄰的兩個參考信號的互相關(guān)函數(shù)的峰值大于閥值Threshold。
上述三個標(biāo)準(zhǔn)必須同時滿足，其中的閥值Threshold可以根據(jù)需要在(0.6～1)之間選取。由于本發(fā)明方法中測量的車輛響應(yīng)時間在0.7秒和4秒之間，因此在本實(shí)施例中選取閥值Threshold為0.8，根據(jù)確定參考信號響應(yīng)時間的標(biāo)準(zhǔn)，最終選取響應(yīng)時間為0.85秒和3.4秒的高斯曲線作為參考信號。用ref1(1:n)表示參考信號1，它是響應(yīng)時間為0.85秒的高斯曲線，用ref2(1:n)表示參考信號2，它是響應(yīng)時間為3.4秒的高斯曲線。
所述的原始信號是當(dāng)前最新的多個原始信號，用n表示信號的個數(shù)，用signal(m-n+1:m)表示當(dāng)前最新的n個原始信號。將signal(m-n+1:m)分別與ref1(1:n)、ref2(1:n)做互相關(guān)運(yùn)算。
步驟30、從濾波處理后的信號中提取用于檢測車輛的信息，根據(jù)檢測結(jié)果判斷是否有車輛通過。
步驟31、判斷變量IsAVehicle是否為零，若為零，執(zhí)行下一步，否則執(zhí)行步驟34；
步驟32、把互相關(guān)運(yùn)算的結(jié)果與前面得到的閥值Threshold做比較，根據(jù)比較結(jié)果判斷當(dāng)前信號是否屬于信號的上升沿，若是，執(zhí)行下一步，若不是，重新執(zhí)行步驟10，等待新的采集數(shù)據(jù)的到來；步驟33、將變量IsAVehicle的值設(shè)為1，執(zhí)行步驟40；步驟34、把互相關(guān)運(yùn)算的結(jié)果與前面得到的閥值Threshold做比較，根據(jù)比較結(jié)果判斷當(dāng)前信號是否屬于信號的下降沿，若是，執(zhí)行下一步，若不是，重新執(zhí)行步驟10，等待新的采集數(shù)據(jù)的到來；步驟35、將變量IsAVehicle的值設(shè)為0，重新執(zhí)行步驟10，等待新的采集數(shù)據(jù)的到來。
在上述步驟中，在步驟32判斷當(dāng)前信號是否屬于上升沿時，其判斷標(biāo)準(zhǔn)如下(CorrRes1(m-1)＜0.8且CorrRes1(m)＞0.8)或者(CorrRes2(m-1)＜0.8且CorrRes2(m)＞0.8)；在步驟34判斷當(dāng)前信號是否屬于下降沿時，其判斷標(biāo)準(zhǔn)如下(CorrRes1(m-1)＞0.8且CorrRes1(m)＜0.8)或者(CorrRes2(m-1)＞0.8且CorrRes2(m)＜0.8)。
步驟40、對步驟30的檢測結(jié)果，若檢測到有車輛通過，即變量IsAVehicle的值為1，則將車輛檢測的結(jié)果輸出，重新執(zhí)行步驟10，等待新的采集數(shù)據(jù)的到來。
下面對采用本發(fā)明方法的交通流量檢測裝置進(jìn)行說明。如圖3所示，本發(fā)明的交通流量檢測裝置包括傳感模塊301、信號調(diào)理模塊302、交通信息檢測模塊303、無線通信模塊304和電源模塊305；其中，電源模塊305與裝置中的傳感模塊301、信號調(diào)理模塊302、交通信息檢測模塊303、無線通信模塊304電連接，交通信息檢測模塊303還與裝置中的傳感模塊301、信號調(diào)理模塊302、無線通信模塊304電連接，傳感模塊301還與信號調(diào)理模塊302電連接。
傳感模塊301在車輛分類模塊303的控制下周期性地采集原始磁場信號，并將地磁場信號轉(zhuǎn)換為其它形式易于處理的信號。在本實(shí)施例中，傳感模塊301將地磁場信號轉(zhuǎn)換為電壓信號。傳感模塊301由磁阻傳感器或磁感應(yīng)線圈或其它類型能夠檢測地磁場的傳感器組成。
信號調(diào)理模塊302接收傳感模塊301轉(zhuǎn)換后的信號，在放大器3021中對信號做放大處理，并將放大后的信號在A/D轉(zhuǎn)換部件3022中做A/D轉(zhuǎn)換。放大器3021的選取與傳感器的分辨率、傳感器的靈敏度和A/D轉(zhuǎn)換的參考電壓有關(guān)，它的放大倍數(shù)一般在(1000～4000)倍之間。信號調(diào)理模塊302中還有復(fù)位部件3022，該部件的復(fù)位功能只有在傳感器受到強(qiáng)磁場干擾后才起作用，復(fù)位部件3022對傳感器進(jìn)行復(fù)位，使之恢復(fù)正常。
交通信息檢測模塊303接收調(diào)理后的帶有地磁場信息的信號，然后在信號處理單元3032中對信號做濾波處理，然后在信息提取單元3033中提取用于檢測交通流量的信息，并將檢測后的結(jié)果發(fā)送到無線通信模塊304中。交通信息檢測模塊303中的控制單元3031用于負(fù)責(zé)傳感模塊301、信號調(diào)理模塊302、無線通信模塊304和電源模塊305的控制工作，使各模塊能夠協(xié)調(diào)工作。交通信息檢測模塊303通過可編程邏輯芯片實(shí)現(xiàn)，在實(shí)際應(yīng)用中可以采用例如AVR系列單片機(jī)、PIC系列單片機(jī)、MSP430系列單片機(jī)、Philip51系列單片機(jī)、AT51系列單片機(jī)、STC51單片機(jī)、凌陽51系列單片機(jī)、ARM系列微處理器、Xilinx FPGA(Spartan系列，Virtex系列)、Altera FPGA(Cyclone系列，CycloneII系列，Startix系列，StratixII系列)、TI DSP(TMS320C2000系列，TMS320C5000系列，TMS320C6000系列)、ADI DSP(Blackfin系列，ADSP系列，TS系列)、Motorola DSP(DSP系列，MSC系列，MC系列)、杰爾DSP(SC1000系列，SC2000系列)等多種類型的芯片。
交通信息檢測模塊303得到對車輛流量的檢測結(jié)果后，將結(jié)果發(fā)送到無線通信模塊304，無線通信模塊304通過無線接收/發(fā)送單元3041將表示“有一輛汽車經(jīng)過”的消息發(fā)送出去，這些消息被服務(wù)器或監(jiān)控主機(jī)接收。
電源模塊305在DC/DC轉(zhuǎn)換單元3051中執(zhí)行電壓轉(zhuǎn)換任務(wù)，并由電池3052為傳感模塊301、信號調(diào)理模塊302、交通信息檢測模塊303和無線通信模塊304提供能量。
最后所應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參照實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種交通流量的檢測方法，包括以下步驟步驟00)、預(yù)處理操作，包括將一個用于判斷車輛是否為機(jī)動車的變量的初始值設(shè)為零，以及對參考信號的選擇；步驟10)、周期性地采集地磁場信號；步驟20)、采用步驟00)中所選擇的參考信號對步驟10)所采集到的地磁場信號做基于匹配濾波的信號處理；步驟30)、從濾波處理后的信號中提取用于檢測車輛的信息，根據(jù)檢測結(jié)果判斷是否有車輛通過；步驟40)、根據(jù)步驟30)的檢測結(jié)果，若有車輛通過，則將車輛檢測的結(jié)果輸出，重新執(zhí)行步驟10)，等待新的采集數(shù)據(jù)的到來。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通流量的檢測方法，其特征在于，在所述的步驟00)中，所述的對參考信號的選擇具體包括從原始信號中選擇若干個點(diǎn)，用一條曲線對所選擇的點(diǎn)進(jìn)行擬合，根據(jù)最小二乘原則確定曲線的系數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的交通流量的檢測方法，其特征在于，所述的曲線為多項(xiàng)式曲線或高斯曲線或包括正弦和正比例曲線組合的非線性曲線。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的交通流量的檢測方法，其特征在于，在選擇參考信號時，根據(jù)原始信號的響應(yīng)時間范圍選擇至少一個參考信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的交通流量的檢測方法，其特征在于，在選擇具有不同響應(yīng)時間的參考信號時，同時滿足以下標(biāo)準(zhǔn)a、響應(yīng)時間最長的原始信號與響應(yīng)時間最長的參考信號的互相關(guān)函數(shù)的峰值大于閥值；b、響應(yīng)時間最短的原始信號與響應(yīng)時間最短的參考信號的互相關(guān)函數(shù)的峰值大于閥值；c、相鄰的兩個參考信號的互相關(guān)函數(shù)的峰值大于閥值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通流量的檢測方法，其特征在于，在所述的步驟10)中，采取地磁場信號的采樣周期在10～50毫秒之間選取。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通流量的檢測方法，其特征在于，在所述的步驟20)中，所述的信號處理是將參考信號與地磁場信號做互相關(guān)運(yùn)算。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通流量的檢測方法，其特征在于，所述的步驟30)的具體實(shí)現(xiàn)步驟如下步驟31)、判斷所述變量是否為零，若為零，執(zhí)行下一步，否則執(zhí)行步驟34)；步驟32)、將步驟20)所得到的信號處理結(jié)果與閥值做比較，根據(jù)比較結(jié)果判斷當(dāng)前信號是否屬于信號的上升沿，若是，執(zhí)行下一步，若不是，重新執(zhí)行步驟10，等待新的采集數(shù)據(jù)的到來；步驟33)、將所述變量的值設(shè)為1，然后執(zhí)行步驟40)；步驟34)、將步驟20)所得到的信號處理結(jié)果與閥值做比較，根據(jù)比較結(jié)果判斷當(dāng)前信號是否屬于信號的下降沿，若是，執(zhí)行下一步，若不是，重新執(zhí)行步驟10，等待新的采集數(shù)據(jù)的到來；步驟35)、將所述變量的值設(shè)為0，然后重新執(zhí)行步驟10)，等待新的采集數(shù)據(jù)的到來。
9根據(jù)權(quán)利要求5或8所述的交通流量的檢測方法，其特征在于，所述的閥值在(0.6～1)之間。
10.一種應(yīng)用于權(quán)利要求1所述的交通流量檢測方法的交通流量檢測裝置，該裝置包括傳感模塊(301)、信號調(diào)理模塊(302)；其特征在于，還包括交通信息檢測模塊(303)；其中，所述的交通流量檢測模塊(303)包括用于對信號做濾波處理的信號處理單元(3032)，用于提取與交通流量檢測有關(guān)信息的信息提取單元(3033)，以及用于控制、協(xié)調(diào)裝置中其他模塊工作的控制單元(3031)；所述的傳感模塊(301)用于采集地磁場信號，所述的信號調(diào)理模塊(302)用于放大信號并對信號做模數(shù)轉(zhuǎn)換；所述的傳感模塊(301)采集地磁場信號后，將所采集到的信號傳輸?shù)叫盘栒{(diào)理模塊(302)中，由信號調(diào)理模塊(302)對信號做放大處理，并實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換，模數(shù)轉(zhuǎn)換后的信號輸入到交通流量檢測模塊(303)，所述的交通流量檢測模塊(303)從輸入信號中提取用于檢測車輛的信息，根據(jù)檢測結(jié)果判斷是否有車輛通過。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的交通流量的檢測裝置，其特征在于，所述裝置還包括用于發(fā)送交通流量檢測結(jié)果的無線通信模塊(304)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的交通流量的檢測裝置，其特征在于，所述的傳感模塊(301)為磁阻傳感器或磁感應(yīng)線圈或霍爾效應(yīng)磁場傳感器或磁敏二極管或磁敏三極管。
13.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的交通流量的檢測裝置，其特征在于，所述的信號調(diào)理模塊(302)包括放大器(3021)、A/D轉(zhuǎn)換部件(3023)和復(fù)位部件(3022)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的交通流量的檢測裝置，其特征在于，所述的車輛分類模塊(303)在可編程邏輯芯片上實(shí)現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種交通流量的檢測方法，包括預(yù)處理操作，包括將一個用于判斷車輛是否為機(jī)動車的變量的初始值設(shè)為零，以及對參考信號的選擇；周期性地采集地磁場信號；采用參考信號對地磁場信號做基于匹配濾波的信號處理；從濾波處理后的信號中提取用于檢測車輛的信息，根據(jù)檢測結(jié)果判斷是否有車輛通過；若有車輛通過，則將車輛檢測的結(jié)果輸出，重新采集地磁場信號，等待新的采集數(shù)據(jù)的到來。本發(fā)明還公開了一種交通流量檢測裝置，該裝置包括傳感模塊、信號調(diào)理模塊、無線通信模和電源模塊，還包括交通信息檢測模塊。本發(fā)明提高了交通流量檢測精度；便于布設(shè)和維護(hù)，并且可以和其它交通裝置和設(shè)備進(jìn)行無線通信，構(gòu)成特定的信息采集和控制系統(tǒng)。
文檔編號G08G1/065GK101034496SQ200710098409
公開日2007年9月12日 申請日期2007年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月17日
發(fā)明者張?jiān)Q, 黃希, 崔莉 申請人:中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所