一種基于地磁引導(dǎo)的微波車輛檢測裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于智能交通領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于城市道路或停車場中的基于地磁引導(dǎo)的微波車輛檢測裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]車輛檢測器在智能交通領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的車輛檢測方法有兩種:一種是通過在道路中埋設(shè)線圈感應(yīng)車輛的通過。在沒有機(jī)動(dòng)車的情況下，地球磁場處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)；當(dāng)機(jī)動(dòng)車輛經(jīng)過時(shí)會(huì)引起地球磁場的變化。這種方式準(zhǔn)確率高，但是施工工作量大，由于需要切割較大的路面，對(duì)道路的損壞非常嚴(yán)重。另一種方法是采用磁敏元件對(duì)車輛引起的磁場變化進(jìn)行檢測。這種方法中的檢測設(shè)備靈敏度高，體積小，可以應(yīng)用集成無線通信技術(shù)，配備大容量電池制成單獨(dú)的檢測器埋設(shè)于道路或停車位中，對(duì)車輛進(jìn)行檢測。由于這種方法需要檢測環(huán)境中微弱磁場的變化，檢測結(jié)果容易受到外部磁場變化和環(huán)境變化的干擾，車輛的檢測準(zhǔn)確率受到一定影響。
[0003]近年來，微波車輛檢測器得到了廣泛應(yīng)用。微波車輛檢測器由發(fā)射/接收天線、壓控振蕩器(VC0)、混頻器、中頻放大器，檢測處理器組成。VC0工作在X頻段或K頻段，具有一定的調(diào)頻帶寬，且在工作頻段內(nèi)具有較高的線性度。接收天線接收到的車輛反射的微波信號(hào)，首先與VC0信號(hào)進(jìn)行混頻，然后經(jīng)濾波放大得到差頻信號(hào)，最后由檢測處理器對(duì)該差頻信號(hào)進(jìn)行采樣和處理，得到車輛存在的信息。這種檢測方法的缺點(diǎn)是只能得到運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的回波信息，對(duì)應(yīng)靜止目標(biāo)，處理器無法區(qū)分目標(biāo)回波和背景回波，因此，該檢測方案不能對(duì)停車場的靜止車輛進(jìn)行檢測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提出一種基于地磁引導(dǎo)的微波車輛檢測裝置及方法，采用地磁檢測與微波檢測相結(jié)合的方法對(duì)車輛進(jìn)行檢測，提高了檢測精度。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案:
[0006]—種基于地磁引導(dǎo)的微波車輛檢測裝置，包括:地磁檢測單元，微波檢測單元，信號(hào)數(shù)據(jù)處理單元。其中，
[0007]所述地磁檢測單元用于獲取被檢測車輛引起的磁場變化信號(hào)，并將該信號(hào)送至所述信號(hào)數(shù)據(jù)處理單元。
[0008]所述微波檢測單元包括發(fā)射部分和接收部分，所述發(fā)射部分向被檢測車輛發(fā)射微波信號(hào)，所述接收部分接收被檢測車輛反射回來的微波信號(hào)并進(jìn)行變換放大，然后將該信號(hào)送至所述信號(hào)數(shù)據(jù)處理單元。
[0009]所述信號(hào)數(shù)據(jù)處理單元通過對(duì)所述地磁檢測單元和微波檢測單元輸出的信號(hào)進(jìn)行變換處理，完成對(duì)車輛的檢測。
[0010]進(jìn)一步地，所述信號(hào)數(shù)據(jù)處理單元主要由微處理器或DSP組成。[0011 ]進(jìn)一步地，所述地磁檢測單元主要由一磁場傳感器組成。
[0012]進(jìn)一步地，所述微波檢測單元的發(fā)射部分包括微波振蕩器和微波發(fā)射天線。所述微波振蕩器在所述信號(hào)數(shù)據(jù)處理單元輸出的脈沖信號(hào)作用下輸出脈沖調(diào)制的微波信號(hào)，并由所述微波發(fā)射天線發(fā)射出去。
[0013]優(yōu)選地，所述微波振蕩器為DR0振蕩器。
[0014]進(jìn)一步地，所述微波檢測單元的接收部分包括微波接收天線以及級(jí)聯(lián)的帶通濾波器、高頻放大器、檢波器和視頻放大器，輸出被檢測車輛的脈沖回波信號(hào)至所述信號(hào)數(shù)據(jù)處理單元。
[0015]進(jìn)一步地，所述微波檢測單元的啟動(dòng)與關(guān)閉由所述信號(hào)數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)所述地磁檢測單元輸出信號(hào)幅度的大小進(jìn)行控制。
[0016]進(jìn)一步地，所述車輛檢測裝置還包括與所述信號(hào)數(shù)據(jù)處理單元相連的無線通信模塊，實(shí)現(xiàn)所述車輛檢測裝置與上位機(jī)或服務(wù)器的無線通信。
[0017]—種應(yīng)用上述裝置進(jìn)行車輛檢測的方法，包括以下步驟:
[0018]地磁檢測單元實(shí)時(shí)獲取被檢測車輛引起的磁場變化信號(hào)，并將該信號(hào)送至信號(hào)數(shù)據(jù)處理單元;信號(hào)數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)地磁檢測單元輸出信號(hào)幅度的大小，按照以下規(guī)則控制微波檢測單元的關(guān)閉與啟動(dòng)，并完成車輛檢測:
[0019]如果地磁檢測單元輸出信號(hào)幅度低于門限1，表明既沒有車輛駛?cè)胍矝]有車輛駛出，信號(hào)數(shù)據(jù)處理單元輸出控制信號(hào)關(guān)閉微波檢測單元；
[0020]如果地磁檢測單元的輸出信號(hào)幅度超過門限1，表明有車輛駛?cè)牖蝰偝?，信?hào)數(shù)據(jù)處理單元輸出控制信號(hào)啟動(dòng)微波檢測單元工作，并進(jìn)行如下判斷:如果微波檢測單元的輸出信號(hào)幅度超過門限2，判斷為有車輛駛?cè)牖蜍囕v存在;如果微波檢測單元的輸出信號(hào)幅度低于門限2，判斷為有車輛駛出或車輛不存在。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0022](1)本發(fā)明采用聯(lián)合檢測方式，利用地磁檢測靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合微波車輛檢測技術(shù)，在非常小的體積內(nèi)實(shí)現(xiàn)了車輛磁場和微波一體化探測，大大提高了檢測精度，檢測準(zhǔn)確率可達(dá)到99.9%。
[0023](2)本發(fā)明通過采用聯(lián)合檢測模式，使微波檢測器工作時(shí)間縮短，功耗減小，壽命延長，可以方便地在電池供電的設(shè)備上長期使用。
[0024](3)本發(fā)明采用直接檢波方式(不經(jīng)混頻)進(jìn)行微波回波信號(hào)檢測便可實(shí)現(xiàn)對(duì)靜止車輛的探測，簡化了微波檢測單元的硬件裝置。
【附圖說明】
[0025]圖1為基于地磁引導(dǎo)的微波車輛檢測裝置的組成框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0027]基于地磁引導(dǎo)的微波車輛檢測裝置的組成框圖如圖1所示，包括:地磁檢測單元，微波檢測單元，信號(hào)數(shù)據(jù)處理單元。
[0028]地磁檢測單元用于獲取被檢測車輛引起的磁場變化信號(hào)，并將該信號(hào)送至所述信號(hào)數(shù)據(jù)處理單元。地磁檢測單元主要由一磁場傳感器組成，本實(shí)施例采用3軸(X、Y、Z)磁場傳感器。
[0029]微波檢測單元包括發(fā)射部分和接收部分。