[发明专利]一种基于磁阻传感器的无线车辆信息检测系统

权利要求书

1.一种基于磁阻传感器的无线车辆信息检测系统，该系统利用基于磁场干扰强度的车辆识别算法和两个同步节点监测实现对车流量、车速以及车型的识别，该系统包括： 

检测节点，由数据采集模块，单片机控制模块，无线发射模块，供电模块组成，当汽车经过磁阻传感器时，传感器周围磁场会产生扰动，传感器节点被唤醒，变化的磁场引起磁阻传感器内阻值变化，从而引起通过传感器电流的变化，这样变化的电信号就体现了车辆的经过； 

主节点，由单片机控制模块，无线模块，计算机模块组成，一般布置在检测节点附近，接收两个子节点发送过来的数据，然后将数据发送给PC机进行处理。 

2.根据权利要求1所述的一种基于磁阻传感器的无线车辆信息检测系统，其特征是，所述磁阻传感器采用Honeywell公司的一维磁阻传感器HMC1021，所述节点控制器采用STC12C4052AD单片机，采用nRF401无线模块进行信号传输，采用可震动充电的锂电池供电。 

3.根据权利要求1或2所述的一种基于磁阻传感器的无线车辆信息检测系统，其特征是，所述检测节点执行下列步骤： 

（1）系统上电，对磁阻传感器和无线模块进行初始化，设置无线模块为休眠状态； 

（2）磁阻传感器进行自适应的获取无车时的基准值T_{_base}，假设无车通过时磁阻传感器产生的波形通过模数转换器后的数字信号实时序列为f(k)，则

（3）如果在获取到基准值前正好有车通过，算法检测到信号波动幅度超过一定值时，则此时获取基准值失败，进行下一次获取，直到获取到基准值成功； 

（4）在休眠状态下检测节点低频率的检测是否有车辆经过该节点，当有车接近节点时，磁阻传感器产生波形的振幅变大，当采集到M个样本点幅值的平均方差δ大于等于阈值T_offset时，就认为有车通过，同时开始采集数据，其中平均方差T_offset是通过实验测出的一个判别从无车到有车的临界阈值； 

（5）如果车辆没有离开该无线节点，继续采集数据并保存在节点缓冲区，如果M个样本点幅值的方差δ小于阈值T_offset时，就判断为车辆离开，当系统检测到车辆离开的瞬间，启动无线传输模块，立即将数据发送给PC端主节点，然后将无线模块置于休眠状态。 

4.根据权利要求1或2所述的一种基于磁阻传感器的无线车辆信息检测系统，其特征是，所述主节点执行下列步骤： 

（1）初始化硬件； 

（2）侦听子节点是否有数据请求，如果有数据接收请求，就接收该请求数据并将其放入一缓冲区中，数据接收完毕后发送给PC机进行处理以识别车型和求取车速，主节点在接收数据期间不再响应其他节点请求，直到数据接收完毕，其中，主节点依次接收子节点的数据，先接收第一个子节点的数据，然后接收第二个子节点的数据，再接收第一个子节点的数据，依此类推。 

5.根据权利要求1或2所述的一种基于磁阻传感器的无线车辆信息检测系统，其特征是，所述步骤（2）中的车型识别采用车辆平均磁场干扰强度来实现识别目的。 

6.根据权利要求1或2所述的一种基于磁阻传感器的无线车辆信息检测系统，其特征是，所述步骤（2）中的车速识别执行下列步骤： 

（1）布置的两个节点的距离为L，车辆经过第一个节点后，第一个节点完成了一次车辆信号的采集，检测到车辆离开第一个节点的瞬间便发送数据包给主节点； 

（2）主节点记录接收数据包的时间t1，并读取节点标志信息，这个时间是车辆离开第一个节点的时间加上传输延时； 

（3）第二个节点会采集到车辆经过的信号，并将数据发送到主节点，主节点记录接收到第二个节点的时间t2，并读取节点标志信息； 

（4）主节点通过一系列的算法判定收到的两个数据包是一辆车依次经过两个节点的数据包，如果是就可以计算出车速：

7.根据权利要求1所述的一种基于磁阻传感器的无线车辆信息检测系统，其特征是，所述车流量通过计算收到第一个节点发来数据的节点标示个数来计算出车辆数量，其中主节点接收到的数据包都会带有节点标识。