基于地磁信号的车辆检测系统设计

地磁检测是一种新型的车辆检测技术,但是目前市面上的地磁检测设备受到采样速率和精度的限制,其准确度仍不能满足实际需要.本文研发了一款基于HMC5983集成模块的地磁检测设备,它由地磁传感器、无线传输网络、上位机及其配套软件构成,能把车辆引起的地磁扰动转化为变化的电压信号,通过对电压信号的监测最终实现车辆的实时检测.实际道路验证表明,本系统的采样速率220 Hz、准确率98.7%.     

STM32的多传感器融合姿态检测

采用STM32微控制芯片作为主控芯片,搭载MPU6050传感器、HMC5883L磁场传感器,以四旋翼飞行器为平台进行载体姿态检测的实验.对比单一传感器和多传感器姿态检测的实验结果,结果表明:基于多传感器融合的姿态检测能弥补单一传感器检测姿态的不足,提高姿态信息的精确性.     

基于地磁传感器的车辆检测算法*

地磁传感器是一种利用地磁变化来检测车辆的新型设备。通过分析大量地磁数据,提出一种基于波形峰谷值特征的车辆检测算法。该算法可以自动跟踪基线值并提取车辆信号特征。实际道路检测试验数据表明该算法简单有效,准确率可达98.5%以上。该系统可以应用于道路车流量检测,平均车速统计等,将在智能交通领域发挥重要作用。     

基于坡莫合金的微磁传感器系统在机动车辆流量检测系统中的应用

在单车道路段交通系统中利用车辆的磁特性,使用基于微磁传感器的自动检测系统,可以方便、快捷地获取和处理机动车辆的流量和速度信息。本文提出了一种基于微磁传感器的SOP（Sys-tem on PCB）自动检测系统,能可靠地完成机动车辆弱磁信号的检测、信号处理、数据存储等功能。经过实验验证,真正实现了交通管理中车辆检测的无人化和智能化。     

基于金属磁记忆技术的构件缺陷检测系统设计

金属磁记忆检测技术可以快速检测金属构件应力集中区,进行缺陷的早期诊断.为实现构件的缺陷检测,以HMC1022磁阻传感器来获取金属构件表面磁记忆信号,以PIC16F877A为核心,由磁阻传感器、滤波放大电路、单片机、显示器、按键等设计了金属构件缺陷检测系统的硬件电路,并编写了相应的软件.经工件的检测实验,证明了设计的检测系统结果准确可靠.     

基于无线传感器网络的车辆检测算法

利用磁干扰原理,无线传感器网络可以对车流量、车速等进行实时监测,逐渐被用于智能交通领域。本文深入研究了车辆磁干扰的特征及其提取方法,提出了一种自适应状态机车辆检测算法。实验表明该算法可以达到对车辆的准确检测。     

基于手机传感器的交通状态识别研究

准确获取交通状态是实现智能交通的重要环节之一.为实时检测车辆行驶状态,进而提取出当前道路的运行状况,来研究基于手机传感器的车辆行驶状态数据收集及交通状态识别.首先,应用手机内嵌的加速度传感器获取车辆的实时行驶状态数据,然后构建基于SVM的交通状态识别模型.最后,利用一组真实的车辆运行状态数据集,验证提出的交通识别模型,获得了良好的识别性能,平均准确率达到89.05%.     

基于Mega8单片机的摩擦系数测量器设计

为了准确掌握交通道路路面的实际情况,快速准确地获取路面摩擦系数,实现对道路磨损状况的实时监控,通过传感器信号处理、单片机程序算法编写,设计了高准确性、低迟滞性的摩擦系数测量器。该系统采用AVR系列的Mega8单片机和国产HA-1 S形拉力传感器,可将检测到的信号快速传递到32位上位机;结合物联网通信技术,在监控终端得到实时的摩擦系数值,为机场、高速公路的路面数据采集提供坚实的数据基础。在实验室条件下系统试运行结果表明,该仪器系统实现了对路面滑动摩擦系数的有效检测,与单摆式摩擦系数测量器相比较,准确度能够保持在96.5%以上。     

基于MCU的太阳能最大功率跟踪系统设计

为了提高太阳能电池板的输出功率,以Freescale Kinetis MK60DN512ZVLQ10(内核ARM Cortex-M4)单片机为核心控制器,设计了一套太阳能最大功率跟踪系统。通过九轴姿态传感器(L3G4200D+ADXL345+HMC5883L)测量到电池板的旋转姿态,利用卡尔曼滤波融合算法估计光敏传感器和太阳轨迹法计算获得的方位角和高度信息,通过双轴云台驱动电池板,使电池板工作于最大功率点附近。利用VB软件编写上位机软件,实现与单片机之间无线通信功能,完成系统状态监控和数据记录功能。实验结果表明,该设计能有效提高太阳能电池板的输出功率,具有一定的实用价值。     

嵌入式轮式机器人实验平台设计与实现

为解决科研用机器人价格昂贵、扩展性差的问题, 给出嵌入式轮式机器人实验平台的设计。 从平台硬件环境的搭建, Linux 设备驱动程序开发, 嵌入式多线程服务器的设计, 上位机软件设计等, 详细讨论了轮式机器人实验平台的设计及开发过程。 该平台能通过 MPU6050 六轴传感器和 HMC5883 电子罗盘实时获取姿态角和航向角; 能实时地将采集到的视频流及传感器数据发送到上位机客户端, 同时接收并处理来自客户端的控制指令, 进行运动控制、 避障处理等。 实验结果表明, 该轮式机器人实验平台与 PC 之间数据及指令传输流畅稳定,造价低廉, 功能丰富, 模块化程度高, 能满足开展机器视觉与导航等领域研究的要求。     

基于YOLOv4网络模型的临时道路识别算法

针对自动驾驶车辆不能准确识别由交通锥桶标识的临时道路问题,提出一种融合彩色相机和深度相机数据的临时道路检测算法;使用一台四目相机实时采集环境的色彩和深度信息,通过YOLOv4模型实时检测彩色和深度图像中的交通锥桶,根据边界框的欧氏距离对二者结果进行融合,最终规划出车辆在临时道路中的运动轨迹。实验结果表明,该算法能够快速、准确地识别各色交通锥桶及其位置信息,检测交通锥桶的平均精度分别为94.25%、95.16%和91.03%,平均单帧彩色图像处理时间为36.34 ms。车辆在临时道路中的运动轨迹规划也符合预期,能够辅助车辆顺利驶出。     

基于磁阻传感器的车流量检测系统的设计与应用

为了缓解城市交通拥堵、提高道路通行能力,设计了一个基于磁阻传感器的车流量检测系统,磁阻传感器能将车辆引起的地磁扰动转换为清晰的电压信号输出.该系统包含了信号放大模块、无线通信模块、A/D转换模块、传感器置位/复位模块等,多个地磁传感器节点通过无线通信模块与计算机系统相连,将检测到的车流信息反馈到上位机,从而实现对整个路口车流的检测.采用改进后的多中间状态机算法,有效避免由于干扰造成的误判.实验表明:该系统具有较高的检测精度,能够实时、准确检测车流量信息.     

一款AGV磁导航传感器的设计

在工业自动化的发展过程中,AGV（自动导引车辆）广泛投入使用,目前应用较广泛的导航方式之一是磁条导航,它具有对环境要求低、安装简单、易维护、成本低等优点。设计了一款AGV磁导航传感器,该传感器以ARM Cortex-M3为核心、RS232C线驱动和磁导航模拟前端设计硬件实验平台,实时采集磁导航信号,采集到的信号通过对数-双曲正切函数的鲁棒自适应滤波算法,减小AGV行驶过程中的偏差,在C/OS Ⅲ微型操作系统进行任务循环调度,通过人机交互界面观测传感器实时状态,对AGV的运行轨迹进行修正。根据实验数据和仿真结果表明：使用该磁导航传感器的AGV行驶偏差较小,车身更加平稳。     

基于磁阻传感器的三维磁场测量系统的设计

设计了基于磁阻传感器HMC1001/2的三维磁场测量的系统.按照设计流程,将整个测量电路分为磁信号检测电路、信号调理电路、置位/复位电路、基于C8051F020单片机的A/D转换电路等四个模块,并制作了电路板.实验表明该系统可准确测量空间磁场,尤其适用于对弱磁场的测量.     

基于DSP和MMA7260Q的车辆加速度测试系统设计

针对汽车道路试验的特点和需求,设计开发了一种基于DSP和加速度传感器的车辆加速度测试系统.该设计选用高灵敏度三轴加速度传感器MMA7260Q,以DSP芯片TMS320F2812为核心控制器,对加速度信号进行采样.实践证明,测试系统在汽车道路试验中能准确、动态实时地采集车辆三维加速度信号.     

基于EMD载货汽车动态载荷信息处理技术

为在载货汽车安全状态监测中获取真实稳定的载荷状态信息,对基于位移传感器的车辆载荷状态动态检测装置实时采集到的电压信号进行了处理. 根据载货汽车动态载荷信号的特点,以经验模态分解(EMD)算法为基础,去除传感器信号中的低频动态载荷,从而获得稳态的车辆载荷信息. 基于LabVIEW软件的编程功能,实现了对载货汽车动态载荷信息的处理及结果显示. 通过不同载重量、速度、路面环境条件的实车道路试验的验证,系统测量结果误差小于5%,满足实时监测车辆载荷状态的要求.     

基于Bayes网络的微波视频融合车辆分类

车辆分类系统是智能交通系统中的一个重要组成部分,其功能是检测车辆类型,为道路监控和交通规划提供信息。该文提出了一种基于Bayes网络的传感器融合车辆分类系统,通过微波和视频传感器分别得到车辆的高度轮廓和平面轮廓,采用混合Gauss分布对提取的车辆特征建模,然后在Bayes网络的框架下对7类车辆进行分类。实验表明:该分类系统可以将车辆分类的准确率从单微波传感器的79%提高到融合传感器的87%,特别是中小型车辆和大型车辆之间的重大分类错误率从9%降低到2%。     

基于PVDF传感器的车辆动态称质量系统 算法分析及应用

为有效管理车辆超限超载,并为道路设计规划提供数据支撑,基于聚偏二氟乙烯(PVDF)传感器提出一种适应高速公路动态称质量系统。针对压电膜传感器信号设计了电荷放大电路、单片机信号采集电路和SD卡存储电路等,提出用滑动平均滤波算法进一步处理采样信号,并对软件系统的设计流程进行了分析。为验证数据处理方案的准确性,进行了室外场地模拟试验,又进一步进行道路现场试验获取车辆载荷谱数据,通过对数据的分析得到此路段实际交通量的结构组成。试验结果表明,设计的称质量系统能够满足动态称质量的精度要求,具有较高的实际应用价值。     

基于激光传感器的车辆超高检测系统研究

基于激光传感器,设计了一种车辆超高检测系统.该系统运用发射传感器阵列和接收传感器阵列形成激光光幕,通过判断传感器是否被遮挡,可以精确地检测车辆具体超高高度.针对日光、强光干扰现象,在硬件电路设计方面,采用光调制与光解调处理方法.光调制与解调方法使激光信号变成离散信号,可有效解决自然光中连续光信号的干扰现象.软件设计方面采用FreescaleMC9S12DG128单片机对发射信号进行控制,对接收信号进行处理,程序简单易行,执行效率高.该超高检测系统采用激光传感器,抗干扰能力强,测量精度高,能够实现车辆高度动态测量,检测时车辆速度可达30km/h,测量精度高、检测效率快,并且可以测量镂空物体高度.在实际检测实验中,该检测系统检测精度可达5cm,检测范围4～6m.该系统可以广泛应用于城市道路和高速公路车辆超高检测站,以减少大货车卡桥、撞桥事故的发生.     

基于LabVIEW的道路硬度检测系统设计

针对混凝土试块构件的强度测量实验,设计了基于LabVIEW虚拟仪器技术和单片机技术的道路硬度检测系统.系统主要由压力传感器、信号调理电路、单片机及计算机组成.实验表明:系统具有实时数据采集和处理功能,且测试可靠,可为道路硬度数据分析提供有效参考.