深入研究了各向异性磁阻( AMR) 传感器的数据采集原理和特征波形向量提取方法,提出了一种基于AMR 传感器的车辆检测算法: 自适应状态机的车辆检测算法。该算法可以自适应地更新阈值和基线,利用状态机,达到对车辆的准确和高效的检测。可以用于检测道路交通车流量,也可以应用在大型停车场的车辆诱导系统。
状态下自动更新基线、阈值。1
车辆检测系统概述
然后把N次采样值排序，再取其中间值作为本次采样值。中值滤波法比较适用于去掉偶然因素引起的波动和采样器不稳定而引起的脉动干扰，比均值滤波可靠性更高。
为了更好地结合检测信号特征，本文中采用2种滤波方法的结合。在没有车辆信号时使用均值滤波法，可以滤得到更加准确的基线值。检测到车辆信号的除毛刺信号，
瞬间，信号会有较大的波动，此时采用中值滤波方法可以有使得信号更加平滑。效地去除信号的脉动干扰，
WSNs）基于无线传感器网络（wirelesssensornetworks，技术
［1］
，建立了车辆检测系统。该系统由传感器节点、中继
节点、网关节点组成。传感器节点带有AMR传感器，安装在路面上，可以实时探测车辆信息，传感器节点把采集的信息传输给中继节点。中继节点之间自组织成为无线mesh网络，把数据传递给网关节点，本系统采用TI公司生产的CC2530芯片，Honeywell公司生产的AMR传感器，当车辆AMR传感器可以感知到地球磁场的变通过传感器节点时，
化，对磁场数据进行采集处理，通过分析地磁信号的变化提取出车辆的特征信号
［2］
1．3检测模块
算法的核心是车辆信号的判断和状态机的应用。车辆
。整个算法是由数据采集、滤波、检
是否存在是利用基线和阈值来判断的；简化状态机是把信状态之间的变换确定是否有车辆号分为2种不同的状态，存在
［6～9］
测、更新和输出5个模块构成，如图1所示。
。
1．3．1
图1
Fig1
车辆检测结构图
车辆信号判断
得到平滑的混合信号，更新的检测信号被采集滤波后，
Structurediagramofvehicledetection
基线为地磁背景信号，阈值是用来判断信号是否为车辆信Y，Z三轴的地磁信号与3个轴各自的基号。对滤波后的X，
其中至少有2个差值超线进行比较得到3个的绝对差值，
过了阈值时，系统判定为车辆信号。除此之外系统判断为干扰信号。本文以Z轴为例说明车辆信号的检测分析，如图2所示。
140
12010080604020
10
20
信号强度/counts
基线
Z轴信号
1．1车辆检测信号分析
算法采用的AMR传感器是Honeywell公司的
HMC5883三轴各向异性AMR传感器。AMR传感器会检测Y，Z三个不同方向的磁场强度变化。将传感器固定到X，
在车道中央，当有车辆经过时，它可以检测到磁场发生变化通过对车辆地磁响应信号的分析可以的车辆信号。由此，获得道路车辆信息。
AMR传感器采集的地磁信号大致分为3种，第一种是即地球磁场信号，第二种是AMR传背景磁场信号Gs（k），
感器受周围环境影响的干扰信号Ns（k），第三种是车辆信即车辆通过时对磁场的扰动信号。号Vs（k），
AMR传感器在k时刻采集的信号Ms（k）是背景磁场信号Gs（k）和干扰信号Ns（k）再加上车辆信号Vs（k）共同叠加的信号
［3］
阈值
30
4050
时间/s
607080
图2Fig2
车辆信号分析
Vehiclesignalanalysis
，如式（1）所示
（1）
1．3．2状态机的检测
［10］
Ms（k）=Gs（k）+Ns（k）+Vs（k）．
增状态机检测法消除了相邻车道或其他噪声的干扰，强了算法的鲁棒性，但是它具有一定的滞后作用图3所示为简化的状态机图。
。如
1．2信号的滤波模块
地磁信号采集后需要滤波预处理，滤波部分包括均值
滤波和中值滤波两部分。
均值滤波
［4］
N可随意选是对某一参数连续采样N次，
初始化
超出阈值
检测
低于阈值
有车
取，然后把N次采样值求和，再取其平均值作为本次采样值。均值滤波法比较适用于波动比较小的范围内，削弱信号的高频干扰。对地磁信号的N次采样的平均为f（k），如式（2）所示
图3状态机图
f（k）=
{
Ms（k）+Ms（k－1）+…+Ms（1）
，K＜N
KMs（k）+Ms（k－1）+…+Ms（k－N－1）
N
［5］
Fig3Diagramofstatemachine
．，K≥N
（2）
在系统的初始阶段会有3种状态：初始状态、检测状态和有车状态，在进入检测环节只有后2种状态的循环。
1）初始状态
系统首先进入初始状态，在最短的时间内通过均值滤波法选择基线，阈值是预先设定的，经过多次实验测得初始
中值滤波法N一般为奇数，即对数据连续采样N次，