基于GMR传感器和无线传感网的车位检测系统设计

发布时间：2020-06-07 14:11

【摘要】：近年来,随着私人汽车占有率的井喷式增加,“停车”已成为广大车友族和制约城市发展的一大难题,解决这一问题将有助于缓解城市交通压力,并加速城市发展。车位检测系统利用传感、数据处理、通信技术,实现了对停车位信息的准确、快速获取,从而提高了停车位的利用率,有效的缓解了停车压力。但传统的车位检测系统存在成本高,功耗大,安装难度高,检测精度易受外界环境影响等弊端。随着磁传感器和无线传感网技术的快速发展,将他们引进车位检测系统是解决传统车位检测技术弊端的有效途径,而且具有较大的市场应用价值。本文针对车位检测系统的实际应用环境和需求,设计了一种基于巨磁阻(Giant Magneto Resistance,GMR)传感器和无线传感网的车位检测系统。该系统采用两轴的高灵敏度GMR传感器SAS022-1和单轴的VA100F3进行地磁场数据的采集,并通过车位检测算法进行数据处理,解算出车位状态信息,然后利用Zig Bee协议(无线通信协议)搭建无线传感网络,实现车位信息的实时高效传输,利用网关将车位信息由Zig Bee无线传感网发送到以太网,并最终将车位信息显示在上位机。具体来讲,本文主要研究内容包含三个方面。首先,本文介绍了车位检测系统的研究背景和发展现状,并通过与传统车位检测系统的对比,分析了本课题的研究意义。在此基础上,研究了车位检测系统的工作原理,提出了系统的整体架构,并着重对磁传感器和无线传感网的原理和应用做了研究分析。其次,本文分别从硬件和软件的角度对系统进行了详细的设计和实现。硬件方面主要涉及检测节点、协调器、路由器等三种硬件设备的设计,主要工作包括电子元器件的选型、电路原理图的设计、印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)板的设计和焊接调试;软件方面的工作主要包括Zig Bee无线传感网的搭建、信号的滤波处理、车位检测算法的研究和上位机的实现。最后,对本文设计的系统进行了测试分析,通过对系统多次不同方法的测试,获取了大量车辆驶入和离开车位过程中对车位周围地磁场的扰动数据,通过对数据的分析并结合车位检测算法,合理设定了系统参数,最终通过实际应用场景的测试表明,该系统检测准确率高于96%以上,能够满足实际应用的需求。
【图文】：

变化情况图,机动车保有量,变化情况,汽车保有量

杭州电子科技大学硕士学位论文第一章绪论背景及意义我国经济高速稳定的发展，人民的生活水平得到了空前的提高，汽车从以品，变成了现在大众家庭出行的基本交通工具，全国汽车保有量呈现井喷我国交通管理局的统计数据显示，截止 2017 年第一季度，我国机动车保有，，其中最近 5 年以平均每年 1400 万辆的增速急剧增加，全国范围内共有有量均突破 100 万辆，19 个城市的汽车保有量均突破 200 万辆，特别是北重庆、成都、苏州等 6 城市的汽车保有量均突破 300 万辆[3,4]，具体如下图

停车位,大城市,缺口,情况

图 1.2 我国主要大城市停车位缺口情况述，随着机动车保有量的高速增长以及停车位缺口比例的加大，停车问题停车乱象普遍发生，间接导致了交通阻塞严重、交通事故频发、环境污染制约等一系列社会问题的加剧[9,10]。因此，解决停车问题是缓解交通压力，速城市发展的当务之急。目前随着城市的快速发展，土地资源相对紧缺，扩建停车场等基础设施不仅成本高，资源有限，又由于停车位的高利用率定时段和特定区域，大量的扩建停车场会导致停车位利用率降低，造成资以，解决停车难的问题不能仅仅依靠增加停车场等基础设施的建设，更重车场的管理效率，提高停车位的利用率才是解决问题的根本[11-13]。的背景下，车位检测系统的应运而生就显得尤为重要了。车位检测系统，地获取停车位的使用情况，然后通过无线传感网络快速、高效的将停车位机，使得司机能够提前预知其附近区域停车位的使用情况，以便做出更加减少了停车时间和拥堵情况的发生。车位检测系统能够很好的从空间和时出引导和分流，有效地改善了停车场的管理效率，提高了停车位的利用率车位检测系统不仅有效地解决了停车难的问题，缓解了城市的交通压力，
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U491.71;TP212.9;TN929.5

【参考文献】