车辆传感器网络研究

随着无线通信技术的快速发展和车辆在日常生活中的不断普及,车辆传感器网络作为新一代的网络技术越来越被重视。文章基于无线车辆传感器网络的基本概念和体系结构,讨论了车辆传感器网络与传统无线传感器网络的主要区别,以及由此引入的各种设计上的挑战。对车辆传感器网络中的关键技术,包括媒体访问控制(MAC)协议、路由协议和移动模型,文章进行了研讨,并介绍了世界上已建立的车辆传感器网络试验床。文章还介绍了行车安全、城市监控、路况监测、交通流量监测等几种典型的车辆传感器网络的应用。

基于定向扩散的车辆传感器网络连通性研究

为改善车辆传感器网络的实时连通性问题,提出一种路边节点梯度值可滑动的定向扩散梯度场DDGF-SRG,并给出了梯度场的实时动态调整规则。通过给路边节点分配固定梯度值,将规模巨大车辆传感器网络划分成若干以路边节点为核心的局部区域,以使梯度场的建立和动态更新可在各局部区域内分布式进行,提高梯度场建立和更新的实时性。通过给车辆节点分配一个可变的数据汇聚梯度值,建立车辆节点到路边节点的定向扩散梯度;通过给路边节点分配一个可变的数据汇聚梯度值,建立路边节点到低梯度层次的定向扩散梯度,并将各局部区域梯度场链接成一个全局的定向扩散梯度场。理论分析和仿真结果表明,DDGF-SRG梯度场在进行动态调整和利用车辆传感器网络的延迟容忍运载能力后,车辆传感器网络的实时连通性得到了极大改善。

泛在互联车辆传感器网络混合拓扑结构研究

针对泛在互联车辆传感器网络的特点,提出了一种基于位置和定向扩散机制的泛在互联车辆传感器网络混合逻辑拓扑结构HLT-L&DD(hybrid logical topology based on location and directed diffusion mechanism),并给出了形成HLT-L&DD的控制方法。在HLT-L&DD中,各路边节点根据任务需求自定为簇首,以其位置信息作为其所在分簇的簇标识ID,并以定向扩散机制分布式启动分簇过程,逐跳吸纳跳数距离近的车辆节点加入本簇,不同的路边节点独立形成若干个分簇;各相邻分簇之间通过边沿节点的定向扩散机制实现彼此相联,最终将各独立分簇互联成一个完整的混合逻辑拓扑结构HLT-L&DD。HLT-L&DD是平面逻辑拓扑结构与层次型逻辑拓扑结构的混合拓扑结构,既便于车辆传感器网络节点的泛在自组成网、分区自治,也便于路边节点与其他诸如Internet等传统网络的泛在互联。理论分析和仿真结果表明,HLT-L&DD有利于减小泛在互联车辆传感器网络逻辑拓扑结构建立与动态维护的时间开销,以及提高网络的实时连通性,从而优化泛在互联车辆传感器网络的综合性能。

基于双重梯度的车辆传感器网络定向扩散梯度场

为了提高定向扩散梯度场建立的快速性和逻辑网络的实时连通性,提出一种基于双重梯度的车辆传感器网络(VSN)定向扩散梯度场(DDGF-DG)。通过网络中各路边节点估算的梯度值将网络划分为若干以路边节点为局部核心的区域,各局部核心分布式启动局部定向扩散梯度场的建立,利用双重梯度值将各局部定向扩散梯度场连接成全局定向扩散梯度场,实现巨大规模车辆传感器网络的分区治理。理论分析和仿真结果表明,基于双重梯度的定向扩散梯度场及其动态调整有利于减小梯度场建立与维护的时间开销和提高网络的实时连通性。

基于ZigBee的可充电微型车辆传感器设计

车辆检测传感器可以准确实时获得各种交通数据(包括车流量、车速度、车辆密度、车头距、占有率等),是智能交通系统(ITS,intelligent traffic system)中最重要的交通数据采集设备之一。本文根据国内外车辆检测器技术的发展,采用微型线圈,并将单片机控制技术和新型的短距离无线接入技术ZigBee引入车辆传感器的设计中,从而有效得降低了安装的工程量,开发出适用性更强的车辆传感器。

泛在互联车辆传感器网络体系结构研究

针对车辆传感器网络的特点,提出一种基于分簇定向扩散与智能路由的泛在互联车辆传感器网络体系结构。该体系结构充分利用车辆传感器网络节点的多途径联网功能以及自组网能力,利用分簇定向扩散机制形成无线自组网与传统网络相结合的混合逻辑拓扑结构HLT-C&DD,通过节点的智能路由功能为网络中的数据汇聚提供智能分流途径。理论分析和仿真结果表明,该体系结构能提高泛在互联车辆传感器网络的综合性能。

车辆检测传感器综述

介绍了两类典型的车辆检测传感器,即固定式车辆检测传感器:感应线圈检测传感器、超声波检测传感器、微波检测传感器、红外线检测传感器、视频检测传感器、磁力检测传感器以及声学检测传感器;移动式车辆检测传感器:浮动车和探测车。阐述了各种检测传感器的原理、所检测的交通参数以及其适合检测的交通环境,通过比较各种检测传感器的特点,指出了车辆检测传感器的应用方向是多传感器联合检测,旨在对我国车辆检测传感器技术的应用能有所帮助。

基于IMU/GNSS/车速传感器的矿用车定位系统研究

针对使用低精度惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)的矿用车定位系统存在无法与混合动力能量管理控制策略相结合的问题,本文设计了一种融合IMU、GNSS和车速传感器信号的定位系统。该系统的结构基于直接配置扩展卡尔曼滤波方法,滤波器由运动学模型和传感器误差模型组成。引入车辆车速传感器信号,对车辆车速进行修正,作为预测下一步位置的辅助信息。该体系结构的设计方式使其易于标定不同传感器参数,以便应用于不同定位需求的车辆。同时,为了测试本文所设计系统的性能,选取青岛大学校内路段,采用不同精度的车速传感器对定位系统进行仿真实验,并将仿真实验结果与传统定位方法进行对比。仿真结果表明,融合IMU、GNSS和车速传感器信号的定位系统,定位误差大幅减小,车辆在出现胎压不足或车轮打滑时,定位系统的定位精度依然满足需求,定位精度显著提高,并在车速传感器精度受到干扰的情况下,具有较好的鲁棒性,可较好适应各种恶劣路况,证明本算法是一套稳健可靠的低精度传感器融合定位算法。该研究具有一定的实际应用价值。

基于热释电红外传感器的车辆和人员分类

设计了一种应用于野外环境中的热释电红外系统,并创新性地提出用单热释电红外传感器节点进行车辆和人员的分类。分类算法利用信号的幅度、信号的持续时间、信号一阶差分值的绝对值的最大值作为特征向量,利用支持向量机(SVM)进行目标分类。在10,20 m处分类准确率分别可以达到93.5%,94.5%,并且针对10,20 m的综合分类准确率可以达到92%。该系统扩展了热释电传感器的应用范围和应用场景,所用分类方法对于其他同类传感器系统具有一定的借鉴意义。

一种无线车辆检测传感器的设计

介绍了一种实用化的无线车辆检测传感器,用于智能交通领域基础数据的采集,实现城市道路的车辆流量、平均车流速度2大统计功能,利用该传感器结合城市智能交通管控平台可有效缓解城市交通拥堵问题。该传感器基于各向异性磁阻(AMR)传感器和ZigBee无线通信协议实现,使用了大容量工业级电池供电,采用超低功耗设计、状态机检测算法、精确授时等关键技术。经过现场一年多的试验与验证,该传感器完全能满足现场复杂的使用环境要求,车辆流量检测精度可达95%以上,速度检测精度可达90%以上。

基于查询表的多维传感器解耦算法研究

利用查询表建立多维传感器的特性模型 ,并用双线性插值法对车轮力传感器的输出信号进行解耦计算 ,降低了通道间的信号耦合 ,结果表明该方法的解耦效果良好 ,且易于在计算机上实现。

基于正交多项式拟合的称重传感器非线性校正

因受自身材质、工艺的限制以及外界环境影响,机车车辆称重传感器实际的输入输出关系存在非线性特性,造成测量结果的非线性误差,制约其测量精度。对此,该文采用曲线拟合法、以正交多项式做最小二乘拟合建立非线性校正环节,对机车车辆称重传感器进行非线性校正,来减小非线性特性对测量结果造成的影响,提高测量精度,同时避免正规方程系数矩阵的病态问题。实验结果表明,校正后系统的非线性得到明显改善,测量精度得到显著提高,同时该方法操作简单、校正效率高、结果稳定可靠,具有较好的工程应用价值。

全集成单片微机电系统(MEMS)面市

美国Analog Devices Inc.公司已推出价位适中的基于微机电系统(MEMS)的陀螺仪,声称是第一个将所有的机械传感和信号处理电子元器件全部集成在单块芯片上。

汽车超速警报器设计

随着我国经济的飞速发展,人们的生活水平也大大的提高,使得私家车也走进了千家万户,成为了主要的交通工具。这也使得超速现象频频出现,汽车的行驶速度国语快的时候,这就会使汽车的安全性能极大地降低,这时候,如果出现危急情况,往往会发生严重的交通事故。基于这种情况,设计了一种汽车超速报警器。这种超速传感器系统通过无时无刻不监视着汽车的行驶速度,如果行驶速度超过设置的数值的时候,报警器开始报警,警告灯开始变亮,警告驾驶员已经超速,及时减速,达到防患于未然的目的[1]。

煤矿井下交通信号控制系统在神东矿区的应用

神东煤炭集团井下运输采用无轨胶轮车,由于巷道宽度及光线强度的局限性,一旦两车在巷道内交会,极易产生两车相撞以及车辆堵塞等情况,造成交通瘫痪,不仅严重地影响了车辆的运行效率,而且也存在着较大的安全隐患。为了在一定程度上保障车辆的顺畅通行,提高道路运输效率,减少交通事故发生,满足煤矿的安全生产需求,针对井下的实际情况设计使用了井下交通信号控制系统,系统具备反应快、性能可靠、操作简单、现场环境适应性强等特点。

地磁技术与视频桩技术在智能停车中的应用与展望

视频桩和地磁车辆检测传感器是前端智能采集设备,该设备可以在前端采集信息,将停车数据传入智能停车管理平台,智能停车管理平台经过数据分析处理后,将相关数据传输到相关软件和设备,实现与停车人、现场管理员的数据交互.停车人可以根据App查看停车相关的信息,通过绑定车牌实行电子缴费,平台所有方可以对其所属区域内的停车资源进行统一管理,并且可以从管理平台获取多种大数据模型,为未来静态交通事业的推广、市场分析提供数据支持.

动态

杭州试点停车位“智能识别码” 杭州目前正在进行智能停车诱导和收费系统的试点，是国内在大数据时代实施停车信息化平台建设和停车支付与诱导的首批城市之一。这个智能停车系统叫“中国好停车”，在每一个车位上装上了传感设备。通过在停车泊位安装车辆检测传感器，实时采集车辆进出状态信息和泊位信息，并对它进行统计分析，以此掌握整个城市静态停车的运转情况和规律，通过诱导车辆准确停车，可以节约大量社会资源，实现对整个城市静态停车的统一管理。