[发明专利]一种利用弱磁信号相关分析的汽车测速方法及装置

权利要求书

1.一种利用弱磁信号相关分析的汽车测速方法，其特征在于：采用两路高灵敏度磁敏元件作为传感器，采用抗干扰和高共模抑制比的仪用放大电路，将微弱的车体及主要铁磁构件表面磁场强度信号进行高倍数放大，利用两路磁敏传感器接收的弱磁信号的高度相似性，将通过模数转换后的数字信号进行相关性分析，从而确定汽车通过两个传感器的时间差；再利用两个磁敏传感器之间的给定距离，计算出汽车的运动速度；

具体实现步骤如下：

步骤1，在汽车行驶方向以一定相隔距离放置两个相同的磁敏元件，用来感受并记录周围的磁场变化；

步骤2，汽车先后经过步骤1所述的两个磁敏元件，得到两路具有相似性及延时性的磁信号；

步骤3，根据步骤2得到的两路磁信号的相似性及延时性，将两路磁信号进行相关性分析；利用互相关函数在延时值处取得最大值的特性，求得延迟时间τ，即为汽车通过两个磁敏元件的时间差；

步骤4，根据步骤3得到的汽车通过两个磁敏元件的时间差τ和已知的两个磁敏元件间的距离x，计算出汽车的行驶速度V＝x/τ。

2.一种利用弱磁信号相关分析的汽车测速装置，其特征在于：包括第一和第二高灵敏度磁敏传感器、信号处理电路、电源电路、模数转换卡和上位机；

各部分的连接关系为：第一和第二高灵敏度磁敏传感器分别通过导线与信号处理电路连接，信号处理电路通过导线分别与电源模块和模数转换卡连接，模数转换卡通过数据传输线连接至上位机。

3.根据权利要求2所述的一种利用弱磁信号相关分析的汽车测速装置，其特征在于：所述的第一和第二高灵敏度磁敏传感器为两个相同的磁敏元件，以一定距离成直线安装，其作用为将磁场的变化转换为电压的变化，从而检测出磁场值。

4.根据权利要求2所述的一种利用弱磁信号相关分析的汽车测速装置，其特征在于：所述的信号处理电路由两个相同的电路模块组成，每个电路模块包括前置放大电路、有源低通滤波电路和主放大电路，其作用为对传感器采集的初始信号进行放大及滤波，提高信号质量，便于分析；第一和第二高灵敏度磁敏传感器分别对应一个电路模块；高灵敏度磁敏传感器输出的信号首先经过前置放大电路，进行初步的放大；然后信号通过有源低通滤波电路，过滤掉信号中的高频噪声，起到提高信噪比及灵敏度等作用；最后信号进入主放大电路，主放大电路可以根据实际需求调节放大倍数，在放大有用信号的同时控制信号的幅值以便于采集和分析。

5.根据权利要求2所述的一种利用弱磁信号相关分析的汽车测速装置，其特征在于：所述的电源电路为直流电源供电，其方式可采用外接直流电源供电，也可以采用将电池集成在测速装置上的形式供电。