[發(fā)明專利]時變交互式卡爾曼濾波的重載貨車分級式側(cè)翻預警方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810056926.0
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN108287503A
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭經(jīng)緯;李曉雨;張宏基;劉亞奇;李保錕;平明明
• 申請（專利權(quán)）人: 河南理工大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;B60Q9/00;B60W30/04
• 代理公司: 鄭州中科鼎佳專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 41151
• 代理人: 蔡佳寧

1.一種時變交互式卡爾曼濾波的重載貨車分級式側(cè)翻預警方法，其特征是：是在即時路況環(huán)境中，以汽車的剛體模型作為分析貨車側(cè)翻閾值的物理模型，通過多式傳感器對車輛行駛加速度、角度偏量、道路濕度的指標數(shù)據(jù)完成采集，將采集數(shù)據(jù)集中于主控芯片，利用時變交互式卡爾曼濾波和四元數(shù)算法的融合數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)完成數(shù)據(jù)處理，對剛體模型進行力學分析，得到側(cè)翻條件方程，即判定貨車側(cè)翻的條件，借助于藍牙接口實現(xiàn)主控芯片與手機APP間的信息傳輸，進而對貨車的行駛情況實現(xiàn)分級預警管理。

2.一種時變交互式卡爾曼濾波的重載貨車分級式側(cè)翻預警方法，其特征是：時變交互式卡爾曼濾波的重載貨車分級式側(cè)翻預警流程，控制中心監(jiān)控管理平臺采用NJS編寫代碼，在HBuilder中打包發(fā)行為App安裝包，運行程序通過調(diào)用藍牙端口連接主控芯片，應用html5流跨手機平臺接收傳感器輸出的16進制數(shù)據(jù),結(jié)合百度api調(diào)用的地理信息，顯示當前貨車的行駛狀態(tài)，即由加速度計和陀螺儀姿態(tài)角度測量系統(tǒng),建立分級時變交互式卡爾曼濾波模型,對來自加速度計和陀螺儀的信號進行融合,在動態(tài)數(shù)據(jù)采集試驗的基礎(chǔ)上,通過模型有效地補償傳感器漂移與測量噪聲等因素對加速度計與陀螺儀的影響,減小了姿態(tài)角度測量誤差，規(guī)避參數(shù)變化快、偏差值消除難的缺陷；具體實施步驟如下：

(1)時變交互式卡爾曼濾波模型構(gòu)建

根據(jù)所獲取數(shù)據(jù)屬于時變性數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)之間存在交互影響，構(gòu)建時變交互式卡爾曼濾波模型，并輸出波形曲線； (2)數(shù)據(jù)的姿態(tài)解算

進一步地設(shè)計四元數(shù)法對初始處理數(shù)據(jù)進行解算，獲得測算數(shù)據(jù)；采用三軸加速計和三軸磁強計，在靜止條件下得到初始姿態(tài)（，在初始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為測算數(shù)據(jù)的過程中，需要對初始數(shù)據(jù)進行四元數(shù)的加工處理，其中分別為X 軸、Y 軸、Z 軸加速度高、低字節(jié)；并且在運動條件下得到姿態(tài)（，其中分別為X 軸、Y 軸、Z 軸加速度高、低字節(jié)；其中分別為X 軸、Y軸、Z軸角度高、低字節(jié)；

(3)分級式預警管理系統(tǒng)

用于體現(xiàn)分級預警管理，依據(jù)行駛狀況劃分五種提示：不報警、一級至三級預警、四級報警；分別對貨車司機提出不同提示，安全駕駛、謹慎駕駛、二度謹慎駕駛、高度謹慎駕駛，必要時自動發(fā)出求救信號。