[發(fā)明專利]基于深度學(xué)習(xí)的車輛穩(wěn)定性指標(biāo)估計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810398873.0
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108715166B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汪?;吳樹凡;魏民祥;嚴(yán)明月;張佳佳;張鳳嬌;周東;季昊成;劉銳;貝太學(xué)
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: B60W40/00
• 分類號: B60W40/00;B60W40/064;B60W40/105;B60W40/107;B60W40/109;G06N3/0442
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 賀翔

1.基于深度學(xué)習(xí)的車輛穩(wěn)定性指標(biāo)估計方法，其特征在于，包含以下步驟:

步驟1），在車輛上設(shè)置GPS系統(tǒng)、陀螺儀、前輪轉(zhuǎn)角傳感器和橫擺角速度傳感器，所述GPS系統(tǒng)用于獲得依據(jù)衛(wèi)星信號多普勒頻移以確定車輛的運動速度，所述陀螺儀用于檢測車輛的縱向加速度和橫向加速度，所述前輪轉(zhuǎn)角傳感器用于獲得車輛的前輪轉(zhuǎn)角，所述橫擺角速度傳感器用于獲得車輛的橫擺角速度；

步驟2），在不同的路面下，針對每一路面，對車輛車速、縱向加速度、橫向加速度、前輪轉(zhuǎn)角、橫擺角速度進(jìn)行采集，基于無跡卡爾曼濾波的方法估計該路面的路面附著系數(shù)，并根據(jù)路面附著系數(shù)、車速和前輪轉(zhuǎn)角計算出車輛的質(zhì)心側(cè)偏角，最后形成車輛的訓(xùn)練集數(shù)據(jù)；

所述訓(xùn)練集數(shù)據(jù)包含路面附著系數(shù)、車速、縱向加速度、橫向加速度和前輪轉(zhuǎn)角、質(zhì)心側(cè)偏角和橫擺角速度；

步驟3），利用長短時記憶網(wǎng)絡(luò)搭建非線性預(yù)測模型并將其定義為初級人工車，所述非線性預(yù)測模型包含輸入層、LSTM層、單層感知層和輸出層；

步驟4），根據(jù)車輛的訓(xùn)練集數(shù)據(jù)形成可測向量數(shù)據(jù)和其對應(yīng)的待估向量數(shù)據(jù)，所述可測向量數(shù)據(jù)包括縱向車速、縱向加速度、橫向加速度、路面附著系數(shù)和前輪轉(zhuǎn)角；所述待估向量數(shù)據(jù)包括質(zhì)心側(cè)偏角和橫擺角速度；

步驟5），將可測向量數(shù)據(jù)和其對應(yīng)的數(shù)據(jù)待估向量輸入初級人工車，將經(jīng)過訓(xùn)練產(chǎn)生的非線性模型定義為高級人工車；

步驟6），將車輛當(dāng)前的縱向車速、縱向加速度、橫向加速度、路面附著系數(shù)、前輪轉(zhuǎn)角輸入到所述高級人工車，得到車輛當(dāng)前估算的橫擺角速度和質(zhì)心側(cè)偏角；

步驟7），重復(fù)步驟2）至步驟6），直至車輛當(dāng)前估算的橫擺角速度和所述橫擺角速度傳感器測得的橫擺角速度之間的均方誤差小于預(yù)設(shè)的誤差閾值；

步驟8），測量需要進(jìn)行穩(wěn)定性指標(biāo)估計的車輛的車速、縱向加速度、橫向加速度、前輪轉(zhuǎn)角、橫擺角速度，基于無跡卡爾曼濾波的方法估計該車輛行駛路面的路面附著系數(shù)，并根據(jù)該車輛行駛路面的路面附著系數(shù)、該車輛的車速和該車輛的前輪轉(zhuǎn)角計算出該車輛的質(zhì)心側(cè)偏角；

步驟9），最后將該車輛行駛路面的路面附著系數(shù)、該車輛的車速、縱向加速度、橫向加速度和前輪轉(zhuǎn)角、質(zhì)心側(cè)偏角和橫擺角速度輸入至所述高級人工車中，獲得該車輛的估算的橫擺角速度和質(zhì)心側(cè)偏角。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于深度學(xué)習(xí)的車輛穩(wěn)定性指標(biāo)估計方法，其特征在于，所述非線性預(yù)測模型中輸入層為5維向量、LSTM層為5層、單層感知層一層、輸出層為2維向量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于深度學(xué)習(xí)的車輛穩(wěn)定性指標(biāo)估計方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)的誤差閾值為0.01deg/s。