HMMに基づくタイヤ振動波形解析による路面状態判別(パターン認識,<特集>学生論文)

概要

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近年の計測技術の向上によって,高速で回転するタイヤから振動などの物理量を計測することが可能になり,それら物理量の特徴が路面状態変化の影響を受け変化することが明らかになってきた.本論文ではその逆問題として,タイヤ内面に取り付けた加速度センサの出力から,走行している路面状態をリアルタイムに判別する方法を提案する.タイヤ振動は非定常性の強い波形を示し,その特徴は車輪速やタイヤサイズによって時間伸縮する.この時間伸縮に対応するため,本方法ではHMMでタイヤ振動波形をモデル化する.路面状態の変化に伴う特徴が含まれる接地面付近の波形を,路面状態ごとにHMMでモデル化するとともに,接地面外の波形もHMMでモデル化しておき,接地面近傍の波形のHMMが,接地面外のHMMに挟まれた構造をもつHMMのネットワークを構成する.そして未知データが入力されたときに,そのゆう度が最も高いモデルに対応する路面状態に判別する.異なる四つの路面状態を,4種のタイヤで走行したデータを用いて行った実験結果から,車輪速やタイヤサイズの情報なしに精度良く路面状態判別ができる可能性を示す.
2012-03-01