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전(全)방향 충돌 회피를 위한 액츄에이터 최적 분배 알고리즘
Unified Control of Independent Braking and Steering Using Optimal Control Allocation Methods for Collision Avoidance 원문보기

자동차안전학회지 = Journal of Auto-Vehicle Safety Association, v.5 no.2, 2013년, pp.11 - 16  

김규원 (School of Mechanical and Aerospace Engineering, Seoul National University) ,  김범준 (School of Mechanical and Aerospace Engineering, Seoul National University) ,  이경수 (School of Mechanical and Aerospace Engineering, Seoul National University)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper presents a unified control algorithm of independent braking and steering for collision avoidance. The desired motion of the vehicle in the yaw plane is determined using the probabilistic risk assessment method based on target state estimation. For the purpose of coordinating the independe...

주제어

#전동식 조향 보조장치   #편제동   #통합 제어   #충돌 회피  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 액츄에이터 제어 알고리즘의 목적은 충돌 회피를 위해 주어진 요구 거동을 추종하기 위한 각 륜의 제동력과 조향각의 제어 입력을 결정하는 것이다.
  • 현재 양산되었거나, 양산에 가까운 운전자 안전 지원 시스템은 단일 위험 사고에 대한 사고 시나리오를 기반으로 개별 시스템이 독립적인 기능을 수행하도록 개발이 되었는데, 실제 주행 시에는 다수의 주행 차량과의 충돌 위험 여부에 기반한 복합적인 충돌 위험 판단 기술이 필요하다. 이에, 본 논문에서는 레이더, 카메라 센서의 신호를 기반으로 다수의 차량의 주행 상태를 추정하고, 충돌 회피를 위한 자차량의 요구 거동이 결정되었을 때, 이를 추종하기 위한 조향각 및 차등 제동 제어 입력을 구하는 방식에 대한 연구를 수행 하였다.
  • 주행 차량과의 충돌 위험도를 분석하기 위해 주변 차량의 거동을 예측하는 방법에 대한 연구를 수행하였다. 주변차량의 상대적인 운동상태추정은 2차 가우스-마르코프 모델을 기반으로 한 운동 방정식에 칼만 필터를 적용하여 이루어졌다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
종방향 충돌 사고를 방지하기 위해 개발된 안전시스템에는 무엇이 있는가? 차량 간 충돌에 의한 사고를 줄이기 위해 최근 몇년 간 다양한 방식의 운전자 안전 확보 기술이 개발되 었다. 전체 차량 간의 충돌 사고 중 약 39%를 차지하는 종방향 충돌 사고를 방지하기 위해 자동긴급제동장 치(AEBS, Automatic Emergency Braking System), 사전 추돌 안전 시스템(PCS, Pre-Crash Safety System), 전방 자동차 충돌 위험 경보 시스템(FCWS, Forward Collision Warning System) 등의 안전 시스 템이 개발되어 양산 적용되고 있다. 1)
운전자 안전 확보 기술 중 종방향 충돌 방지 기술은 무엇에 기반하여 제동 입력을 결정하는가? 종방향 충돌 방지 기술의 경우, 전방 레이더에서 측정된 타겟의 종방향 상대 거리 및 속도에 기반한 충돌 시간(TTC, Time To Collision) 및 충돌 경보 지수 (Warning index) 등에 기반하여 제동 입력을 결정하고 있으며, 차선 이탈 등에 기인한 횡방향 충돌 방지 기술은 전방 카메라의 차선 인지에 기반한 차선이탈시간및 차선 이탈 거리 등의 위험 지수를 통해 조향각 내지는 차등 제동 제어 입력을 결정한다.
사각지대감지(BSD, Blind Spot Detection) 기술은 어떤 위험에 대비하기 위한 기술인가? 미국 도로교통안전청의 조사 결과에 따르면, 운전자의 의도에 의한 차선 이탈이나 운전 부주의에 의한 인접 차선 주행 차량 간 충돌 사고는 전체 충돌 사고의약 28%를 차지하고 있으며 2) , 이에 차선 이탈 경보 시스템(LDWS, Lane Departure Warning System)이 개발되었고, 전동식 조향 보조 장치(MDPS, Motor Driven Power Steering), 차체 자세 제어 장치(ESC, Electronic Stability Control)의 보급에 따라 모터 토크및 차등 제어를 통해 본 차선을 유지하도록 운전자를 유도하는 차선 유지 보조 시스템(LKAS, Lane Keeping Assistant System)이 개발되었다. 최근에는 사각 지대에서 주행하고 있는 차량을 인지하지 못한 상태에서의 차선 변경에서 야기되는 측후방 혹은 측방 충돌 위험에 대해 사각지대감지(BSD, Blind Spot Detection) 기술이 측후방에 장착된 레이더나 단거리 감지를 위한 초음파 센서, 사이드 미러에 장착된 후방 차량 감지용 비전센서를 사용하여 수행된 바 있다. 3,4)
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