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문제 정의
- 본 논문에서는 경로격자를 이용하여 자동주차를 위한 경로계획법의 성능을 시뮬레이션을 통해 검증하였다. 시뮬레이션은 차량용 시뮬레이션 프로그램인 Prescan을 사용하여 수행하였으며, 시뮬레이션 환경은 주차장법 시행규칙에 의거하여 일반형 평행 주차 넓이인 너비 2 m 이상, 길이 6 m 이상보다 약간 큰 3 m × 6 m 크기의 주차공간을 Fig.
- 본 논문에서는 경로격자를 이용한 자동주차 경로계획 법을 제안하였다. 제안된 경로 계획법의 성능은 시뮬레이션을 통하여 입증하였으며, 다음과 같은 결론을 도출 하였다.
- 본 논문에서는 연산량이 적으면서 다양한 주차 방식에 맞는 최적의 경로를 생성하는 방법을 제안하다. 제안한 방법은 차량의 기구학적인 요소를 고려한 경로격자를 이용하여 환경을 구성하고, A* 알고리즘을 사용하여 최소 비용을 가지는 경로를 탐색하는 방법이다.
- 본 연구에서는 격자지도와 경로격자를 이용하여 다차원 경로격자지도를 작성하는 방법을 제안한다. 이 기법은 다양한 주차환경에서 최적의 경로를 생성하기 위해서 경로격자를 사용하였고, 단일 층의 경로격자지도로는 계산하기 어려운 경로를 다층으로 확장하여, 최적의 경로를 좀 더 쉽고 간단하게 계산하도록 하여 연산량을 감소시켰다.
- 본 연구에서는 다양한 주차 방식에 대해 적용할 수 있는 연산량이 적고, 수행시간이 빠른 경로계획법에 대해 연구하였다. 그러나 사용하는 알고리즘은 연산량을 줄이기 위해 생성하는 경로를 단순화하여 사용하였다.
가설 설정
- 는 수평 경로격자의 가로 및 세로 길이를 각각 나타낸다. 격자의 크기는 차량의 속도가 일정하고, 차량의 각도 변화량이 0이 아니라는 가정 하에 계산된다. 양 옆으로 이동하는 경로는 차량의 조향 바퀴를 최대한 돌린 채로 이동을 하였을 때, 차량의 경로를 나타낸다.
- 전환비용은 차량이 방향전환을 최소로 하면서 이동하도록 유도하는 역할을 한다. 또, 전환비용의 비례 상수는 차량이 다시 제자리에 돌아오기 위한 최소 거리 비용보다 커야 하므로 본 연구에서는 2로 설정하였다.
- 또한 v는 차량의 속도를, L은 앞바퀴과 뒷바퀴 사이 거리를, r는 조향 바퀴의 각도를 나타낸다. 이 때, 차량의 바퀴는 횡방향 슬립이 없다고 가정한다. 이렇게 정의된 식 (1)을 사용하면, 차량의 non-holonomic 구속조건을 고려한 이동경로를 계산할 수 있다.
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