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안전 영역 기반 자율주행 차량용 주행 경로 생성 및 추종 알고리즘 성능평가 연구
Performance Evaluation of Safety Envelop Based Path Generation and Tracking Algorithm for Autonomous Vehicle 원문보기

자동차안전학회지 = Journal of Auto-Vehicle Safety Association, v.11 no.2, 2019년, pp.17 - 22  

유진수 (서울대학교 기계항공공학부 차량 동역학 및 제어 연구실) ,  강경표 (한국교통연구원) ,  이경수 (서울대학교 기계항공공학부 차량 동역학 및 제어 연구실)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper describes the tracking algorithm performance evaluation for autonomous vehicle using a safety envelope based path. As the level of autonomous vehicle technologies evolves along with the development of relevant supporting modules including sensors, more advanced methodologies for path gene...

주제어

#자율주행 자동차   #주행 안전 영역   #주행 경로생성   #주행 경로 추종  

표/그림 (10)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 GPS 기반으로 생성된 경로보다 안전 영역(Safety Envelop)을 기반으로 생성된 경로를 추종하였을 때 얼마나 안전한지에 대한 여부를 안전성을 기반으로 평가하였다. 안전 여유(Safety Margin)를 자체적으로 설정하여, 안전 영역 기반 생성 경로 추종 시 GPS 기반 생성 경로 추종과 다르게 안전 여유를 침범하지 않고 안전하게 경로 추종하는 것을 확인하였다.
  • 본 연구에서는 서울대학교 교내 캠퍼스에서 안전 주행 영역 기반 주행 경로 생성과 추종 알고리즘 성능 평가를 진행하였다. 안정 주행 영역을 기반으로 생성된 경로와 GPS로 생성된 경로 두가지 경우에서 경로 추종을 시뮬레 이션을 진행하여 경로 추정 동안에 안전 여유의 수치 변화를 확인하여 충돌 위험성을 확인하였다.

가설 설정

  • 9m를 제외하여 안전 여유(Safety margin)을 확인 하였다. 안전 여유가 0에 가까울수록, 차 중심으로부터 안전 경계선까지의 거리가 가까워진다. 0에 가까워지거나 0보다 작은 경우 차가 안전 경계선을 밟거나 넘어가 충돌 위험이 있다는 의미이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
자율 주행을 구현하는 핵심시스템은 어떻게 분류되는가? 자율 주행을 구현하는 핵심시스템은 크게 인지, 판단, 제어 총 3가지 모듈로 분류된다. (2) 각 모듈이 적절히 상호 작용 하면 주변 환경에서 동적이고 정적인 사물을 인지하고 가장 안전한 경로를 판단하고 자동차를 제어하여 탑승자가 충돌 및 사고 없이 목적지에 도착하게 할 수 있다.
자율 주행의 장점은 무엇인가? 레이더, 카메라, 레이저 같은 인지 센서들의 발달과 더불어 특히 DARPA Grand Challenge나 Urban Challenge 같은 자율 주행 경연대회가 활발히 진행되면서 자율주행 연구에 대한 관심은 전 세계적으로 퍼져나가고 가장 흥미로운 연구 주제들 중 하나가 되었다. (1~3) 자율 주행은 사람 대신 운전을 할 수 있는 편의성 이외에도 도로의 안전, 효율적인 교통 흐름과 연료 소모 감소의 장점을 가진다. (4)
자율주행 자동차에 적용 및 탑재되어 상용화되어 있는 편의 기능 및 안전 기능의 대표적인 예는 무엇이 있는가? 현재 자율주행 자동차에는 이미 많은 편의 기능 및 안전 기능들이 적용 및 탑재되어 상용화되어 이미 사람들이 접하고 있다. 차선 유지 보조 시스템(Lane Keeping Assistant System), 차선 이탈 방지 시스템(Lane Departure Prevention System), 적응식 정속 주행 시스템 (Adaptive Cruise Control) 등이 대표적인 예이다. (5) 그러나 이러한 자율 주행 보조 시스템들은 능동적이지 못하고 수동적, 제한적이며 자율 주행의 극히 일부분에만 해당한다.
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참고문헌 (10)

  1. Kala, R. and Warwick, K., 2013, "Motion planning of autonomous vehicles in a non-autonomous vehicle environment without speed lanes", Engineering Applications of Artificial Intelligence, Vol 26, pp. 1588-1601. 

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  2. Hu, X., Chen, L., Tang, B., Cao, B. and He, H., 2015, "Dynamic path planning for autonomous driving on various roads with avoidance static and moving obstacles", Mechanical systems and signal processing, Vol 100, pp. 482-500. 

  3. Erlien, S. M., Fujita, S. and Gerdes, J. C., 2015, "Shared steering control using safe envelopes for obstacle avoidance and vehicle stability", IEEE Transactions on Intelligent Transportation System. 

  4. Katrakazas, C., Quddus, m., Chen, W. H. and Deka, L., 2015, "Real-time motion planning methods for autonomous on-road driving: state-of-the-art and future research directions", Transportation Research Part C, Vol. 60, pp. 416-442. 

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  5. Zhou, Y., Xu, R., Hu, X. and Ye, Q., 2006, "A robust lane detection and tracking method based on computer vision", Measurement Science and Technology, Vol. 17, pp. 736-745. 

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  6. Gu, Y., Hashimoto, Y., Hsu, L. T., Iryo-Asano, M. and Kamijo, S., 2016, "Human-like motion planning model for driving in signalized intersections", IATSS Research, Vol. 41, pp. 129-139. 

  7. Choi, J. W., Curry, R. and Elkaim, G., 2008, "Path Planning based on Bezier Curve for Autonomous Ground Vehicles", Advances in Electrical and Electronics Engineering 0 IAENG Special Edition of the World Congress on Engineering and Computer Science 2008. 

  8. Li, X., Sun, Z., Cao, D., Liu, D. and He, H., 2015, "Development of a new integrated local trajectory planning and tracking control framework for autonomous ground vehicles", Mechanical systems and signal processing, Vol. 87, pp. 118-137. 

  9. 박종철, 채흥석, 이경수, 2017, "실도로 주행데이터 기반 차선변경 주행 특성 분석", 2017한국자동차안전학회 추계학술대회. 

  10. Jung, C. H., 2015, "Design of Adaptive Steering Controller for Application to Automated Driving Vehicle", Seoul National University, Seoul, Korea. 

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