초록 ▼

차량운전 시뮬레이터를 개발하기 위한 실시간 동역학해석 기법 및 차량동역학 해석 모듈을 개발하고 가상그래픽 환경 구현을 위한 3D그래픽을 구현하며 신호처리 기법 개발과 시뮬레이터 제어시스템을 구축한다. 개발한 시뮬레이터모듈을 통합암으로서 차량운전 시스템을 개발한다.
- 1세부과제 : 시뮬레이터의 구동에 필요한 동역학 해석을 구현하기 위한 해석프로그램에 대해 연구하였으며 정확한 해석을 위해 다양한 차량동역학 모듈을 연구하였다. 또 해석속도를 개선하기 위해 자동차의 모델링 방법과 가상노면구현 방법등을 연구하였다.
- 2세부과

차량운전 시뮬레이터를 개발하기 위한 실시간 동역학해석 기법 및 차량동역학 해석 모듈을 개발하고 가상그래픽 환경 구현을 위한 3D그래픽을 구현하며 신호처리 기법 개발과 시뮬레이터 제어시스템을 구축한다. 개발한 시뮬레이터모듈을 통합암으로서 차량운전 시스템을 개발한다.
- 1세부과제 : 시뮬레이터의 구동에 필요한 동역학 해석을 구현하기 위한 해석프로그램에 대해 연구하였으며 정확한 해석을 위해 다양한 차량동역학 모듈을 연구하였다. 또 해석속도를 개선하기 위해 자동차의 모델링 방법과 가상노면구현 방법등을 연구하였다.
- 2세부과제 : 자동차 시뮬레이터 그래픽 소프트웨어를 개발하였다. 시뮬레이터의 가상환경을 제자갛고, 이를 실시간으로 렌더링하기 위한 프로그램을 개발하였다. 그리고, 현실감 증대를 목적으로 사운드 효과를 개발하였다.
- 3세부과제 : 차량 주행 시뮬레이터의 현실감을 부여하기 위해 운동재현기를 제를 설계 제작하고, 기구학과 동역학 해석을 수행하였고, 효율적인 제어 알고리즘을 개발하여 적용하였다. 또 효율적인 운영을 위해 전체 시스템을 통합하였다.
- 1세부과제 : 실시간 해석을 위한 차량의모델링과 그에 필요한 무질량 링크를 개발하였고 여러 가지 차량 동역학 모듈을 개발하였으며 타이어 모듈을 비교하여 효과적인 시뮬레이션을 위한 타이어 모델을 선정하였고 입체적이고 효율적인 가상노면을 구성하였다. 이를 이용해 빠른 동역학 해석과 다양한 시뮬레이션 환경을 구현하였다.
- 2세부과제 : 현실감을 극대화하기 위하여 부산대학교를 중심으로 실제 존재하는 환경을 선정하여 가상환경을 구성하였으며, 이를 통합 프로그램과의 통신을 통해 실시간으로 렌도링할 수 있는 프로그래？ 개발하였다. 사운드 효과를 개발하여 몰입감을 향상시켰다.
- 3세부과제 : 차량 주행 감각 재현을 위해 운동재현기를 설계 제작하였고, 운동 제어에 필요한 기구학 해석, 동역학 해석 및 실시간 순기구학 해석 알고리즘을 개발하였고, 제어성능 향상을 위해 다양한 제어알고리즘을 개발 검토하여 효율적인 제어 알고리즘을 도출하여 적용하였다. 제한된 운동영역 이내에서 주행감각을 효과적으로 재현할 수 있는 개선된 가속도 모의 수법을 제안하였으며, 운동재현기의 제어성능 향상을 위해 DSP를 이용한 전용제어기를 개발하였다. 또한 현실감을 보장하기 위한 운전석 시스템을 개발하고, 전체 시스템의 관점에서 각 하위 시스템을 통합하고, 이를 효과적으로 운영하기 위한 통합운영 프로그램을 개발하였다.

Abstract ▼

The studies for development of vehicle driving simulator are as follows
- real time dynamic analysis
- analysis module for vehicle dynamics
- 3D graphic display for virtual environment
- signal control method
- control system of the simulator
These modules are integrated for the de

The studies for development of vehicle driving simulator are as follows
- real time dynamic analysis
- analysis module for vehicle dynamics
- 3D graphic display for virtual environment
- signal control method
- control system of the simulator
These modules are integrated for the development of the whole vehicle driving system.
- Dynamics : The multibody dynamics analysis and vehicle dynamics modules are studied for the development of the vehicle simulator and exact dynamic analysis. The modeling method of the car and the virtual road are also studied to reduce the analysis rime
- Graphics : The Virtual Environment of 3D graphics is studied which modeled the real PNU road. Vehicle simulation sofrware is developed to show the 3D world by the real-time rendering. The sound effect are also added for sense of reality
- Control : The motion regenerator is designed for the reality of the Vehicle driving simulator. Kinematics and Dynamics analysis of the hydraulic machinery are studied. The efficient control algofithm is developed and adopted for the simulator. For the effective control of system, the whole system are integrated
- Dynamics : The effecient vehicle modeling amd massless links for the fast calculation are developed. Several vehicle dynamic modules are also developed such as Power train module, Tire module, Break module, Steering module...etc. Especially several tire models are compared for the efficient dynamic analysis and we choose the best one. The 3D virtual roads environment is developed for the real time analysis.
- Graphics : Virtual environment is generated according to the circumstances and sound effect. The program carries out its real-time rendering process by communicationg with the integrated program. The feeling of absorption is improved by sound effect.
- Control : The motion tegenerator for vehicle driving is designed. The real-time Kinematic and Dynamic analysis algorithm is developed and the effentive control algorithm is applied for improvement control ability.
The modified acceleration mock method for the effective regenaration of drives sensibility by DSP is developed to upgrade control ability. The drivers seat system is set up for reality and sub-systems are integrated in the point of view of total system. The operating computer program for the effective management is developed

목차 Contents

• Ⅰ. 연구계획 요약문 ...3
• 1. 국문요약문 ...3
• Ⅱ. 연구결과 요약문 ...4
• 1. 국문요약문 ...4
• 2. 영문요약문 ...5
• Ⅲ. 연구내용 ...6
• 1. 서론 ...6
• 2. 연구내용 ...9
• Ⅰ. 동역학 해석분야 ...9
• Ⅱ. 가상환경 그래픽 구현분야 연구내용...42
• Ⅲ. 시뮬레이터 제어분야 연구내용...62
• 3. 개발시뮬레이터의 구성 및 운전 ...86
• 4. 결론 ...88
• 5. 연구논문목록 ...88