초록 ▼

□ 연구개요
긴급상황에서 차량을 제어하기 위해서는 한계조향 및 제동 시에도 차량을 안정적으로 제어할 수 있는 기법의 개발이 필수적임. 본 과제에서는 한계조향 및 제동상황에서 최적화 기반의 자율주행제어 기법을 개발하고 또한 전문가 운전차량의 주행 및 생체신호 데이터를 분석하고자 한다. 이를 통하여 전문가 차량의 주행전략을 최적화 기반 자율주행제어전략에 반영함으로써 한계주행 상황에서도 제어를 유지하며 차량의 최대 성능을 이끌어낼 수 있도록 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 한계조향 및 제동상황에서 모델예측제어

□ 연구개요
긴급상황에서 차량을 제어하기 위해서는 한계조향 및 제동 시에도 차량을 안정적으로 제어할 수 있는 기법의 개발이 필수적임. 본 과제에서는 한계조향 및 제동상황에서 최적화 기반의 자율주행제어 기법을 개발하고 또한 전문가 운전차량의 주행 및 생체신호 데이터를 분석하고자 한다. 이를 통하여 전문가 차량의 주행전략을 최적화 기반 자율주행제어전략에 반영함으로써 한계주행 상황에서도 제어를 유지하며 차량의 최대 성능을 이끌어낼 수 있도록 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 한계조향 및 제동상황에서 모델예측제어기 구현
-모델예측제어기 실시간 시뮬레이션 검증
Matlab/Simulink 환경 및 실시간 컴퓨팅 장치인 AND사의 AD5436장치를 이용하여 모델예측제어기의 시뮬레이션을 진행하였으며, 위치추종제어 알고리즘에 비하여 향상된 자율주행 성능 및 알고리즘의 실시간성을 확인함.
-스케일카 환경에서 제어기법 성능검증
실제 차량대상으로 알고리즘의 성능을 검증하고자 1:43 스케일카 및 1:10 스케일카 실험환경 구축 후, 실험 진행을 위한 차량 파라미터 측정 및 새로 개발한 자율주행 알고리즘의 우수성을 검증함. 또한 추후 진보적인 자율주행 알고리즘 개발을 위한 실험환경 개선 또한 이루어 냄.
○ 드라이빙 시뮬레이터를 사용한 한계주행상황에서 전문가 운전차량의 주행데이터 측정 및 분석
-드라이빙 시뮬레이터를 이용하여 전문가 주행데이터 및 생체신호 측정
국민대학교 드라이빙 시뮬레이터를 활용하여 운전자의 주행데이터 및 생체신호 측정을 진행 함. 생체신호의 분석 결과 자율주행상황에서 탑승자가 느끼는 불안감, 긴장도를 측정 할 수 있는 알고리즘을 개발 후 검증을 진행함. 또한 실제 사람의 운전데이터를 취득하고 분석을 진행함.
-전문가 주행데이터와 모델예측제어기 성능 비교분석
1:43 스케일카 환경에서 전문가 주행전력과 모델예측제어기의 주행전략 비교를 진행하였으며, 전문가 운전자의 선회구간 주행 전략을 확인함. 이러한 주행전략 분석은 선회상황에서 차량의 한계 능력을 고려한 제어기의 개발에 대한 동기를 부여함.
○ 전문가 운전데이터를 활용한 무인 자율주행제어기법 성능보완 및 검증
-전문가 주행 및 제어전략을 참조한 모델예측제어기 보완
전문가 운전자의 주행전략을 이용하여 공격적인 선회구간 주행을 위한 모델예측제어기법의 개선 및 횡슬립 제어 알고리즘을 개발함.
-기존 모델예측제어기와 성능 비교분석
새로 개발한 횡슬립 제어 알고리즘과 모델예측제어 알고리즘의 스케일카 실험을 진행하였으며, 보다 공격적인 선회구간을 주행함을 확인함.

□ 연구개발결과의 중요성
자율주행 자동차의 상용화가 가까워지고 있으며, 자율주행 상황에서 차량의 한계성능을 활용한 긴급 회피를 통한 운전자 보호 기능은 대형사고를 막기 위해 필수적이다. 본 연구개발의 결과는 차량의 한계성능을 활용한 자율주행차량의 거동제어기법 연구에 기여하였으며, 추후 자율주행 자동차 뿐만 아니라 최근 양산차량에 도입되고 있는 능동안전시스템에도 본 연구 결과가 핵심기술로 적극 확욜 될 수 있을것으로 기대됨.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 15
• 4. 참고문헌 ... 16
• 5. 연구성과 ... 16
• 대표적 연구실적 ... 19
• 끝페이지 ... 30