초록 ▼

□ 연구개요
자율주행 차량은 직선, 곡선로를 주행가능해야 하며 차선 변경 또한 자동으로 수행해야 한다. 곡률이 큰 도로의 경우에는 기존 PID 횡방향 제어기로는 안정적으로 주행하지 못하는 경우가 발생한다. 따라서 상황에 맞는 제어기법을 연구하여 적용할 수 있도록 해야 한다. 또한 외부 환경 변수들의 변화에 대해서 강인한 제어기를 설계하여야 다양한 환경에서 안정적으로 주행 가능할 것이다. 본 연구에서는 다양한 제어기법을 직선, 곡선, 차선 변경 등 도로 환경 변화 뿐만 아니라 목표점 변화, 차량 파라미터 변화 등 여러 변수에 대

□ 연구개요
자율주행 차량은 직선, 곡선로를 주행가능해야 하며 차선 변경 또한 자동으로 수행해야 한다. 곡률이 큰 도로의 경우에는 기존 PID 횡방향 제어기로는 안정적으로 주행하지 못하는 경우가 발생한다. 따라서 상황에 맞는 제어기법을 연구하여 적용할 수 있도록 해야 한다. 또한 외부 환경 변수들의 변화에 대해서 강인한 제어기를 설계하여야 다양한 환경에서 안정적으로 주행 가능할 것이다. 본 연구에서는 다양한 제어기법을 직선, 곡선, 차선 변경 등 도로 환경 변화 뿐만 아니라 목표점 변화, 차량 파라미터 변화 등 여러 변수에 대해서 비교 평가 해보려 한다. 평가 결과, 어떠한 제어기가 도로 및 환경 변화에 대해서 장단점을 가지고 있는지 확연히 알수 있게되어 자율주행 차량 제어기를 선정 하는데 큰 도움이 될 것이라 생각 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
연구의 최종 목표는 자율주행 차량 횡방향 스티어링 제어에 대해 다양한 환경에서 여러 제어기법을 비교 및 평가하여 상황 별 최적의 제어기를 선택할 수 있도록 하는데 있다.
본 연구에서는 PID, Stanley, Pure pursuit, Sliding Mode Control 등 자율주행 제어에서 주로 사용하는 대표적인 4개의 제어기를 CarSim simulator 환경에서 비교 평가하였다. 비교한 환경으로는 직선로, 곡선로, 회전 교차로 환경등이 있으며 그 외에도 경사로, 횡 외란, 차량 파라미터 변경, 젖은 노면 등 다양한 환경에서 제어기들의 성능을 비교하였다. 비교 결과는 테이블 형태로 정리하여 환경에 따른 제어기의 성능을 한눈에 확인할 수 있도록 하였다.
비교 결과 Sliding Mode Control 제어기가 대부분의 환경에서 강인한 성능을 보였으며 이는 향후 자율주행 제어기 선정에 있어서 제어기쪽 연구자들에게 참고가 될 것이다. 따라서, 연구 초기에 목표한 바를 충분히 수행했다고 생각한다.

□ 연구개발결과의 중요성
최근 자율주행의 실도로 주행 평가가 이루어지고 있다. 또한 소수의 차량이 아니 다수의 차량들의 fleet 평가가 시도되고 있다. 실도로, 특히 도심도로에서 주행하기 위해서는 목표한 경로를 정밀하게 추종 가능한 횡방향 제어기가 매우 중요하다. 횡방향 제어기가 노멀한 상태에서는 추종이 가능하다 만약 외부의 외란이나 파라미터의 부정확성으로 인해 성능이 심각하게 저하된다면 목표한 경로를 추종하지 못하여 충돌 또는 보행자와의 인사사고가 발생 가능하기 때문이다. 따라서, 다양한 제어기들을 다양한 도심 환경에서 비교 평가하여 어떠한 제어기가 강인한지 확인해보는 연구는 매우 중요하다고 하겠다.

(출처 : 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 2.1 후보 제어기 선정 (PID, Stanley, Pure Pursuit, Sliding Mode Control) ... 5
• 2.2 Simulation 환경 구축 (CarSim, Matlab) ... 5
• 2.3 비교 평가를 위한 환경 설정 (시뮬레이션 변동 항목) ... 6
• 2.5 결과 비교 ... 8
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 10
• 4. 참고문헌 ... 10
• 5. 연구성과 ... 10
• 끝페이지 ... 10