초록 ▼

연구개요
최근 완성차 업체를 중심으로 양산화 되고 있는 차선유지지원시스템은 기본적으로 영상센서를 이용하여 전방도로의 정보 및 도로에 상대적인 차량의 위치 등을 추출하고 이를 이용 차선유지를 위한 조향 제어기가 통합되어 있는 시스템이다. 일반적으로 영상센서를 이용하는 경우 노면 상태 및 주변 환경(역광 등)에 민감하여 차선에 대해 오인식 및 미인식 상태가 자주 발생하며 이는 차선유지시스템에 지대한 영향을 줄 가능성이 있다. 본 연구에서는 이러한 센서의 부정확성 완화 및 강건성을 갖도록 [1]영상센서와 관성센서를 통합한 차 대 도

연구개요
최근 완성차 업체를 중심으로 양산화 되고 있는 차선유지지원시스템은 기본적으로 영상센서를 이용하여 전방도로의 정보 및 도로에 상대적인 차량의 위치 등을 추출하고 이를 이용 차선유지를 위한 조향 제어기가 통합되어 있는 시스템이다. 일반적으로 영상센서를 이용하는 경우 노면 상태 및 주변 환경(역광 등)에 민감하여 차선에 대해 오인식 및 미인식 상태가 자주 발생하며 이는 차선유지시스템에 지대한 영향을 줄 가능성이 있다. 본 연구에서는 이러한 센서의 부정확성 완화 및 강건성을 갖도록 [1]영상센서와 관성센서를 통합한 차 대 도로간 트래킹 알고리즘 개발을 목표로 하며 더불어 [2]차량 파라미터에 강건한 적응형 차선유지제어기 개발(신경회로망 제어기)을 목표로 한다.

연구 목표대비 연구결과
○ 영상센서 및 2G1Y센서(관성센서) 통합 차대도로간 트래킹 알고리즘 제시 및 시험 평가 검증
본 연구에서는 GPS를 배제하고 영상센서와 관성센서만을 융합하여 차대도로간 트래킹 파라미터(도로 곡률, 차량의 차선에 대한 상대 경로각, 차선대비 횡방향 오프셋(이탈거리), 도로폭)를 추출하였으며 특히 2G1Y(종·횡방향 가속도+요레이트)관성센서 퓨전(특히, 횡방향 가속도 및 요레이트 측정값 모두 고려하여 필터 설계)을 통해 영상센서 오인식 및 미인식이 일어나더라도 강건하면서도 일관된 차대도로간 트래킹 파라미터를 추출할 수 있는 필터를 제안

○ 차선유지시스템의 조향제어를 위한 파라미터 변화에 강건한 적응형 신경회로망 기반 횡방향제어기 설계
차량의 경우 상황에 따라 차량 무게, 노면 조건 및 공기압에 따른 타이어 강성변화, 그리고 차량 승객 및 짐 무게 분포 변화로 인한 무게 중심과 관성모멘트 변화로 인해 기존 일반적인 제어 기법(PID, LQ 등)을 이용한 경로 추종 제어기의 성능 저하가 발생한다.(경로추종오차 증가) 본 연구에서는 적응형 신경회로망을 적용하여 상기 기술한 다양한 차량파라미터 변화에도 불구하고 경로추종오차를 신뢰구간에서 보장하는 횡방향 경로추종제어기를 설계하였으며 또한 설계한 적응형 신경회로망 기반 제어기는 차량 수학적 모델에 대한 정확한 정보가 필요치 않아 차종별 차량의 횡방향 수학적 모델 구축을 위한 정확한 차량파라미터 추출 시험이 필요 없는 장점이 있으며 제어기 안정성 측면에서 전역적·지수적 안정성을 확보

연구개발결과의 중요성
○ 영상센서 및 2G1Y센서(관성센서) 통합 차대도로간 트래킹 알고리즘
기존 양산차에 적용된 차선인식을 통한 도로파라미터 추출에 대한 부분은 국내기술이 아닌 외국 자동차 부품사의 영상센서를 사용 중에 있으며 본 연구 결과인 영상센서 및 관성센서 통합 차대도로간 트래킹 알고리즘을 적용하면 차선 미인식 및 오인식에 강건한 도로 파라미터 추출이 가능하여 신뢰성 있는 차선유지시스템 개발 가능

○ 차선유지시스템의 조향제어를 위한 파라미터 변화에 강건한 적응형 신경회로망 기반 횡방향제어기 설계
현재 적용된 차선유지시스템 또는 자율주행자동차의 경로추종 제어기는 차량 파라미터에 강건한 제어기를 적용하지 않고 있으며 본 연구성과를 적용하면 차량의 중요 파라미터가 급격하게 변하더라도 강건한 경로추종 성능을 확보 할 수 있음

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• (1) 연구개발의 필요성 ... 4
• (2) 최종 연구목표 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• (1) 차량 횡방향 운동방정식 수학적 모델링 및 차량 파라미터 추정 ... 5
• (2) 영상센서를 이용한 차선인식부 로직 개발 ... 6
• (3) 영상/관성센서 통합 칼만필터 적용 차대도로간 트래킹 알고리즘 ... 6
• (4) 적응형 신경회로망을 이용한 차량 파라미터 변화에 강건한 경로추종제어기 설계 ... 10
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 11
• (1) 연구결과의 중요성 ... 11
• (2) 연구성과 활용 가능성 ... 12
• 4. 참고문헌 ... 12
• 5. 연구성과 ... 13
• 끝페이지 ... 13