초록 ▼

연구개요
본 연구의 목적은 자율주행 전기차의 조향 안정성 확보를 위해 전자기 간섭(EMI)이 조향센서에 미치는 영향을 줄이기 위한 센서 처리 소프트웨어 솔루션 개발이다. 자동차 조향 시스템의 안전성은 매우 중요하며, 정밀한 주행이 요구되는 자율주행자동차에서 더욱 중요하다. EMI는 센서와 시스템에 심각한 영향을 미칠 수 있지만, 전자기 차폐가 어려운 경우가 존재한다. 전기자동차에서는 높은 전력 요구량으로 인한 EMI 증가에 따른 EMI 외란 저감 기술이 필요하지만, 물리적으로 전 부품 차폐가 어려운 경우가 많다. 따라서 극심한

연구개요
본 연구의 목적은 자율주행 전기차의 조향 안정성 확보를 위해 전자기 간섭(EMI)이 조향센서에 미치는 영향을 줄이기 위한 센서 처리 소프트웨어 솔루션 개발이다. 자동차 조향 시스템의 안전성은 매우 중요하며, 정밀한 주행이 요구되는 자율주행자동차에서 더욱 중요하다. EMI는 센서와 시스템에 심각한 영향을 미칠 수 있지만, 전자기 차폐가 어려운 경우가 존재한다. 전기자동차에서는 높은 전력 요구량으로 인한 EMI 증가에 따른 EMI 외란 저감 기술이 필요하지만, 물리적으로 전 부품 차폐가 어려운 경우가 많다. 따라서 극심한 EMI 외란 조건에서도 안정적인 조향각 센서를 위해 비선형 센서융합, 머신러닝 및 딥러닝 기법을 포함한 소프트웨어 솔루션을 개발하고 차량 주행 시스템에서 분석하고자 한다.

연구 목표대비 연구결과
■ 센서 모델링 및 제작 → 조향각 센서 제작 및 각도 추정 알고리즘 개발
- 제작한 조향각 센서 측정 후 Prototype 개선 및 출력SW 알고리즘 개선
- 회전 각도를 측정하는 센서 융합 및 딥러닝 알고리즘 개발
- 해당 알고리즘을 적용한 추가 연구를 진행(차량 위치 및 자세 추정)
■ EMI 정량화 및 재현 → EMI 인가 및 차량 주행 시뮬레이션 실험 환경 구축
- 다양한 EMI를 국소적으로 인가할 수 있는 실험 환경을 구축
- 조향각 알고리즘의 검증을 위해 차량 주행을 모사하는 시뮬레이션 환경 구축
■ 센서융합 기반 동종센서 EMI 저감 솔루션
- 센서 융합 기반 동종센서 EMI 저감: 다수의 홀센서를 활용하여 각도 계산 성능 극대화, IMU 센서와 비선형 칼만 필터를 사용한 센서 융합 알고리즘으로 외란 특성에 강인한 성능을 지님
■ 머신러닝 기반 이종센서 EMI 저감 솔루션
- 딥러닝/칼만필터 기반 이종센서 EMI 저감: IMU 센서와 EMI측정 센서의 측정값을 사용하여, 딥러닝 모델을 통해 EMI의 영향을 보정 및 제거, 추가로 확장형 칼만 필터를 활용하여 고성능 알고리즘을 구현
■ 차량 시스템 단위의 분석과 알고리즘 개선
- MATLAB/Simulink와 CARLA를 이용하여 여러 시나리오에서 샤시 시스템의 상호 영향도를 고려한 알고리즘 개선 및 최적화
- 시스템 단위에서 자기 외란을 포함하는 다양한 환경변수에 의한 외란 저감 알고리즘 평가
- 상세 설계한 이종 및 동종 센서 알고리즘의 EMI 저감 성능을 시스템 단위에서 평가

연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
본 연구는 EMI 외란에 강인한 조향각 센서 혹은 비등한 성능의 소프트웨어 센서 개발을 목표로, 센서 융합과 머신러닝 기반 소프트웨어 솔루션을 제안하여 차량용 센서 성능 향상을 달성하였다. EMI 외란 저감 기술, 조향각 센서 성능 향상은 자율주행 전기자동차의 핵심 기술이며 이를 통해 조향 안정성 확보할 수 있다.
자율주행 자동차를 위한 각종 시나리오 상황에서의 실제 성능을 검토하는 것으로써 실사용에서의 성능을 확보하고, 시뮬레이션 툴을 활용하여 자동차 이외의 로봇, 산업용 드론 분야에서도 사용 가능성을 보여줘 사업의 확장성에 용이하다. 추가연구를 통해 성능 개선, 신규 알고리즘 적용 및 다양한 환경에서의 성능 검증을 진행할 예정이다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 1) 1차년도 ... 4
• 2) 2차년도 ... 7
• 3) 3차년도 ... 9
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 12
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 12
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 자체점검표 ... 14
• 7. 참고문헌 ... 14
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 15
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 16
• 끝페이지 ... 22