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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

박종혁 (한양대학교, 한양대학교 대학원)

지도교수
허건수
발행연도
2017
저작권
한양대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수12

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

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국문요지
최근 차량의 주변환경 인지를 바탕으로 한 능동안전에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 능동안전 기술이란 차량의 충돌 위험 상황에서 종/횡 방향 제어를 이용해 충돌을 회피하는 기술로써 제동을 이용한 Autonomous Emergency Braking(AEB)와 조향을 이용한 Autonomous Emergency Steering(AES)를 예로들 수 있다.
본 논문에서는 기존의 AEB를 이용한 충돌회피가 불가능한 상황에서 AES를이용해 충돌을 회피하는 시스템을 제안한다. AEB을 이용한 충돌회피 가능여부는 상대속도와 상대 거리를 바탕으로 차량의 최대제동으로 충돌회피가 가능한지 판단한다. AES를 이용한 충돌회피 가능 여부는 모델예측제어를 통해 예측한 경로와 차량의 거동특성을 바탕으로 판단한다.
모델예측제어의 경우 2-DOF Bicycle Model을 바탕으로 자 차량의 예측모델을 설정하였으며, CV model을 바탕으로 주변 차량의 경로를 예측하였다. 이와 함께 주변 환경과 엑추에이터의 한계를 고려해 제한조건을 설정하고, 예측시점까지의 차량의 거동특성을 예측한다. 그 중에서 예측되는 최대 횡 가속도를 이용해 AES의 개입시점을 결정한다.
본 시스템의 검증을 위해 MATLAB/Simulink로 알고리즘을 구성하였으며, 차량동역학 상용 프로그램인 CarSim을 이용해 전방차량/ 컷인차량 시나리오에 대한 성능을 검증하였다.

목차

차례 ................................................................................. 1
국문요지 ............................................................................ 2
Nomenclature ......................................................................... 3
List of Figures ...................................................................... 4
1. 서론 .............................................................................. 6
1.1 연구배경 ................................................................ 6
1.2 연구의 목적 ............................................................. 7
1.3 연구 동향 ............................................................... 7
1.4 연구 내용 ............................................................... 9
2. 조향 회피 제어를 위한 모델예측제어(MPC) 설계 ..................................... 10
2.1 모델예측제어 컨셉 ...................................................... 10
2.2 자 차량 예측모델 ....................................................... 11
2.3 상대 차량 예측모델 ..................................................... 14
2.4 충돌 회피를 위한 Reference trajectory................................... 15
2.5 Inequality constrained QP problem ...................................... 18
3. 위험도 판단 및 회피제어 개입 ..................................................... 23
3.1 충돌회피에 필요한 경로산출 ............................................. 23
3.2 AES개입 판단 지표 ...................................................... 27
3.3 AES개입 가능 영역 ...................................................... 29
3.4 AES개입 가능 영역에서의 제어 개입 결정.................................. 34
4. 시뮬레이션을 통한 검증 ........................................................... 35
4.1 시뮬레이션 환경 및 시나리오 ............................................ 35
4.2 AES개입 판단 지표 ????,??????검증 시나리오(Scenario 1) ....................... 37
4.3 전방차량 시나리오(Scenario 2) .......................................... 41
4.4 컷인차량 시나리오(Scenario 3) .......................................... 50
5. 결론 ............................................................................. 60
참고문헌 ............................................................................ 62
ABSTRACT ............................................................................ 64

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