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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 최진환
- 발행연도
- 2017
- 저작권
- 경희대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수34
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자율주행 자동차의 제어 알고리즘을 테스트하기 위해서는 차량에 센서, 제어기의 부착과 테스트 베드의 구축이 필요하다. 또한 주변에 차량이 움직이는 상황 과 같은 복잡한 상황에 대하여 제어기의 테스트가 필요한 경우 많은 시간과 비용이 들게 된다. 이러한 이유로 자율주행 자동차 제어기의 알고리즘을 테스트 할 수 있는 동역학 모델은 필수적이다.
본 연구에서는 자율주행 차량과 이에 사용되는 센서를 동역학 모델을 통하여 표현하고 자율주행 자동차의 제어기의 설계와 시뮬레이션을 하였다. 자율주행 자동차의 설계는 차종에 따른 부품의 수치적 변화에 대한 유연성을 가지기 위하여 서브시스템 모델링과 파라메트릭 포인트를 이용한 모델링을 하였다. 가속과 감속의 표현은 되먹임 제어를 사용하여 동역학 모델 내부에서 구현되도록 하였다. 모델의 유효성은 직선주행과 선회주행을 통하여 판단하였다.
자율주행 자동차 센서의 구현은 다물체 동역학 소프트웨어 내부 함수와 레이저 센서를 이용하여 구현하였다. 이 과정에서 레이저 센서로 라이더 센서를 표현하는 매크로를 생성하였다. 차량의 조향각과 현재속도는 소프트웨어 내부 함수를 이용하고, 2D 협각 라이더 센서와 3D 라이더 센서는 각각 감지한 표면의 X, Y 데이터를 도출하도록 하였다. 생성한 센서 모델의 유효성은 실제 실험과 장애물 감지 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.
제어 시뮬레이션의 구성은 다물체 동역학 소프트웨어인 RecurDyn과 MATLAB Simulink의 Co-simulation으로 구성되었다. 자율주행 제어기는 고속도로 주행에서 자주 발생할 수 있는 네 가지 시나리오를 가정하여 생성하고 시뮬레이션 하였다.
본 연구에서는 자율주행 차량과 이에 사용되는 센서를 동역학 모델을 통하여 표현하고 자율주행 자동차의 제어기의 설계와 시뮬레이션을 하였다. 자율주행 자동차의 설계는 차종에 따른 부품의 수치적 변화에 대한 유연성을 가지기 위하여 서브시스템 모델링과 파라메트릭 포인트를 이용한 모델링을 하였다. 가속과 감속의 표현은 되먹임 제어를 사용하여 동역학 모델 내부에서 구현되도록 하였다. 모델의 유효성은 직선주행과 선회주행을 통하여 판단하였다.
자율주행 자동차 센서의 구현은 다물체 동역학 소프트웨어 내부 함수와 레이저 센서를 이용하여 구현하였다. 이 과정에서 레이저 센서로 라이더 센서를 표현하는 매크로를 생성하였다. 차량의 조향각과 현재속도는 소프트웨어 내부 함수를 이용하고, 2D 협각 라이더 센서와 3D 라이더 센서는 각각 감지한 표면의 X, Y 데이터를 도출하도록 하였다. 생성한 센서 모델의 유효성은 실제 실험과 장애물 감지 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.
제어 시뮬레이션의 구성은 다물체 동역학 소프트웨어인 RecurDyn과 MATLAB Simulink의 Co-simulation으로 구성되었다. 자율주행 제어기는 고속도로 주행에서 자주 발생할 수 있는 네 가지 시나리오를 가정하여 생성하고 시뮬레이션 하였다.
목차
국 문 요 약 i목 차 iiList of Figures iiiList of Tables v제 1 장 서론 11.1 연구배경 11.2 연구동향 1제 2 장 자율주행 자동차 모델 생성 32.1 동역학 모델 개발 32.2 동역학 모델 시뮬레이션 102.2.1 직선 주행 테스트 102.2.2 선회 주행 테스트 12제 3 장 센서 모델 생성 143.1 센서 모델 개발 143.2 센서 모델 검증 183.2.1 센서 스펙 183.2.2 실험결과 비교 203.2.2 가상모델 시뮬레이션 23제 4 장 자율주행 제어기 생성 274.1 제어 알고리즘 개발 274.2 제어 알고리즘 시뮬레이션 304.2.1 정면으로 정지한 차량을 향해 주행하는 시나리오 304.2.2 정지 후 등속운동을 하는 차량을 향해 주행하는 시나리오 314.2.4 경사진 벽면을 향해 주행하는 시나리오 35제 5 장 결론 및 향후 연구 37참 고 문 헌 38Abstract 40
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