트레일러 후미 위치를 고려한 트랙터-트레일러 차로 유지 보조 시스템 설계 :Development of tractor-trailer lane-following assist system considering trailer rear position

황의준

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자료유형: 학위논문

저자정보: 황의준 (한양대학교, 한양대학교 대학원)

지도교수: 박장현

발행연도: 2022

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이용수11

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2022

트레일러 후미 위치를 고려한 트랙터-트레일러 차로 유지 보조 시스템 설계

황의준 자동차전자제어공 2022.01 학위논문

2021

트레일러 후미를 고려한 트랙터-트레일러 차로 유지 보조 시스템 설계

황의준 , 박기응 , 박장현 한국자동차공학회 추계학술대회 및 전시회 2021.11 학술대회자료

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최근 자율주행에 대한 관심이 높아지면서 상용차량의 자율주행에 대한 관심 또한 높아지고 있다. 대표적인 상용차량인 트랙터는 일방적으로 트레일러와 연결되어 운용된다. 하지만 트레일러에는 센서와 액추에이터의 설치가 제한되기에 자율주행에 많은 제약이 있다.

본 연구에서는 트랙터-트레일러의 차로 유지 보조 시스템을 설계를 위한 종방향/횡방향 모델을 제안한다. 현실과 유사한 환경 구축을 위하여 트랙터의 센서와 액추에이터만을 이용하여 연구를 진행한다. 도로 진입 전에는 종방향 모델을 이용하여 주행 중 차량의 롤안정성 및 자세 오차를 평가하고, 도로 진입 후 Interactive Multiple Model(IMM)필터를 이용하여 트랙터-트레일러의 주요인자인 Hitch angle을 추정한다. 이를 이용하여 트레일러의 후미 위치를 계산하여 트랙터의 조향각을 결정한다.

제안된 방법은 차량시뮬레이션 소프트웨어인 TruckSim과 Matlab/Simulink를 이용하여 검증된다. 트랙터-트레일러의 주요인자인 Hitch angle은 운동학, 동역학 정상상태 gain 튜닝과 IMM 필터의 결과와 비교한다. 차선 유지 시스템의 경우 트레일러의 후미를 고려한 경우와 고려하지 않은 경우 두 가지에 경우에 대해 평균이탈거리를 비교한다. 실험결과 제안한 IMM 필터에서의 hitch angle의 정확도가 높은 것을 확인하였으며, 트레일러의 후미를 고려한 차선 유지 보조 시스템이 평균이탈거리가 낮음을 확인하였다.

#자동차공학

제 1장 서론 1
1. 1 연구 배경 1
1. 2 관련 연구 2
1. 3 연구 목표 및 내용 3
제 2장 종방향 모델 설계 5
2. 1 도로 곡선 반경에 따른 조향각 계산 5
2. 2 5자유도 모델을 이용한 상태 변수 예측 및 보정 7
2. 3 주행 중 차량 롤안정성 및 자세 오차 평가 10
2. 3. 1 롤안전성 평가 10
2. 3. 2 자세오차 평가 22
제 3장 횡방향 모델 설계 14
3. 1 Hitch Angle 추정을 위한 모델 설계 14
3. 1. 1 동역학 & 운동학을 이용한 모델 설계 14
3. 1. 2 IMM 필터를 이용한 모델 설계 28
3. 2 Hitch Angle 추정성능 검증 21
3. 3 트랙터-트레일러 경로 산출 및 추종 제어기 설계 27
3. 3. 1 트레일러 후미를 고려한 Target value 설정 27
3. 3. 2 Sliding Mode Controller를 이용한 제어기 설계 28
제 4장 검증 결과 30
제 5장 결론 38
Reference 39
Abstract 41

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