비선형 시변 모델예측제어를 이용한 조향 및 제동 통합 충돌회피 알고리즘 개발

Abstract

첨단 운전자 보조 시스템 ADAS(Advanced Driving Assist System)은 환경센서를 기반으로 차량 주행간 다양한 상황들을 인식하고, 운전자의 주행에 도움을 줄 수 있는 차량 제어 시스템이다. 그 중에서도 주변차량과 충돌을 하지 않도록 하는 주행 안전에 관련된 운전자 보조시스템에 대한 필요성이 점차 중요시 여겨지고 있다.

본 논문에서는 조향과 제동을 함께 사용하여 주변차량과의 충돌을 회피하는 연구를 진행한다. 논문에서 제안하는 시스템은 종/횡 방향을 통합적으로 제어한다. 추가적으로 종방향으로 좌/우 독립적인 제동력 배분을 가능하게 하여, 횡방향 거동의 안정성을 더욱 향상시킬 수 있는 시스템이다.

제안하는 시스템을 위한 이번 연구에서는 먼저, 장애물 충돌 회피를 위한 종/횡 방향이 통합된 모델을 구축한다. 그리고 구축된 모델을 기반으로, 비선형 모델예측제어기(Nonlinear model predictive control, NMPC)를 사용하여, 충돌 회피를 위한 최적의 조향각과 좌/우 타이어의 독립적으로 분배할 제동량을 계산한다.

마지막으로, 본 논문에서 제안하는 시스템은 상용 소프트웨어인 MATLAB/Simulink와 Carsim을 이용하여 검증한다