종 방향 속도 프로파일에 의한 정지 및 출발 제어 시스템

Abstract

종 방향 정지 및 출발 시스템은 적응 순항 제어 (adaptive cruise control, ACC) 시스템으로 정지 및 출발 제어가 설계되어 있다. 그러나, 기존의 적응 순항 제어 시스템은 주변 차량과의 간격을 유지하는 목적으로 사용되었기 때문에 정지 및 출발 시스템으로 사용할 때는 승차감을 저해하는 움직임을 보인다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 위성 항법 보정 시스템 (differential global positioning system, DGPS)로부터의 상대 거리 및 상대 속도를 활용한 속도 프로파일을 사용한 종 방향 정지 및 출발 제어 시스템을 제안한다. 제안하는 속도 프로파일은 차량이 목표 지점보다 더 가는 것(overshoot)을 방지하는 목적과 부드러운 승차감을 고려한 가속도와 가속률(jerk) 제한 값을 고려하는 목적으로 각 목적에 따른 페이즈(phase)를 나눠 시점 트리거로 표현했다. 첫 번째와 두 번째 페이즈의 속도 프로파일은 주어진 최대 감속도와 감속률 경곗값을 만족하며 차량이 부드러운 승차감을 유지하도록 했으며, 차량이 정지 지점에 도달 직전에 정지 지점과의 상대 거리를 되먹임 받는 세 번째 페이즈의 속도 프로파일을 사용하여 정지 지점을 넘어가지 않는 강인한 정지 시스템을 구축했다. 또한, 시점 트리거에 따라 나눠진 속도 프로파일은 연속성과 미분가능성을 보였다. 제안된 속도 프로파일을 활용한 종 방향 차량 정지 및 출발 제어 시스템의 실효성을 확인하기 위해, 성능 시험장에서 취득한 위치 정보(waypoint)를 활용해서 실험을 구성했으며 다양한 초기 속도와 정지 지점까지의 거리에서도 사용 가능함을 보이며 적응 순항 제어를 활용한 정지 시스템과의 비교를 통해 제안하는 방법이 더 부드러운 승차감을 가짐을 보였다.