상용차 질량추정 및 군집주행 Fail-safe 로직 개발

Abstract

본 논문에서는 현재 많은 자동차 업체들이 개발 중인 상용차 군집주행 기술의 Fail-safe 로직을 개발하여 Vehicle-to-vehicle(V2V) 정보가 손실되었을 때, 시스템이 멈추지 않고 센서 정보만을 이용하여 군집주행이 가능할 수 있게 할 목적으로 연구를 진행하였다. 센서 정보를 이용하여 차간 거리를 유지할 경우, 중요하게 고려되어져야 할 사항인 차량의 질량을 추정하는 로직을 구현하였다. 군집주행 중에 얻을 수 있는 차량의 정보들을 이용하여 Regression 알고리즘을 구현하였고, 이를 통 해 차량의 질량을 추정할 수 있도록 로직을 구현하였다. 종방향 제어의 경우, 레이더를 이용하여 앞 차량과의 상대거리, 상대속도 등 샤시정보들을 측정하고 이를 통해 차간 거리를 유지하도록 하였다. 이 때, 전 방 차량과의 상대거리를 일정하게 유지하지 않고 속도에 따라 선형적으로 유 지하는 Constant Time-gap(CTG) Policy 방법을 이용하였다. 종방향 거리 제 어가 이루어질 때, 질량 추정 알고리즘에서 추정된 질량이 고려되어진다. 횡방향 제어 측면에서는, 카메라를 이용하여 차선을 인식하고 인식한 차선 을 유지할 수 있도록 로직을 구현하였다. 차량의 횡방향 모델링을 통하여 차 량의 상태를 나타내고, 차선과 갖고 있는 오차를 이용하여 제어를 하였다. 횡 방향 제어에서도 마찬가지로 질량 추정 알고리즘에서 추정된 질량이 고려되어 져 제어가 이루어진다. 로직은 MATLAB의 Simulink를 이용하여 구현하였고, 구현한 로직의 시뮬 레이션 결과를 분석함으로써 연구결과를 확인하였다. 또한, 구현한 로직은 TruckSim을 이용하여 검증하였다. 군집주행 로직은 산학과제를 진행했던 현대자동차에서 개발 중이던 로직을 적용하였고, 구체적인 로직 내용은 보안상 본 논문에서는 공개하지 않는다.