**Autonomous driving tech./*Learning 53

[자율주행제어 이론 및 실습] Learning 04 ( Real-time Testing, VILS,

01 실시간 테스트 ( Real-time Testing )- 모델 기반 설계 테스트를 위해 실시간 타겟 PC와 물리적 시스템( 환경 )을 연결- 설계된 제어기를 실제와 유사한 환경에서 실시간 테스트 02 Vehicle-In-the-Loop Simulation, VILS- HILS ( 하드웨어 + 소프트웨어로 테스트 ), SILS ( 소프트웨어만 이용하여 테스트 )가 있지만 VILS도 존재한다.- VILS는 실차를 활용하여 제어알고리즘을 검증하는 방식으로, 신뢰도 향상이라는 장점이 있다.- 차량모델을 실차로 대체- 가상의 주행환경을 구축하고 이를 실제 시험차량과 연계 03 Embedded System-  하드웨어에 내장된 시스템으로 기계 또는 장치 내에 위치- 특정한 기능을 수행하며, 하드웨어와 소프트웨어..

[자율주행제어 이론 및 실습] Learning 03 ( Model Based Design, MBD, Hardware-In-the-Loop-Simulation, HILS, SILS, ECU)

01 모델 기반 설계( Model Based Design, MBD )- 실제 시스템을 가상의 모델로 구현하여 활용하는 것- 자동 코드 생성을 활용해 임베디드 보드에 신속한 이식 가능- 정밀 시뮬레이션 모델 구축이 MBD 개발의 핵심02 모델 기반 설계 적용 사례- HILS ( Hardware-in-the-Loop Simulation ) :  - 쉽게 말해서, 컴퓨터 프로그램과 실제 기계를 함께 사용해서 테스트하는 방법  - CarSim, DSpace 가 대표적인 예이다. - SILS ( Software-in-the-Loop Simulation ) :  - 소프트웨어만을 사용하여 시스템을 테스트하는 것   *ECU( Electronic Control Unit ) : 전자 제어 장치를 의미, 자동차나 다른 ..

[자율주행제어 이론 및 실습] Learning 02 ( 제어 강건성, Stanley algorithm, 에커만, differential 조향 )

차선 유지 보조 시스템의 요구조건- 제어 강건성 요구 조건으로 노면 변화에 대비해야 한다.- 액츄에이터 요구 조건은 최대한 넓은 대역폭을 필요로 한다. *댐핑 효과 : 진동이나 충격이 발생할 때 그 에너지를 흡수하고 감소시키는 과정을 의미*제어 강건성( control robustness ) : 시스템이 외부의 변화나 불확실성에 대해 안정적으로 동작할 수 있는 능력을 말한다. Stanley Methond Stanley Method는 자율주행 차량 및 로봇에서 사용하는 경로 추종( control ) 알고리즘 중 하나로,이 방법은 차량이 주어진 경로를 따라 안정적으로 주행할 수 있도록 도와준다.특히 곡선 주행 시 효과적이다. - 차량 속도를 고려- 차량 앞 바퀴 차축을 기준으로 경로 추종을 수행- 경로 오차에..

[자율주행제어 이론 및 실습] Learning 01 ( ESC제어, 유압/전동식 스티어링 )

ESC 제어ESC(전자 안정성 제어, Electronic Stability Control)는 차량의 안전 시스템 중 하나로, 주행 중 차량의 안정성을 유지하고 미끄러짐을 방지하는 역할을 합니다. ESC는 차량의 센서를 통해 주행 상태를 모니터링하고, 필요에 따라 개별 바퀴의 브레이크를 조절하여 차량의 방향을 안정적으로 유지하도록 돕습니다.ESC는 특히 다음과 같은 상황에서 유용합니다:1. 급격한 조향: 차량이 회전할 때 과도하게 조향하면 미끄러질 수 있는데, ESC가 개입하여 이를 방지합니다.2. 젖은 도로 상황: 빗길이나 얼음길에서 차량이 미끄러지지 않도록 도와줍니다.3. 가속 중 미끄러짐: 급가속 시 차량의 뒤가 미끄러지는 경우에도 ESC가 개입하여 안정성을 회복합니다. --대부분의 양산차는 언더스티..

[자율주행제어 이론 및 실습] 동역학적 횡방향 자전거 모델

- 기하학적 자전거 모델은 차량 속도가 낮은 경우를 제외하고 대부분 차량 거동에서 유효 X- 코너링시 타이어는 노면과의 상호 작용에 의해서 미끄럼이 발생하고, 마찰력에 의해서 선회를 함- 운동의 원인을, 즉 타이어 힘/모멘트, 고려하는 동역학 모델 필요- 타이어의 힘/모멘트를 표현하는 다양한 타이어 모델이 존재 - 차량 선회 시 차속이 빠르면, 슬립 각이 발생하여 타이어 힘/모멘트가 생김  >> 기구학적 자전거 모델은 더 이상 유효하지 않음- 힘/모멘트를 고려하는 동역학적 자전거 모델이 필요함횡방향 다이나믹스 ( 힘 평형 )요 다이나믹스 ( 모멘트 평형 )선형 타이어 모델강체( 차량 )의 고정된 두 점의 속도 관계전/후륜 횡 방향 타이어 힘( 선형 타이어 모델 )상태공간 방정식극 좌표계정상 상태 선회시(..

[자율주행제어 이론 및 실습] 기구학적 횡방향 동역학 모델

Lateral dynamics- 차량 코너링 특성 설계에 따라, 운전자의 조향의도 보다 차량이 더 회전하는 오버스티어, 덜 회전하는 언더스티어,운전자 조향 의도대로 선회하는 이상적인 코너링으로 나뉜다.   - 오버스티어  - 언더 스티어  - 이상적인 코너링 - 차량 코너링 특성에 따른 횡방향 안정도 결정- 불안정 영역 진입 시, 안정영역으로 회복하기 위한 차량 횡방향 섀시 제어 개입 차량 동역학 이해의 중요성- 차량 동역학 모델을 통한 제어 입력에 따른 차량 거동 예측  >> 정밀 차량 제어시스템 설계에 도움 - 차량 자세 제어장치 ( Electronic Stability Control ) : 차량 상태변수( Ex. 요레이트 )  출력 값이 허용 범위를 벗어나는 경우 차량 스스로 미끄럼을 감지하고 각각..

[자율주행제어 이론 및 실습] 파워트레인 동역학 모델링

- 내연기관 구동계 주요 컴포넌트 : 엔진, 토크컨버터, 변속기, 차동기어 등- Wheel Dynamics - Wheel Dynamics diagram - 차동 기어 ( Differential ) - 변속기 다이나믹스 ( Transmission Dynamics ) - 변속기 변속 패턴- 토크 컨버터( Torque Converter ) - 토크컨버터( Torque Converter )  다이나믹스 - 토크 컨버터는 다음과 같이 입력 파워 대 출력 파워의 비로 효율을 정의 할 수 있음 - 타이어 종방향 힘과 엔진 다이나믹스 연계 - 파워트레인 모델링 정리  *Inertia : 관성의- 제동 시스템   These materials are derived from the theory and practice of ..

[자율주행제어 이론 및 실습] 차량 종방향 동역학 모델링

차량 종방향 제어 종류- 대부분의 차량에 장착된 종방향제어시스템  - 잠김 방지 제동( Antilock Brake System )  - 트랙션컨트롤( Traction Control System )  - 크루즈컨트롤( Cruise Control ) - 고급 종방향 제어시스템  - 자동긴급제동( Autonomous Emergency Braking )  - 적응형 순항제어( Adaptive Cruise Control )  - 군집주행 ( Platooning )- 차량종방향 거동 주요 요소  - 종방향 차량 동역학  - 파워트레인 동역학  - 브레이크 동역학 - Equations of motion : pure longitudinal on an inclined road  - 뉴턴의 제 2법칙( F=ma ) 적용 ..

[자율주행제어 이론 및 실습] Introduction to ADAS( Advanced Driver Assistance Systems ) 첨단 운전자 보조시스템

차선이탈 경보 시스템( LDWS : Lane Departure Warning Systyme )- 차량이 차선을 이탈하는지를 평가하여 운전자에게 경고- 방향지시등을 켜지 않고 차선을 이탈 시 경고등, 신호음 또는 촉각적 경고 ( 조향 핸들 진동 )차선 유지 보조 시스템( LKAS : Lane Keeping Assist System )- 졸음 운전 등으로 운전자가 의도하지 않은 차선 이탈이 발생하거나 예상될 때, 조향 휠제어를 통하여 차선을 유지하도록 보조하는 시스템적응형 순항 제어( ACC : Adaptive Cruise Control )- 기존 일정속도를 유지하는 항속제어에서 발전- 전방의 자동차와의 상대거리 및 속도에 따라 조건이 허용하는 한에서 자동차의 속도/거리 제어- 레이더 및 카메라 센서를 이용..