**Autonomous driving tech./*Learning 67

자율주행과 인공지능 01

인공지능 : 인간이 가진 지적 능력을 컴퓨터로 구현하는 기술머신러닝 : 컴퓨터가 스스로 학습하여 성능을 향상시키는 기술딥러닝 : 인공신경망 방식으로 정보를 처리하는 기술인공지능 ) 머신러닝 ) 딥러닝 순서위치추정 : 나는 지금 어디에 있는가?, 내 주변에는 무엇이 있는가?판단 : A에서 B까지 어떻게 가야 하는가? 머신러닝의 구분지도학습 : 알고리즘을 학습시킬 때 입력( 문제 ) 과 출력( 정답 )의 데이터들로부터 새로운 입력에 대한 출력을 결정할 수 있는 패턴을 추출분류 : 주어진 데이터를 정해진 카테고리( 라벨 )에 따라 분류하는 문제. 이진 분류 문제, 다중 분류 문제가 있다.회귀 : 어떤 데이터들의 feature을 기준으로 연속된 값 또는 그래프를 예측하는 문제비지도학습 : 정답이 없고 무엇을 할..

[자율주행제어 이론 및 실습] Feedback with Feedforward term, ACC( Constant Time Gap Strategy ), HILS

01. State feedback with Feedforward Term 제어기피드포워드 항이 포함된 State Feedback 제어기자, 자동차를 운전할 때를 생각우리는 목적지까지 잘 가기 위해 핸들을 돌리고, 가속 페달을 밟고, 브레이크도 밟아.그런데만약에 언덕이 있다면?그냥 속도만 보고 운전하면 언덕에서 속도가 느려짐그래서 미리 가속 페달을 더 밟아서 속도를 유지해야 함이게 바로 피드포워드(Feedforward) 제어다.즉, 미래의 변화(언덕)를 예측하고 미리 반응하는 것정리✅ State Feedback 제어기 → "현재 상태를 보고 조절"✅ 피드포워드 항 추가 → "앞으로 변할 걸 미리 알고 조절!"즉, State Feedback + 피드포워드를 쓰면반응이 더 빠르고 부드러운 제어가 가능하다.--..

[자율주행제어 이론 및 실습] Learning 05 AFS, ABS, ACC

액티브 프론트 스티어링( Active Front Steering, AFS ), 2003년 BMW 개발 차가 스스로 주행상황을 인지하고 저/고속 상황에 따라 조향각을 제어저속일때, 운전자 조향 입력보다 더 많이 차가 돌아가도록 조향각 증가 ( 주차장 방향 변경 등 )고속일때, 조향각을 줄여 오버스티어 방지Video01 Active Front Steering, BMW잠김방지 브레이크 시스템 ( Antilock-Brake System, ABS ) 급제동시 차량의 브레이크가 잠기는 현상을 방지휠 잠김 현상으로 인한 차량의 미끄러짐을 해소하기 위해 짧은 시간 간격으로 바퀴의 회전을 허용Video02 Difference of brake lock-up & Antilock-Brake System 적응형 순항 제어기 (..

[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..