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확장 칼만 필터를 이용한 자동변속기 차량의 구동토크 관측기 설계
한경석(Kyoungseok Han),최세범(Seibum Choi) 한국자동차공학회 2014 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2014 No.5
Ride quality of vehicles is very closely concerned with smooth clutch control and it has been improved by accurate estimation of clutch torque or output shaft torque. Unfortunately, Torque sensors or high precision encoders for rotating shafts are seldom used in production cars because of their costs, maintenances and installations. So, it is required to estimate drive shaft torque with accessible values such as wheel rotate speed, engine rotate speed. In this paper, Extended Kalman Filter(EKF) is used to estimate shaft torque because of applicable to nonlinear systems and characteristics of its robustness to model uncertainties. Well known driveline model was used to construct observers and then observers are validated with Carsim and Matlab/Simulink which is well known as a vehicle dynamic simulator.
긴급 충돌 회피를 위한 비선형 모델 예측 제어 기반 조향 및 브레이크 통합 제어
김승택(Seungtaek Kim),한경석(Kyoungseok Han),최세범(Seibum B. Choi) 한국자동차공학회 2022 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2022 No.11
As the demand for active safety systems for vehicles increases, various driving assistance technologies have been developed for driving safety. In particular, collision avoidance systems that use braking and active steering to prevent vehicles from, collapsing in emergencies are studied intensively. However, previous studies have a limitation in that the vehicle is controlled to follow a pre-determined collision-free path where vehicle dynamics are not considered, which stops the vehicle from, making the most of the collision avoidance ability. Thus, this study presents an integrated steer and brake controller that optimizes the control input considering the vehicle dynamics for collision avoidance situations without a pre-determined collision-free path. A nonlinear model predictive control is utilized to handle the nonlinear vehicle model and optimize the control input for collision avoidance, satisfying constraints that guarantee vehicle stability. The proposed controller was verified through experiments and showed improved results in avoiding collision compared to other methods.
Simultaneous Stackelberg Game을 활용한 자율주행차 강인 추월 전략
지경태(Kyoungtae Ji),한경석(Kyoungseok Han) 한국자동차공학회 2021 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2021 No.6
인지, 판단, 제어로 분류되는 자율주행 관련 기술 중 자율주행의 안전성 및 효율 확보를 위해 반드시 고려해야 하는 부분 중 하나가 자율주행차-Human driver 간의 상호작용에 대한 판단이다. 자율주행차와 Human driver가 공존하는 도로환경에서 자율주행차가 정해진 규정에 따라 보수적으로만 운전할 경우 안전성을 확보할 수 있으나 탑승자의 입장에서는 비효율적인 상황이 발생한다. 이를 극복하기 위해 자율주행차와 주변 차량 간의 상호작용을 고려한 판단 전략에 대한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 차량간 상호작용을 고려하여야 효율적인 주행이 가능한 추월 상황에 대한 자율주행차의 추월 전략을 개발하였다. 차량간 상호작용을 모델링하기 위해 상호 의존적 의사결정을 다루는 게임이론을 사용하였으며 주행 전략의 효율과 안전성 확보를 위해 게임 참가자 간에 계급적 관계를 가정하여 순차적으로 의사결정을 하는 Stackelberg game을 활용하였다. 또한 기존 Stackelberg game의 동시성에 대한 가정과 전략 단위의 단기적 의사결정이라는 한계를 극복하기 위해, 동시성을 고려한 순차적 게임을 기반으로 Receding Horizon을 적용하여 강인한 추월 전략을 개발하였다. 게임이론을 통해 자율주행차가 적절한 판단을 하기 위해서는 주변 차량의 의도를 파악하여 행동을 예측할 필요가 있는데, 이를 위해 주행차량의 양보의사를 Politeness라는 계수로 수치화 하여 상호작용을 통한 실시간 의도 추정 기법을 제시하였다. 게임이론을 활용한 추월 전략의 검증을 위해 시뮬레이션을 통해 다양한 추월 상황에서 개발된 전략과 기존 Stackelberg game 기반 주행 전략을 비교하였다.