스케일카 기반 V2V 연계 군집주행 알고리즘 개발 및 검증에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

자동차 전자제어 시스템의 발전뿐만 아니라 통신 기술 또한 급속도로 발전되고 있다. 통신기술의 발전에 힘입어 기존의 한 대의 차량만을 제어하는 것이 아닌 여러 대의 차량을 동시에 제어하기 위한 군집주행에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이에 따라 군집주행을 위한 제어 알고리즘이 개발되고 있다. 개발된 알고리즘은 필수적으로 단계적인 검증 단계를 거쳐야 하는데, 기존 자동차 제어 시스템은 한 대의 자동차만 제어하기 때문에 제어에 실패 했을 때 위험부담은 차량 한 대이다. 그러나 군집주행 제어 알고리즘의 검증에 있어 이를 실패한다면 많은 수의 차량이 충돌하는 등의 큰 위험성을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 군집주행 제어 알고리즘의 검증 단계에 있어 실차 직전의 검증단계로서 스케일카를 제시하였다. 또한 차선 유지 지원 시스템(LKAS: Lane Keeping Assistance System), 적응형 순항 제어 시스템(ACC: Adaptive Cruise Control System) 등의 최신 운전자 지원시스템이 구축되어있는 스케일카를 제작하였다. 또한 제어 알고리즘의 구성이 용이하도록 Matlab/Simulink 기반으로 알고리즘의 구성이 가능한 메인제어기를 탑재하여 보다 용이한 접근성을 갖추었다. 제작한 스케일카를 통해 실제 V2V 연계 군집주행 알고리즘을 구현하고, V2V 연계 군집주행에 있어 가장 중요한 차량 간 통신 오류 상황을 직접 제어함에 따라 군집주행 중인 차량의 거동을 살펴보았다.

목차 (Table of Contents)

• 목 차 Ⅰ
• LIST OF FIGURES Ⅲ
• LIST OF TABLES Ⅴ
• NOMENCLATURE Ⅶ
• 국문요약 Ⅷ
• 1. 서 론
• 1.1 연구배경
• 1.2 연구동향
• 1.2 연구목적
• 2. 군집주행을 위한 스케일카(Scale Car) 개발
• 2.1 개발 구상
• 2.2 하드웨어 구성
• 2.2.1 구동 시스템
• 2.2.2 제동 시스템
• 2.2.3 조향 시스템
• 2.2.4 V2V 연계 군집주행을 위한 각종 센서 및 장치
• 2.2.5 메인 제어기
• 2.2.6 3D 모델링 및 부품 설계
• 3. 스케일카의 V2V 연계 군집주행 알고리즘 개발
• 3.1 횡방향 제어기
• 3.1.1 차선 인식
• 3.1.2 차선 유지 지원 시스템 (Lane Keeping Assistance System)
• 3.2 종방향 제어기
• 3.2.1 순항 제어(Cruise Control)
• 3.2.2 협조적 적응형 순항제어 (Cooperative Adaptive Cruise Control)
• 4. 군집주행 환경에서의 통신(V2V)
• 4.1 V2V 통신 환경에서의 오류
• 4.2 알고리즘 검증을 위한 통신 오류 상황 제어
• 5. 스케일카의 군집주행
• 5.1 군집주행 시험을 위한 시험 주행로
• 5.2 일반적인 상황에서의 군집주행
• 5.3 통신 끊김 상황에서의 군집주행
• 5.4 통신 지연 상황에서의 군집주행
• 6. 결론
• 7. Appendix - 완성 차량 및 부품도면
• 참고문헌
• Abstract