KR20200017571A - Lateral control parameter correction apparatus and method for autonomous vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자율주행 차량을 위한 횡방향 제어 파라미터 보정 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 적응형 운전자 보조 시스템 및 자율주행차의 자율 주행을 위한 자차의 위치를 추정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for correcting lateral control parameters for an autonomous vehicle, and more particularly, to an adaptive driver assistance system and an apparatus and method for estimating a position of an autonomous vehicle for autonomous driving of an autonomous vehicle.
일반적으로, 자율주행차량 및 횡방향 안전 시스템이 탑재된 차량은 경로를 추종하기 위해 조향제어가 필요하고, 이러한 조향제어를 위해서는 경로와 차량간의 상대적인 상관관계를 계산해야 한다. In general, a vehicle equipped with an autonomous vehicle and a lateral safety system needs steering control to follow a path, and for such steering control, a relative correlation between the path and the vehicle must be calculated.
여기서, 경로와 차량간의 상대적인 상관관계는 영상, GPS와 같은 센서를 이용하여 측정이 가능하지만, 센서의 통신지연 및 액추에이터의 시간지연 등의 이유로 시스템 딜레이가 발생한다. Here, the relative correlation between the path and the vehicle can be measured using a sensor such as an image or a GPS, but a system delay occurs due to a communication delay of the sensor and a time delay of the actuator.
이와 같은 시스템 딜레이는 주행 제어의 실시간성과 안정성을 저해하고, 특히 고속으로 주행할수록 심각한 문제를 야기할 수 있다. Such a system delay may hinder the real-time and stability of the driving control, and may cause serious problems, especially at high speeds.
이를 해결하기 위해 기존에는 도 1에서와 같이, 차량의 속도, 주행경로와 차량의 헤딩각 차이만을 이용하여 전방주시거리(Look ahead distance)를 산출하고, 이를 이용하여 자차의 위치를 추정하였다. In order to solve this problem, conventionally, as shown in FIG. 1, a look ahead distance is calculated using only a difference between a vehicle speed, a driving path, and a heading angle of the vehicle, and the position of the own vehicle is estimated by using the difference.
[표 1]은 도 1의 용어 및 변수에 대한 설명이다. [Table 1] is a description of the terms and variables of FIG.
이와 같이, 종래 자차의 위치를 추정하는 방법은 단순히 직진주행만을 가정하기 때문에 도 2a에 도시된 바와 같이, 고속주행 시 직진성이 저하되고, 도 2b에 도시된 바와 같이, 곡선주행 시 과도한 조향제어를 발생시켜 승차감과 안정성이 떨어지는 문제점이 있다. As described above, since the conventional method of estimating the position of the own vehicle simply assumes straight driving, as shown in FIG. 2A, straightness decreases at high speed, and as shown in FIG. 2B, excessive steering control is performed during curved driving. There is a problem that the ride comfort and stability fall.
본 발명은 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 차량의 거동 정보인 선회반경과 사이드 슬립각을 반영하여 자차의 위치를 추정하고, 최종적으로 조향제어의 입력 파라미터를 보정하여 승차감과 안전성을 동시에 향상시킬 수 있는 자율주행 차량을 위한 횡방향 제어 파라미터 보정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the conventional problems, and estimates the position of the host vehicle by reflecting the turning radius and the side slip angle, which are the behavior information of the vehicle, and finally corrects the input parameters of the steering control to improve the riding comfort and safety at the same time. An object of the present invention is to provide a lateral control parameter correction device for an autonomous vehicle.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The object of the present invention is not limited to the above-mentioned object, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량을 위한 횡방향 제어 파라미터 보정 장치는, 자차의 예상 주행거리를 계산하는 예상 주행거리 계산부; 자차의 선회반경을 계산하는 선회반경 계산부; 자차의 사이드 슬립각을 추정하는 사이드 슬립각 추정부; 상기 예상 주행 거리 계산부를 통해 제공되는 예상 주행거리와 상기 선회반경 계산부를 통해 제공되는 자차의 선회반경을 이용하여 전방주시거리를 계산하는 전방주시거리 계산부; 및 상기 사이드 슬립각 추정부를 통해 제공되는 사이드 슬립각, 상기 전방주시거리 계산부를 통해 제공되는 전방주시거리 및 센서부터 제공되는 차량의 경로정보를 이용하여 횡방향 제어기 입력 파라미터를 보정하는 횡방향 제어기 압력값 보정부;를 포함한다. An apparatus for correcting lateral control parameters for an autonomous vehicle according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes: an expected mileage calculator configured to calculate an expected mileage of the own vehicle; A turning radius calculator for calculating a turning radius of the own vehicle; A side slip angle estimator for estimating a side slip angle of the host vehicle; A forward circumference distance calculator configured to calculate a forward circumference distance using an expected mileage provided through the estimated mileage calculator and a turning radius of the own vehicle provided through the turning radius calculator; And a horizontal controller pressure correcting a horizontal controller input parameter by using a side slip angle provided through the side slip angle estimator, a front peripheral distance provided through the front peripheral distance calculator, and route information of a vehicle provided from a sensor. It includes a value correction unit.
여기서, 상기 예상 주행거리는, 차량의 속도와 시스템 딜레이를 곱한 것이 바람직하다. In this case, the estimated driving distance is preferably multiplied by the vehicle speed and the system delay.
상기 예상 주행거리는 저속구간의 급격한 곡률변화와 고속에서의 과도한 횡방향 제어기 입력 파라미터 생성을 방지하기 위해 최소 및 최대 제한값을 설정한다. The expected driving distance sets minimum and maximum limit values to prevent sudden curvature changes in the low speed section and excessive lateral controller input parameter generation at high speed.
한편, 상기 선회반경 계산부는, 상기 차량 정보에 조향각이 포함되어 있으면, 차량의 전축과 후축간의 거리를 차량의 전륜 조향각으로 나누어 자차의 선회반경을 계산한다. On the other hand, if the steering angle is included in the vehicle information, the turning radius calculator calculates the turning radius of the own vehicle by dividing the distance between the front and rear axles of the vehicle by the front wheel steering angle of the vehicle.
그리고 상기 조향각은, 스티어링고 휠각 사이의 기어비 정보를 포함한다. And the steering angle includes gear ratio information between the steering and wheel angles.
여기서, 상기 선회반경 계산부는, 상기 차량 정보에 조향각이 포함되어 있지 않으면, 차량의 요레이트를 차량의 속도로 나누어 자차의 선회반경을 계산할 수 있다. Here, if the steering angle is not included in the vehicle information, the turning radius calculation unit may calculate the turning radius of the own vehicle by dividing the yaw rate of the vehicle by the speed of the vehicle.
또한, 상기 전방주시거리 계산부는, 자차의 선회반경과 상기 시스템 딜레이 이후 예측되는 차량의 이동거리를 나누어 계산된 부채꼴의 중심각을 계산한 후, 상기 자차의 선회반경에 상기 계산된 부채꼴의 중심각을 이용한 사인법칙을 곱하여 전방주시거리를 계산한다. In addition, the forward peripheral distance calculation unit calculates the center angle of the fan shape calculated by dividing the turning radius of the host vehicle and the moving distance of the vehicle predicted after the system delay, and then using the calculated fan center angle for the turning radius of the host vehicle. Calculate the forward distance by multiplying the law of sines.
한편, 상기 사이드 슬립각 추정부는, 고속에서는 차량동역학을 이용하여 사이드 슬립각을 추정한다. The side slip angle estimating unit estimates the side slip angle using vehicle dynamics at high speed.
그리고, 상기 사이드 슬립각 추정부는 저속에서는 운동학만을 이용하여 사이드 슬립각을 추정한다. The side slip angle estimator estimates the side slip angle using only kinematics at low speed.
또한, 상기 사이드 슬립각 추정부는, 가속 및 감속 시, 각각 다른 방식의 사이드 슬립각 추정 방법을 이용하여 히스테리시스 속성을 부여한다. In addition, the side slip angle estimator imparts hysteresis properties to each of the side slip angle estimation methods during acceleration and deceleration.
한편, 상기 횡방향 제어기 압력값 보정부는, 전방주시거리에서의 기준경로 파라미터를 계산하고, 전방주시거리에서의 자차 위치 파라미터를 계산하며, 상기 계산된 기준경로 파라미터와 상기 자차 위치 파라미터를 합하여 횡방향 제어기 입력 파라미터를 계산한다. Meanwhile, the horizontal controller pressure value correction unit calculates a reference path parameter at a front peripheral distance, calculates a host vehicle position parameter at a front peripheral distance, and adds the calculated reference path parameter and the host vehicle position parameter to a horizontal direction. Calculate the controller input parameter.
그리고 상기 횡방향 제어기 압력값 보정부는, 전방주시거리와 사이드 슬립각을 Clothoid model에 적용하여 차량의 미래 위치를 예측한다. The lateral controller pressure value corrector predicts a future position of the vehicle by applying the front peripheral distance and the side slip angle to the clothoid model.
여기서, Clothoid model의 계수인 횡방향 이탈거리의 초기값을 0으로 설정하고, 헤딩각의 초기값을 사이드 슬립각과 동일하게 설정하며, 곡률의 초기값을 차량의 선회반경의 역수와 같도록 설정하여 자차 위치 파라미터를 계산한다. Here, the initial value of the lateral deviation distance, which is the coefficient of the clothoid model, is set to 0, the initial value of the heading angle is set to be equal to the side slip angle, and the initial value of the curvature is set to be equal to the inverse of the turning radius of the vehicle. Compute the own vehicle position parameter.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 자율주행의 경로추종 시, 차량의 속도와 조향각을 이용하여 자차의 위치를 추정하고, 이를 통해 자차의 예상경로를 예측하고 적용함으로써 차량의 안정성과 승차감을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. According to an embodiment of the present invention, when following the path of autonomous driving, the position of the own vehicle is estimated using the speed and the steering angle of the vehicle, thereby predicting and applying the predicted path of the own vehicle, thereby improving the stability and riding comfort of the vehicle. It can be effective.
도 1은 종래 자차 위치 정보를 산출하기 위한 방법을 설명하기 위한 참고도.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 자차 위치 정보 산출 방법에서 속도에 따른 문제점을 설명하기 위한 참고도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량을 위한 횡방향 제어 파라미터 보정 장치를 설명하기 위한 기능블럭도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파라미터 정보를 설명하기 위한 참고도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에서 저속에서의 사이드 슬립각 추정을 설명하기 위한 참고도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에서 속도에 따른 히스테리시스 속성을 설명하기 위한 참고도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 횡방향 제어기 입력 보정 파라미터 중 기준경로의 파라미터 계산에 필요한 파라미터들을 설명하기 위한 참고도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 횡방향 제어기 입력 보정 파라미터 중 자차 위치 파라미터 계산에 필요한 파라미터들을 설명하기 위한 참고도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량을 위한 횡방향 제어 파라미터 보정 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 1 is a reference diagram for explaining a method for calculating conventional host vehicle position information.
2A and 2B are reference diagrams for describing a problem according to speed in the method of calculating the host vehicle position information of FIG. 1.
3 is a functional block diagram illustrating a lateral control parameter correction device for an autonomous vehicle according to an embodiment of the present invention.
4 is a reference diagram for describing parameter information according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram for explaining side slip angle estimation at low speed in one embodiment of the present invention; FIG.
6 is a reference diagram for explaining hysteresis properties according to speed in an embodiment of the present invention.
7 is a reference diagram for explaining parameters required for calculating a parameter of a reference path among lateral controller input correction parameters according to an embodiment of the present invention.
8 is a reference diagram for explaining parameters required for calculating a host vehicle position parameter among lateral controller input correction parameters according to an embodiment of the present invention.
9 is a flowchart illustrating a method of correcting lateral control parameters for an autonomous vehicle according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms, and only the present embodiments make the disclosure of the present invention complete, and those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims. Meanwhile, the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, “comprises” and / or “comprising” refers to a component, step, operation and / or device that is present in one or more other components, steps, operations and / or elements. Or does not exclude additions.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량을 위한 횡방향 제어 파라미터 보정 장치를 설명하기 위한 기능블럭도이다. 3 is a functional block diagram illustrating an apparatus for correcting lateral control parameters for an autonomous vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량을 위한 횡방향 제어 파라미터 보정 장치는 예상 주행거리 계산부(100), 선회반경 계산부(200), 사이드 슬립각 추정부(300), 전방주시거리 계산부(400) 및 횡방향 제어기 압력값 보정부(500)를 포함하여 이루어진다. As shown in FIG. 3, the apparatus for correcting a lateral control parameter for an autonomous vehicle according to an embodiment of the present invention includes an expected
예상 주행거리 계산부(100)는 차량에 장착된 센서로부터 제공되는 차량 정보를 이용하여 자차의 예상 주행거리를 계산한다. 여기서, 차량 정보는 도 4에 도시된 바와 같이, 차량으로부터 차속, 조향각 또는 요레이트를 포함한다. The estimated
이때, 횡방향 이탈거리, 헤딩각, 경로곡률 및 곡률 변화량은 차량에 장착된 GPS 또는 영상 센서와 같이 차량과 기준경로와의 상관관계 측정이 가능한 모든 센서를 이용하여 획득할 수 있다. In this case, the lateral deviation distance, the heading angle, the path curvature and the curvature change amount may be acquired using all sensors capable of measuring correlation between the vehicle and the reference path, such as a GPS or an image sensor mounted on the vehicle.
[표 2]는 도 4의 용어 및 변수에 대한 설명이다. Table 2 is a description of the terms and variables of FIG.
본 실시예에서는 하기의 [수학식 1]에서와 같이, 차량의 속도와 시스템 딜레이를 곱하여 예상 주행거리를 계산할 수 있다. 여기서, 차량의 속도는 휠속도의 평균을 사용하는 것이 바람직하나 클러스터의 속도를 이용할 수도 있다. In the present embodiment, as shown in Equation 1 below, the expected driving distance may be calculated by multiplying the vehicle speed by the system delay. Here, the speed of the vehicle is preferably to use the average of the wheel speed, but may also use the speed of the cluster.
여기서, 는 자차의 예상 주행거리이고, 는 시스템 딜레이이며, 는 차량의 속도이고, 는 최소 제한값이고, 는 최대 제한값이다. here, Is the estimated mileage of your vehicle, Is the system delay, Is the speed of the vehicle, Is the minimum limit, Is the maximum limit.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 예상 주행거리 계산부(100)는 저속구간에서 급격하게 곡률이 변화하는 것을 방지하고, 고속구간에서 과도한 횡방향 제어기 입력 파라미터가 생성되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다. As such, the anticipated
그리고 선회반경 계산부(200)는 차량에 장착된 센서로부터 제공되는 차량 정보로부터 자차의 선회반경을 계산한다. And the turning
또한, 사이드 슬립각 추정부(300)는 자차의 사이드 슬립각을 추정한다. In addition, the side slip
전방주시거리 계산부(400)는 상기 예상 주행 거리 계산부(100)를 통해 제공되는 예상 주행거리와 상기 선회반경 계산부(200)를 통해 제공되는 자차의 선회반경을 이용하여 전방주시거리를 계산한다. The forward peripheral distance calculation unit 400 calculates the forward peripheral distance using the anticipated driving distance provided through the estimated driving
여기서, 예상 주행거리는 선회반경을 고려한 호의 길이와 같고, 호의 길이는 현재 차량의 위치와 시스템 딜레이 이후 차량의 위치 사이의 선회각과 선회반경의 곱과 같으므로, 예상 주행거리와 전방 주시거리는 하기의 [수학식 2]와 같이 나타낼 수 있다. Here, the estimated mileage is equal to the length of the arc in consideration of the turning radius, and the length of the arc is equal to the product of the turning angle and the turning radius between the current vehicle position and the position of the vehicle after the system delay. It can be expressed as shown in Equation 2].
여기서, 는 와 이 이루는 부채꼴의 중심각이고, 는 전방 주시거리이다. here, Is Wow Is the central angle of the fan Is the forward looking distance.
이후, 횡방향 제어기 압력값 보정부(500)는 상기 사이드 슬립각 추정부(300)를 통해 제공되는 사이드 슬립각, 상기 전방주시거리 계산부를 통해 제공되는 전방주시거리 및 센서부터 제공되는 차량의 경로정보를 이용하여 횡방향 제어기 입력 파라미터를 보정한다. Then, the lateral controller pressure
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 자율주행의 주행추종 제어 시, 속도에 따른 예상경로를 예측 및 적용하여 안전성 및 승차감의 향상을 기대할 수 있다. Therefore, according to one embodiment of the present invention, when driving tracking control of autonomous driving, it is possible to expect the improvement of the safety and the ride comfort by predicting and applying the expected path according to the speed.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 선회반경 계산부(200)는 상기 차량 정보에 조향각이 포함되어 있는지를 판단한다. On the other hand, the turning
만약, 차량 정보에 조향각이 포함되어 있으면, 선회반경 계산부(200)는 하기의 [수학식 3]에서와 같이, 차량의 전축과 후축간의 거리를 차량의 전륜 조향각으로 나누어 자차의 선회반경을 계산한다. If the steering information is included in the vehicle information, the
여기서, 은 선회반경이고, 는 차량의 전축과 후축간의 거리이며, 는 차량의 전륜조향각이다. 한편, 상기 조향각은 스티어링고 휠각 사이의 기어비 정보를 포함하는 것이 바람직하다. here, Is the turn radius, Is the distance between the vehicle's front and rear axles, Is the front wheel steering angle of the vehicle. Meanwhile, the steering angle preferably includes gear ratio information between the steering and wheel angles.
반면에 상기 차량 정보에 조향각이 포함되어 있지 않으면, 상기 선회반경 계산부(200)는, 하기의 [수학식 4]에서와 같이, 차량의 요레이트를 차량의 속도로 나누어 자차의 선회반경을 계산할 수도 있다. On the other hand, if the steering angle is not included in the vehicle information, the
여기서, 은 선회반경이고, 는 요레이트이며, 는 차량속도이다. 이때, 는 비구동륜의 평균값을 이용하는 것이 바람직하나 이를 한정하는 것은 아니다. here, Is the turn radius, Is yorate, Is the vehicle speed. At this time, It is preferable to use the average value of the non-driven wheel, but is not limited thereto.
본 발명의 일 실시예에서의 상기 사이드 슬립각 추정부(300)는, 고속에서는 차량동역학을 이용하여 사이드 슬립각을 추정하고, 저속에서는 운동학만을 이용하여 사이드 슬립각을 추정할 수 있다. The side
하기에서는 사이드 슬립각 추정부(300)가 고속에서 차량동역학을 이용하여 사이드 슬립각을 추정하는 방법에 대하여 설명하기로 한다. Hereinafter, a method of estimating the side slip angle by the side
고속 주행시에는 주행 안정성을 위해 차량의 조향각이 작다고 가정해야 하고, 전륜과 후륜에 작용하는 힘의 합이 차체에 작용하는 횡력과 평행을 이룬다고 가정하면, 차량이 조향각에 의해 회전할 때 회전 관성 모멘트의 합은 0이다. When driving at high speeds, it is necessary to assume that the steering angle of the vehicle is small for driving stability, and assuming that the sum of the forces acting on the front and rear wheels is parallel to the lateral force acting on the body, the moment of inertia when the vehicle rotates by the steering angle The sum of is zero.
따라서, 상기 사이드 슬립각 추정부(300)는 하기의 [수학식 5] 내지 [수학식 6]을 통해 사이드 슬립각을 추정할 수 있다. Therefore, the side
먼저, 사이드 슬립각 추정부(300)는 하기의 [수학식 5]를 통해 값을 표현한다. First, the side slip
여기서, m은 자차의 질량이고, αy는 횡방향 가속도이며, V는 속도이고, 는 요레이트이며, β는 질량중심에서의 사이드 슬립각이고, 는 전륜에 작용하는 횡력이고, 는 후륜에 작용하는 횡력이다. Where m is the mass of the magnetic field, α y is the lateral acceleration, V is the velocity, Is the yaw rate, β is the side slip angle at the center of mass, Is the lateral force acting on the front wheels, Is the lateral force acting on the rear wheel.
그리고 사이드 슬립각 추정부(300)는 하기의 [수학식 6]을 통해 질량중심에서의 관성모멘트를 구할 수 있다. The side
여기서, 는 질량중심에서의 관성모멘트이고, 는 요레이트이며, 는 질량중심으로부터 전축까지의 거리이고, 는 전륜에 작용하는 횡력이며, 는 질량중심으로부터 후축까지의 거리이고, 는 후륜에 작용하는 횡력이다. here, Is the moment of inertia at the center of mass, Is yorate, Is the distance from the center of mass to the front axis, Is the lateral force acting on the front wheels, Is the distance from the center of mass to the rear axis, Is the lateral force acting on the rear wheel.
한편, 자전거 모델에서 횡력은 차량동역학에서 하기의 [수학식 7]을 통해 magic tire formula에 의한 선회 강성 계수(Cornering stiffness coefficient)와 사이드 슬립각의 선형적인 관계로 나타낼 수 있다. On the other hand, the lateral force in the bicycle model can be expressed as a linear relationship between the stiffness coefficient and the side slip angle by the magic tire formula through the following equation [7] in the vehicle dynamics.
여기서, 는 전륜 선회 강성 계수, 는 후륜 선회 강성 계수, 는 차량의 전륜조향각(스티어링이 아닌 실제 조향각을 의미), V는 속도, β는 질량중심에서의 사이드 슬립각이다. here, Is the front wheel turning stiffness coefficient, Is the rear wheel stiffness coefficient, Is the front wheel steering angle of the vehicle (not the steering, but the actual steering angle), V is the speed, and β is the side slip angle at the center of mass.
한편, 사이드 슬립각 추정부(300)는 도 5 및 [수학식 8]을 통해 저속에서 운동학만을 이용하여 사이드 슬립각을 계산할 수 있다. Meanwhile, the side
[표 3]은 도 5의 용어 및 변수에 대한 설명이다. Table 3 is a description of the terms and variables of FIG.
여기서, β는 질량중심에서의 사이드 슬립각이고, 는 차량의 전륜조향각(스티어링이 아닌 실제 조향각을 의미)이며, 는 차량의 후륜조향각(스티어링이 아닌 실제 조향각을 의미)이고, 는 질량중심으로부터 전축까지의 거리이며, 는 질량중심으로부터 후축까지의 거리이다. Where β is the side slip angle at the center of mass, Is the front wheel steering angle of the vehicle (not the steering, but the actual steering angle). Is the vehicle's rear steering angle (meaning the actual steering angle, not steering), Is the distance from the center of mass to the front axis, Is the distance from the center of mass to the rear axis.
이와 같이, 상기 사이드 슬립각 추정부(300)는 가속 및 감속 시, 각각 다른 방식의 사이드 슬립각 추정 방법을 이용하여 도 6에 도시된 바와 같이, 히스테리시스 속성을 부여하는 것이 바람직하다. As described above, the side
일 예로, 상기 사이드 슬립각 추정부(300)는 가속 시, 20Km/h 이상이면 차량동역학 모델을 이용하고, 20Km/h 미만이면 운동학 모델을 이용한다. For example, the side
이에 반해, 상기 사이드 슬립각 추정부(300)는 감속 시, 15Km/h 이상이면 차량동역학 모델을 이용하고, 15Km/h 미만이면 운동학 모델을 이용한다. On the contrary, the side
따라서, 본 발명의 일 실시예의 슬립각 추정부에 따르면, 차량의 속도 변화에 따른 계산값의 잦은 상태천이를 방지할 수 있는 효과가 있다. Therefore, according to the slip angle estimating unit of the embodiment of the present invention, it is possible to prevent the frequent state transition of the calculated value according to the speed change of the vehicle.
한편, 상기 횡방향 제어기 압력값 보정부(500)는 도 7을 참조하여 전방주시거리에서의 기준경로 파라미터를 계산하고, 도 8을 참조하여 전방주시거리에서의 자차 위치 파라미터를 계산한다. On the other hand, the horizontal controller pressure
즉, 기준경로 파라미터를 계산하기 위해, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 횡방향 제어기 압력값 보정부(500)는 하기의 [수학식 9]에 전방주시거리를 통해 획득할 수 있도록 횡방향 이탈거리 정보(C0), 헤딩각 정보(C1), 곡률 정보(C2) 및 곡률 변화량(C3)을 적용하여 각 변수의 추정값을 산출할 수 있다.That is, to calculate the reference path parameters, as shown in FIG. The estimated value of each variable may be calculated by applying the distance information C 0 , the heading angle information C 1 , the curvature information C 2 , and the curvature change amount C 3 .
그리고, 자차 위치를 획득하기 위한 파라미터들을 계산하기 위해, 도 8에 도시된 바와 같이, 횡방향 제어기 압력값 보정부(500)는 하기의 [수학식 10]을 이용하여 전방주시거리와 사이드 슬립각으로 차량의 미래 위치를 예측한다. And, in order to calculate the parameters for obtaining the host vehicle position, as shown in Figure 8, the horizontal controller pressure
이때, 자차 위치를 획득하기 위한 파라미터를 예측함에 있어, 자차의 미래위치를 예측해야 하기 때문에, 횡방향 이탈거리의 초기값(C0)을 0으로 설정하고, 헤딩각의 초기값(C1)을 사이드 슬립각과 동일하게 설정하며, 곡률의 초기값(C2)을 차량의 선회반경의 역수와 같도록 설정함으로써, 자차의 미래 위치에 대한 종방향 추정값과, 헤딩각 및 곡률 정보를 계산할 수 있다. At this time, in predicting a parameter for obtaining the host vehicle position, since the future position of the host vehicle should be predicted, the initial value C 0 of the lateral deviation distance is set to 0, and the initial value C 1 of the heading angle. By setting the same as the side slip angle, and by setting the initial value (C 2 ) of the curvature equal to the inverse of the turning radius of the vehicle, it is possible to calculate the longitudinal estimated value, heading angle and curvature information for the future position of the host vehicle. .
이후, 상기 횡방향 제어기 압력값 보정부(500)는 하기의 [수학식 11]에서와 같이, 상기 계산된 기준경로 파라미터와 상기 자차 위치 파라미터를 합하여 횡방향 제어기 입력 파라미터들을 계산할 수 있다. Thereafter, the lateral controller pressure
여기서, 는 Tdelay를 고려하여 보정된 차량중심좌표계상 차체의 종방향 추정값이고, 는 Tdelay를 고려하여 보정된 기준경로의 헤딩각 추정값이다. here, Is the longitudinal estimate of the body on the vehicle center coordinate system corrected for T delay , Is an estimated heading angle of the reference path corrected for T delay .
본 발명의 일 실시예에 따르면, 자율주행의 경로추종 시, 차량의 속도와 차량의 조향각을 이용하여 자차의 위치를 추정하고, 이를 통해 자차의 예상경로를 예측하고 적용함으로써 차량의 안정성과 승차감을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. According to an embodiment of the present invention, when tracking the path of autonomous driving, estimating the position of the own vehicle using the speed of the vehicle and the steering angle of the vehicle, and predicting and applying the predicted path of the own vehicle through the vehicle's stability and riding comfort There is an effect that can be improved.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 산출된 횡방향 제어 입력 파라미터를 TTCL(Time To Lane Crossing) 계산하면, 차선 이탈 경보 시스템(LDWS ; Lane Departuer Warning System), 차선 유지 보조 시스템(LKAS ; Lane Keeping Assist System) 등과 같은 주행보조 시스템의 성능 향상에 기여할 수 있는 장점이 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, when the calculated transverse control input parameter is calculated for Time To Lane Crossing (TTCL), a Lane Departuer Warning System (LDWS) and a Lane Maintenance Assist System (LKAS; Lane) are calculated. There is an advantage that can contribute to the performance improvement of the driving assistance system such as Keeping Assist System.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량을 위한 횡방향 제어 파라미터 보정 방법을 설명하기 위한 순서도이다. FIG. 9 is a flowchart illustrating a lateral control parameter correction method for an autonomous vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량을 위한 횡방향 제어 파라미터 보정 방법은 차량에 설치된 프로세스에 의해 수행되는 것이 바람직하다. As shown in FIG. 9, the method of correcting lateral control parameters for an autonomous vehicle according to an embodiment of the present invention is preferably performed by a process installed in the vehicle.
먼저, 차량에 장착된 센서로부터 제공되는 차량 정보를 이용하여 자차의 예상 주행거리를 계산한다(S100). 여기서, 차량 정보는 차량의 속도와 시스템 딜레이 값인 것이 바람직하다. 그리고, 상기 예상 주행거리는 [수학식 1]에서와 같이, 차량의 속도와 시스템 딜레이를 곱한 것이 바람직하고, 최소 및 최대 제한값이 설정되는 것이 바람직하다. First, an estimated driving distance of the own vehicle is calculated using vehicle information provided from a sensor mounted on the vehicle (S100). Here, the vehicle information is preferably a vehicle speed and a system delay value. The estimated mileage is preferably multiplied by the vehicle speed and the system delay as shown in Equation 1, and the minimum and maximum limit values are preferably set.
그리고 차량에 장착된 센서로부터 제공되는 차량 정보로부터 자차의 선회반경을 계산한다(S200). 상기 자차의 선회반경을 계산하는 단계(S200)는 [수학식 3]에서와 같이, 상기 차량 정보에 조향각이 포함되어 있으면, 차량의 전축과 후축간의 거리를 차량의 전륜 조향각으로 나누어 자차의 선회반경을 계산한다. 그리고 상기 조향각은 스티어링고 휠각 사이의 기어비 정보를 포함하는 것이 바람직하다. Then, the turning radius of the own vehicle is calculated from the vehicle information provided from the sensor mounted on the vehicle (S200). The step (S200) of calculating the turning radius of the own vehicle includes, as shown in [Equation 3], when the vehicle information includes a steering angle, the distance between the front and rear axes of the vehicle is divided by the front wheel steering angle of the vehicle to turn the own vehicle. Calculate the radius. The steering angle preferably includes gear ratio information between the steering and wheel angles.
한편, 본 발명의 일 실시예에서 상기 자차의 선회반경을 계산하는 단계(S200)에서 차량 정보에 조향각이 포함되어 있는 것으로 설정하였으나, 상기 차량 정보에 조향각이 포함되어 있지 않은 [수학식 4]에서와 같이, 경우 차량의 요레이트를 차량의 속도로 나누어 자차의 선회반경을 계산할 수도 있다. Meanwhile, in one embodiment of the present invention, the steering angle is included in the vehicle information in the step S200 of calculating the turning radius of the own vehicle, but in [Equation 4] in which the steering angle is not included in the vehicle information. In this case, the turning radius of the own vehicle may be calculated by dividing the yaw rate of the vehicle by the speed of the vehicle.
또한, 자차의 사이드 슬립각을 추정한다(S300). 상기 사이드 슬립각 추정하는 단계(S300)는 고속에서는 차량동역학을 이용하여 사이드 슬립각을 추정한다. In addition, the side slip angle of the host vehicle is estimated (S300). In estimating the side slip angle (S300), the side slip angle is estimated using vehicle dynamics at high speed.
그리고 상기 사이드 슬립각 추정하는 단계(S300)는 저속에서는 운동학만을 이용하여 사이드 슬립각을 추정한다. In the step S300 of estimating the side slip angle, the side slip angle is estimated using only kinematics at a low speed.
그뿐만 아니라, 상기 사이드 슬립각 추정하는 단계(S300)는 가속 및 감속 시, 각각 다른 방식의 사이드 슬립각 추정 방법을 이용하여 히스테리시스 속성을 부여할 수 있다. In addition, the step of estimating the side slip angle (S300) may be given a hysteresis property by using a different method of estimating the side slip angle during acceleration and deceleration.
이후, 계산된 예상 주행거리와 자차의 선회반경으로부터 전방주시거리를 계산한다(400). Thereafter, the forward peripheral distance is calculated from the calculated expected driving distance and the turning radius of the own vehicle (400).
한편, 상기 전방주시거리를 계산하는 단계(S400)는 자차의 선회반경과 상기 시스템 딜레이 이후 예측되는 차량의 이동거리를 나누어 계산된 부채꼴의 중심각을 계산한 후, 상기 자차의 선회반경에 상기 계산된 부채꼴의 중심각을 이용한 사인법칙을 곱하여 전방주시거리를 계산하는 것이 바람직하다. 여기서, 예상 주행거리는 선회반경을 고려한 호의 길이와 같고, 호의 길이는 현재 차량의 위치와 시스템 딜레이 이후 차량의 위치 사이의 선회각과 선회반경의 곱과 같으므로, [수학식 2]와 같이 나타낼 수 있다. On the other hand, the step of calculating the forward peripheral distance (S400) after calculating the center angle of the fan shape calculated by dividing the turning radius of the vehicle and the moving distance of the vehicle predicted after the system delay, the calculated radius of rotation of the vehicle It is preferable to calculate the forward looking distance by multiplying the sinusoidal law using the central angle of the sector. Here, since the expected driving distance is equal to the length of the arc in consideration of the turning radius, and the length of the arc is equal to the product of the turning angle and the turning radius between the current vehicle position and the position of the vehicle after the system delay, it can be expressed as [Equation 2]. .
이어서, 사이드 슬립각, 전방주시거리와, 차량의 경로정보를 이용하여 횡방향 제어기 입력 파라미터를 보정한다(S500). Subsequently, the lateral controller input parameter is corrected using the side slip angle, the front peripheral distance, and the vehicle route information (S500).
한편, 상기 횡방향 입력 파라미터 보정하는 단계(S500)는 전방주시거리에서의 기준경로 파라미터를 계산하고, 전방주시거리에서의 자차 위치 파라미터를 계산하며, 상기 계산된 기준경로 파라미터와 상기 자차 위치 파라미터를 합하여 횡방향 제어기 입력 파라미터를 계산하는 것이 바람직하다. On the other hand, the step of correcting the lateral input parameter (S500) is to calculate the reference path parameter at the front peripheral distance, the host vehicle position parameter at the forward peripheral distance, the calculated reference path parameter and the host vehicle position parameter It is desirable to calculate the transverse controller input parameters in sum.
이와 같이, 상기 횡방향 입력 파라미터 보정하는 단계(S500)는 전방주시거리와 사이드 슬립각을 Clothoid model에 적용하여 차량의 미래 위치를 예측한다. 여기서, Clothoid model의 계수인 횡방향 이탈거리의 초기값을 0으로 설정하고, 헤딩각의 초기값을 사이드 슬립각과 동일하게 설정하며, 곡률의 초기값을 차량의 선회반경의 역수와 같도록 설정하여 자차 위치 파라미터를 계산할 수 있다. As described above, in the step S500 of correcting the lateral input parameter, the future position of the vehicle is predicted by applying the front peripheral distance and the side slip angle to the clothoid model. Here, the initial value of the lateral deviation distance, which is the coefficient of the clothoid model, is set to 0, the initial value of the heading angle is set to be equal to the side slip angle, and the initial value of the curvature is set to be equal to the inverse of the turning radius of the vehicle. Own vehicle position parameter can be calculated.
이상, 본 발명의 구성에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 보호 범위는 전술한 실시예에 국한되어서는 아니 되며 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정해져야 할 것이다.In the above, the configuration of the present invention has been described in detail with reference to the accompanying drawings, which are merely examples, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications and changes within the scope of the technical idea of the present invention. Of course this is possible. Therefore, the protection scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiment but should be defined by the description of the claims below.
100 : 예상 주행거리 계산부 200 : 선회반경 계산부
300 : 사이드 슬립각 추정부 400 : 전방주시거리 계산부
500 : 횡방향 입력 파라미터 보정부 100: estimated driving distance calculation unit 200: turning radius calculation unit
300: side slip angle estimation unit 400: front peripheral distance calculation unit
500: horizontal input parameter correction unit
Claims (24)
자차의 선회반경을 계산하는 선회반경 계산부;
자차의 사이드 슬립각을 추정하는 사이드 슬립각 추정부;
상기 예상 주행거리와 상기 자차의 선회반경을 이용하여 전방주시거리를 계산하는 전방주시거리 계산부; 및
상기 사이드 슬립각, 상기 전방주시거리 및 상기 차량의 경로정보를 이용하여 횡방향 제어기 입력 파라미터를 보정하는 횡방향 제어기 압력값 보정부;를 포함하는 자율주행 차량을 위한 횡방향 제어 파라미터 보정 장치.
An estimated mileage calculator configured to calculate an estimated mileage of the own vehicle;
A turning radius calculator for calculating a turning radius of the own vehicle;
A side slip angle estimator for estimating a side slip angle of the host vehicle;
A forward peripheral distance calculation unit configured to calculate a forward peripheral distance using the expected driving distance and the turning radius of the vehicle; And
And a lateral controller pressure value corrector configured to correct a lateral controller input parameter by using the side slip angle, the front peripheral distance, and the route information of the vehicle.
상기 예상 주행거리는,
차량의 속도와 시스템 딜레이를 곱한 것인 자율주행 차량을 위한 횡방향 제어 파라미터 보정 장치.
The method of claim 1,
The expected mileage is,
Lateral control parameter correction device for autonomous vehicles, which is multiplied by vehicle speed and system delay.
상기 예상 주행거리는
최소 및 최대 제한값이 설정된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량을 위한 횡방향 제어 파라미터 보정 장치.
The method of claim 2,
The expected distance
A transverse control parameter correction device for an autonomous vehicle, characterized in that minimum and maximum limit values are set.
상기 선회반경 계산부는,
상기 차량 정보에 조향각이 포함되어 있으면, 차량의 전축과 후축간의 거리를 차량의 전륜 조향각으로 나누어 자차의 선회반경을 계산하는 것인 자율주행 차량을 위한 횡방향 제어 파라미터 보정 장치.
The method of claim 1,
The turning radius calculation unit,
And if the steering angle is included in the vehicle information, calculating the turning radius of the own vehicle by dividing the distance between the front and rear axes of the vehicle by the front wheel steering angle of the vehicle.
상기 조향각은,
스티어링고 휠각 사이의 기어비 정보를 포함하는 것인 자율주행 차량을 위한 횡방향 제어 파라미터 보정 장치.
The method of claim 4, wherein
The steering angle is,
12. A transverse control parameter correction apparatus for an autonomous vehicle that includes gear ratio information between steering and wheel angles.
상기 선회반경 계산부는,
상기 차량 정보에 조향각이 포함되어 있지 않으면, 차량의 요레이트를 차량의 속도로 나누어 자차의 선회반경을 계산하는 것인 자율주행 차량을 위한 횡방향 제어 파라미터 보정 장치.
The method of claim 1,
The turning radius calculation unit,
And if the steering angle is not included in the vehicle information, dividing the yaw rate of the vehicle by the speed of the vehicle to calculate a turning radius of the own vehicle.
상기 전방주시거리 계산부는,
자차의 선회반경과 상기 시스템 딜레이 이후 예측되는 차량의 이동거리를 나누어 계산된 부채꼴의 중심각을 계산한 후,
상기 자차의 선회반경에 상기 계산된 부채꼴의 중심각을 이용한 사인법칙을 곱하여 전방주시거리를 계산하는 것인 자율주행 차량을 위한 횡방향 제어 파라미터 보정 장치.
The method of claim 1,
The front peripheral distance calculation unit,
After calculating the center angle of the fan shape calculated by dividing the turning radius of the own vehicle and the moving distance of the vehicle predicted after the system delay,
And calculating the forward looking distance by multiplying the turning radius of the own vehicle by the sine law using the calculated center angle of the fan shape.
상기 사이드 슬립각 추정부는,
고속에서는 차량동역학을 이용하여 사이드 슬립각을 추정하는 자율주행 차량을 위한 횡방향 제어 파라미터 보정 장치.
The method of claim 1,
The side slip angle estimation unit,
Lateral control parameter correction apparatus for autonomous vehicles for estimating the side slip angle using the vehicle dynamics at high speed.
상기 사이드 슬립각 추정부는,
저속에서는 운동학만을 이용하여 사이드 슬립각을 추정하는 자율주행 차량을 위한 횡방향 제어 파라미터 보정 장치.
The method of claim 1,
The side slip angle estimation unit,
Lateral control parameter correction apparatus for an autonomous vehicle that estimates the side slip angle using only kinematics at low speed.
상기 사이드 슬립각 추정부는,
가속 및 감속 시, 각각 다른 방식의 사이드 슬립각 추정 방법을 이용하여 히스테리시스 속성을 부여하는 것인 자율주행 차량을 위한 횡방향 제어 파라미터 보정 장치.
The method of claim 1,
The side slip angle estimation unit,
A device for correcting a lateral control parameter for an autonomous vehicle, in which acceleration and deceleration impart hysteresis properties to each other using a side slip angle estimation method.
상기 횡방향 제어기 압력값 보정부는,
전방주시거리에서의 기준경로 파라미터를 계산하고, 전방주시거리에서의 자차 위치 파라미터를 계산하며, 상기 계산된 기준경로 파라미터와 상기 자차 위치 파라미터를 합하여 횡방향 제어기 입력 파라미터를 계산하는 것인 자율주행 차량을 위한 횡방향 제어 파라미터 보정 장치.
The method of claim 1,
The horizontal controller pressure value correction unit,
Computing a reference path parameter at a forward peripheral distance, calculates a vehicle position parameter at a forward peripheral distance, and calculates a transverse controller input parameter by combining the calculated reference path parameter and the vehicle position parameter. Lateral control parameter correction device for
상기 횡방향 제어기 압력값 보정부는,
전방주시거리와 사이드 슬립각을 Clothoid model에 적용하여 차량의 미래 위치를 예측하고, Clothoid model의 계수인 횡방향 이탈거리의 초기값을 0으로 설정하고, 헤딩각의 초기값을 사이드 슬립각과 동일하게 설정하며, 곡률의 초기값을 차량의 선회반경의 역수와 같도록 설정하여 자차 위치 파라미터를 계산하는 것인 자율주행 차량을 위한 횡방향 제어 파라미터 보정 장치.
The method of claim 11,
The horizontal controller pressure value correction unit,
Predict the future position of the vehicle by applying the forward peripheral distance and the side slip angle to the clothoid model, set the initial value of the lateral deviation distance, which is the coefficient of the clothoid model, to 0, and set the initial value of the heading angle equal to the side slip angle. And setting the initial value of the curvature equal to the reciprocal of the turning radius of the vehicle to calculate the position control parameter for the autonomous vehicle.
자차의 선회반경을 계산하는 단계;
자차의 사이드 슬립각을 추정하는 단계;
계산된 예상 주행거리와 자차의 선회반경으로부터 전방주시거리를 계산하는 단계; 및
사이드 슬립각, 전방주시거리와, 차량의 경로정보를 이용하여 횡방향 제어기 입력 파라미터를 보정하는 단계;를 포함하는 자율주행 차량을 위한 횡방향 제어 파라미터 보정 방법.
Calculating an expected mileage of the own vehicle;
Calculating a turning radius of the own vehicle;
Estimating a side slip angle of the host vehicle;
Calculating a forward looking distance from the calculated expected driving distance and the turning radius of the own vehicle; And
And correcting the lateral controller input parameters by using the side slip angle, the forward peripheral distance, and the vehicle route information.
상기 예상 주행거리는,
차량의 속도와 시스템 딜레이를 곱한 것인 자율주행 차량을 위한 횡방향 제어 파라미터 보정 방법.
The method of claim 13,
The expected mileage is,
Lateral control parameter correction method for autonomous vehicles, which is multiplied by vehicle speed and system delay.
상기 예상 주행거리는
최소 및 최대 제한값이 설정된 것을 특징으로 하는 자율주행 차량을 위한 횡방향 제어 파라미터 보정 방법.
The method of claim 14,
The expected distance
12. A transverse control parameter correction method for an autonomous vehicle, characterized in that minimum and maximum limit values are set.
상기 자차의 선회반경을 계산하는 단계는,
상기 차량 정보에 조향각이 포함되어 있으면, 차량의 전축과 후축간의 거리를 차량의 전륜 조향각으로 나누어 자차의 선회반경을 계산하는 것인 자율주행 차량을 위한 횡방향 제어 파라미터 보정 방법.
The method of claim 13,
Calculating the turning radius of the host vehicle,
And if the steering angle is included in the vehicle information, calculating the turning radius of the own vehicle by dividing the distance between the front and rear axes of the vehicle by the front wheel steering angle of the vehicle.
상기 조향각은,
스티어링고 휠각 사이의 기어비 정보를 포함하는 것인 자율주행 차량을 위한 횡방향 제어 파라미터 보정 방법.
The method of claim 16,
The steering angle is,
12. A method of correcting lateral control parameters for an autonomous vehicle, comprising gear ratio information between steering and wheel angles.
상기 자차의 선회반경을 계산하는 단계는,
상기 차량 정보에 조향각이 포함되어 있지 않으면, 차량의 요레이트를 차량의 속도로 나누어 자차의 선회반경을 계산하는 것인 자율주행 차량을 위한 횡방향 제어 파라미터 보정 방법.
The method of claim 13,
Calculating the turning radius of the host vehicle,
And when the steering angle is not included in the vehicle information, dividing the yaw rate of the vehicle by the speed of the vehicle to calculate a turning radius of the own vehicle.
상기 전방주시거리를 계산하는 단계는,
자차의 선회반경과 상기 시스템 딜레이 이후 예측되는 차량의 이동거리를 나누어 계산된 부채꼴의 중심각을 계산한 후,
상기 자차의 선회반경에 상기 계산된 부채꼴의 중심각을 이용한 사인법칙을 곱하여 전방주시거리를 계산하는 것인 자율주행 차량을 위한 횡방향 제어 파라미터 보정 방법.
The method of claim 13,
The step of calculating the forward peripheral distance,
After calculating the center angle of the fan shape calculated by dividing the turning radius of the own vehicle and the moving distance of the vehicle predicted after the system delay,
And calculating the forward looking distance by multiplying the turning radius of the own vehicle by the sine law using the calculated center angle of the fan shape.
상기 사이드 슬립각 추정하는 단계는,
고속에서는 차량동역학을 이용하여 사이드 슬립각을 추정하는 것인 자율주행 차량을 위한 횡방향 제어 파라미터 보정 방법.
The method of claim 13,
Estimating the side slip angle,
Lateral control parameter correction method for autonomous vehicles in which the side slip angle is estimated using vehicle dynamics at high speed.
상기 사이드 슬립각 추정하는 단계는,
저속에서는 운동학만을 이용하여 사이드 슬립각을 추정하는 자율주행 차량을 위한 횡방향 제어 파라미터 보정 방법.
The method of claim 13,
Estimating the side slip angle,
Lateral control parameter correction method for autonomous vehicle which estimates side slip angle using kinematics only at low speed.
상기 사이드 슬립각 추정하는 단계는,
가속 및 감속 시, 각각 다른 방식의 사이드 슬립각 추정 방법을 이용하여 히스테리시스 속성을 부여하는 것인 자율주행 차량을 위한 횡방향 제어 파라미터 보정 방법.
The method of claim 13,
Estimating the side slip angle,
A method of correcting a lateral control parameter for an autonomous vehicle for accelerating and decelerating a hysteresis property by using a different method of estimating side slip angles.
상기 횡방향 제어기 입력 파라미터를 보정하는 단계는,
전방주시거리에서의 기준경로 파라미터를 계산하고, 전방주시거리에서의 자차 위치 파라미터를 계산하며, 상기 계산된 기준경로 파라미터와 상기 자차 위치 파라미터를 합하여 횡방향 제어기 입력 파라미터를 계산하는 것인 자율주행 차량을 위한 횡방향 제어 파라미터 보정 방법.
The method of claim 13,
Correcting the lateral controller input parameter,
Computing a reference path parameter at a forward peripheral distance, calculates a vehicle position parameter at a forward peripheral distance, and calculates a transverse controller input parameter by combining the calculated reference path parameter and the vehicle position parameter. Lateral control parameter correction method for
상기 횡방향 제어기 입력 파라미터를 보정하는 단계는,
전방주시거리와 사이드 슬립각을 Clothoid model에 적용하여 차량의 미래 위치를 예측하고, Clothoid model의 계수인 횡방향 이탈거리의 초기값을 0으로 설정하고, 헤딩각의 초기값을 사이드 슬립각과 동일하게 설정하며, 곡률의 초기값을 차량의 선회반경의 역수와 같도록 설정하여 자차 위치 파라미터를 계산하는 것인 자율주행 차량을 위한 횡방향 제어 파라미터 보정 방법.
The method of claim 13,
Correcting the lateral controller input parameter,
Predict the future position of the vehicle by applying the forward peripheral distance and the side slip angle to the clothoid model, set the initial value of the lateral deviation distance, which is the factor of the clothoid model, to 0, and set the initial value of the heading angle equal to the side slip angle. And setting the initial value of the curvature equal to the reciprocal of the turning radius of the vehicle to calculate the position control parameter for the autonomous vehicle.
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