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[CGV팀]Vehicle to Infrastructure를 이용한 차량제어

  • 이정훈
  • 인하대학교
  • 작품구분일반형
  • 공개여부비공개
  • 카테고리정보, 전자, 전기
  • 등록일2016-09-11
  • 팀원(공동개발자)이정훈, 정송이, 임지웅, 성삼우, 이영웅, 김문영
  • 출품 경진대회2016 제8회 인하 종합설계 경진대회

상세설명

1. 수행배경

  • 현재 전 세계적으로 많은 국가가 자율주행차에 투자를 하고 있다.
  • 자율 주행을 하게된다면 여러가지 장점이 존재한다.
    - 사람이 행하는 실수로 인한 사고를 예방할수 있다.
    - 탑승자는 운전이 아닌 다른 일을 할수 있게된다.
    - 기존 핸들과 운전자가 앞만 봐야할 필요성이 사라지면서 차체 내 공간을 효율적으로 사용할수 있게된다.
    - 자율주행 종합 관리 시스템을 통하여 교통혼잡을 막을수 있다.
    - 무면허, 맹인, 미성년자 등 운전면허를 취득할수 없는 사람들도 자유롭게 이동할수 있다. 등
  • 선박이나 항공에 쓰이는 자율항법을 자동차에 도입, GPS와 IMU를 융합하여 정확도 증가가 목적이다.

2. 수행기간

  • 5월 - 자율주행 자동차와 관련된 논문 조사
  • 6월 - 주제 선정 및 기술 조사
  • 7월 - 차량 제작 및 모터 제어
  • 8월 - 라즈베리파이 환경 구축 및 자율주행 알고리즘 구축
  • 9월 - 자율주행 테스트

3. 개발작품 설명

  • 기존에 어린이들이 타고다닐수 있는 차량을 기초로 하였다.

  • 관성 항법 [inertial navigation]
    -  자이로를 이용하여 관성공간에 대해 일정한 자세를 유지하는 기준 테이블을 만들고, 그 위에 정밀한 가속도계를 장치하여 발진한
       순간 부터
     임의의 시각까지 3축방향의 가속도를 2회 적분하면 이동거리가 얻어지며, 따라서 현재의 위치를 알 수 있다.
    - 차량 자체에 장착된 시스템을 이용하며 위치에 대한 피드벡을 받을수 없다.

  • GNSS [Global Navigation Satellite System]
    미국의 GPS를 비롯해 각국에서 운영중이며 각국의 위성측위시스템을 통칭하여 GNSS라고 부른다. 이 위성들이 보내는 신호를
      수신하여 나의 위치를 파악한다. 이때 내 위치를 파악하기 위해서는 x,y,z 좌표를 잡기위한 3개의 위성과 시간 동기화를 위한
      1개의 위성, 총 4개 이상의 위성이 필요하다.
    항공기, 선박, 자동차 등의 내비게이션장치에 주로 쓰이고 있으며, 최근에는 스마트
      폰, 태블릿
    PC등에서도 많이 활용되는 추세다.

  • Loosely Integrated GPS/INS system
    - GPS 수신기에서 추정한 PVT와 IMU의 각 변화량 및 속도 변화량을 칼만필터에 입력으로 넣어 새로운 PVT를 얻는 방식이다. 

4. 활용방안

  • 자율주행 자동차는 현 자동차 가격에 자율 주행에 필요한 전장이 늘어나 가격이 상승하게 된다. 그러나 Loosely Integrated GPS/INS system​를 이용하여 센서의 가격을 낮추고 정확도를 올릴수 있다.

  • 현 단계에서는 완전 자율주행은 불가능하고 특수한 상황에서만 가능하다. 그러나 자율주행의 기본적인 단계로 어느 자율주행이든
    IMU센서와 GPS 수신기만 있다면 사용 가능하다.

소개 영상

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