A Study on the Braking Force Distribution of ADAS Vehicle

첨단 운전자 보조시스템 장착 차량의 브레이크 제동력 분배에 관한 연구

Abstract

Many countries have provided support for research and development and implemented policies for Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) for enhancing the safety of vehicles. With such efforts, the toll of casualties due to traffic accidents has decreased gradually. Korea has exhibited the lowest toll of casualties due to traffic accidents and is ranked 32nd in mortality among the 35 OECD members. Traffic accidents typically fall into three categories depending on the cause of the accident: vehicle to vehicle (V2V), vehicle to pedestrian (V2P), and vehicle independent. Most accidents are caused by drivers' mistakes in recognition, judgment, or operation. ADAS has been proposed to prevent and reduce accidents from such human errors. Moreover, the global automobile industry has recently been developing various safety measures, but on-road tests are still limited and contain various risks. Therefore, this study investigated the international standards for evaluation tests with regard to the assessment techniques in braking capability to cope with the limitations of on-road tests. A theoretical formula for braking force and a control algorithm are proposed, which were validated by comparing the results with those from an on-road test. These results verified the braking force depending on the functions of ADAS. The risks of on-road tests can be reduced because the proposed theoretical formula allows a prediction of the tendencies.

세계 각국 정부는 자동차 안전성 향상을 위한 첨단 운전자 보조시스템(ADAS, Advanced Driver Assistance System)에 대해 연구 지원 및 정책을 시행하고 있다. 이러한 노력으로 교통사고 사상자수는 지속적으로 감소하고 있다. 그러나 국내 교통사고 사상자 수는 OECD 35개국 가운데 최하위이며, 사망률은 31위를 기록하고 있다. 교통사고는 사고의 원인에 따라 차대차(V2V, Vehicle to Vehicle), 차대사람(V2P, Vehicle to Pedestrian), 차량단독과 같은 세 가지 유형으로 분류된다. 사고원인은 운전자의 인지, 판단, 조작 등의 실수로 인하여 발생한다. 이러한 이유로 사고 감소 및 예방을 위해 제안된 것이 ADAS 이다. 그리고 현재 자동차 산업계에서는 각종 안전장치를 개발하고 있으나, 성능검사를 위한 실차시험은 제한적이며 위험성을 동반하고 있다. 따라서 본 연구에서는, 제한적인 실차시험의 극복을 위해 브레이크 제동력 평가 기술에 관한 시험평가 방법의 국제표준을 검토하고, 제동력에 관한 이론식과 제어 알고리즘을 제안한 뒤 이를 실차시험으로 비교하여 타당성을 검증하였다. 이 결과는 ADAS의 기능에 따른 제동력을 확인 할 수 있으며, 개발단계에서 제안한 이론식으로 경향성 예측이 가능해져 실차시험의 위험성을 감소시킬 수 있을 것으로 판단된다.

Fig. 1. Tire residual distance

Fig. 2. ACC control algorithm

Fig. 3. LKAS control algorithm

Fig. 4. AEB control algorithm

Fig. 5. ADAS control algorithm

Fig. 6. Test vehicle(a) EQ900 (b) K5

Fig. 7. Test procedure in a curve

Fig. 8. Evaluation road (a) Multipurpose test track (b) High speed main circuit (c) Cooperative vehicle-infrastructure test intersections

Fig. 9. Test measuring device (a) DGPS & gyro sensor (b) DAQ (c) Steering wheel sensor (d) G-meter(e) Euro NCAP dummy

Fig. 10. Test environment measuring device(a) Skid-resistance (b) Illuminator

Fig. 11. Radar detection range

Fig. 12. ACC actual vehicle test result

Fig. 13. LKAS actual vehicle test result

Fig. 14. AEB actual vehicle test result

Table 1. ISO-15622 ACC parameter

Table 2. ISO-11270 LKAS parameter

Table 3. ISO-19237 PDCMS parameter

Table 4. ISO-22839 FVCMS parameter

Table 5. Euro NCAP AEB parameter

Table 6. Test environment

Table 7. Friction coefficient by branch office for testing

Table 8. Illuminance per hour

Table 9. RT3002(DGPS & gyro sensor) spec.

Table 10. Steering wheel sensor spec.

Table 11. Euro NCAP dummy spec.

Table 12. G-meter spec.

Table 13. DAQ-SIRIUS spec.

Table 14. Skid-resistance spec.

Table 15. Illuminometer spec.

Table 16. Radar sensor ESR 2.5 spec.

Table 17. Camera sensor MFC Camera spec.

Table 18. Comparison between theory and actual data