• Title/Summary/Keyword: 주행방향

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Performance of Automatic Guidance System for Combine at Turning and Curved Paths (자율주행시스템을 이용한 콤바인의 무인자율 선회 및 곡선 주행)

  • 최창현;양원준;남궁만준;김용주
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2002.02a
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    • pp.494-500
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    • 2002
  • 본 연구의 목적은 DGPS와 자이로 센서를 장착하여 무인으로 콤바인을 직선주행, 선회 및 곡선주행, 직진주행 중 1 m 오프셋(offset) 주행시켰을 때, 무인 자율주행의 성능을 분석하고 개선하는데 있다. 콤바인의 무인자율주행 시스템은 콤바인의 현재위치를 인식하고, 주행하고 있는 콤바인의 주행방향을 감지하여 미리 설정된 경로를 따라 자율적으로 주행하며, 주행 중에 장애물이 검출되면 정지할 수 있도록 개발하였다. 콤바인의 무인 자율주행시스템은 DGPS의 입력 신호로부터 콤바인의 현재위치를 결정하고, 자이로 센서의 입력신호로부터 주행방향을 알 수 있다. 또한 장애물의 감지를 위한 초음파 센서, 콤바인의 주행방향을 조정하는 유압 작동부, 좌.우의 조향레버를 조정하는 서보모터 시스템, 마이크로 컴퓨터로 구성된 제어기와 입출력 인터페이스로 구성되어 있다. 콤바인 자율주행시스템의 프로그램은 DGPS 신호, 자이로 센서 등을 수신하는 수신 프로그램, DGPS 신호등으로부터 관련 변수들을 분석하여 콤바인의 조향수준을 결정하고, 유압실린더 등을 제어하는 제어 프로그램과 콤바인의 이동경로를 저장하는 저장 프로그램으로 구성되어 있다. 콤바인의 무인주행 실험결과 RMS 오차는 50 m 직선주행에서 7.52 cm, 20 m 직선주행 후 1 m 오프셋 된 30 m의 직선주행에서 21.85 cm, 20 m 직선주행 후 90$^{\circ}$선회하여 25 m 직선주행에서 7.55 cm, 반지름 23 m의 원주 사분면 곡선주행에서는 25.98 cm로 각각 나타났다. 소 구획의 포장에서 벼는 가로 방향으로 25~30 cm, 세로 방향으로 15~20 cm의 간격으로 심어져 있다. DGPS 신호에 의한 위치 결정을 할 때 자체 오차 10 cm를 고려하여도 콤바인이 직선구간 및 선회구간을 주행하며 수확작업이 가능함을 알 수 있었다. 그러나 곡선구간에서는 최대오차가 65.5 cm로 매우 크게 나타나, 콤바인을 무인 자율주행으로 수확하기에는 어려움이 있는 것으로 나타났다. 실제 포장은 이론적인 완전한 직선보다는 작은 굴곡이 있는 곡선의 형태가 이루어져 있으므로 주행 오차를 감소하기 위해서는 기계시각을 이용하면 보다 정밀한 조향을 이룰 수 있을 것으로 예상된다. 포장에서 DGPS 신호, 자이로 센서 등을 이용한 콤바인의 무인주행 장치는 무인 수확작업을 위한 가능성을 보여주었고, 일부의 센서의 기능을 개선하면 만족한 성능을 나타낼 수 있을 것으로 판단된다.

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Odometry Error Compensation for Mobile Robot Navigation Using Gyroscope (자이로스코프를 이용한 자율이동로봇의 주행기록계 오차 보상)

  • Kim, Il-Taek;Kazuki, Nakazawa;Hong, Suk-Kyo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2004.07d
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    • pp.2206-2208
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    • 2004
  • 본 논문에서는 자이로스코프를 이용한 자율이동로봇의 주행기록계에 대한 오차 보상을 제안한다. 자율이동로봇의 주행 시 주행기록계는 슬립과 마찰 등으로 인해 많은 방향각에 대해 오차를 포함하고 있어서 주행기록계에만 의존하여 주행하기 힘들다. 주행기록계가 슬립과, 회전에 대한 단점을 보안하기 위해 방향각에 대해 자이로스코프를 사용하여, 자이로스코프로부터 얻은 데이터와 주행기록계의 데이터를 융합하여 주행기록계의 오차누적에 의한 이동로봇의 방향각에 대한 비정확성을 보상하기 위한 알고리듬을 제안한다. 대부분의 주행 시 주행기록계의 값을 신뢰하고 자율이동로봇의 순간적인 각도변화에 대해서는 자이로스코프를 이용하였다. 이동로봇의 직진 주행 실험 결과 주행기록계만을 사용하여 주행했을 때는 방향각 오차가 크게 발생하였다. 그러나 주행기록계와 자이로스코프의 데이터를 융합하여 적용한 시스템의 성능이 주행기록계만 이용한 경우에 비해 보다 정확함을 실험을 통해 확인하였다. 이동로봇의 안정성 있는 경로 추종을 통해 이동로봇의 보다 넓은 영역에서의 작업이 기대된다.

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Evaluation of Variable Lane Width Need Based on Vehicle Lateral Displacement on Eight Lane Freeway (차로 고속도로 차량 횡방향 주행궤적에 의한 차로별 적정폭 연구)

  • 서정남;장명순;이풍희
    • Journal of Korean Society of Transportation
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    • v.15 no.1
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    • pp.129-156
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    • 1997
  • 8차로 고속도로에서 중앙분리대와 길 어깨에 의해 측방 여유폭이 제공되는 외측차 로(1.4차로)와 측방 여유폭이 제공되지 않는 내측차로 (2.3차로)에서 나타나는 운전자의 횡 방향 주행특성을 4개 지점에서 비디오 촬영하여 분석한 결과는 다음과 같다. (1) 차량의 횡 방향 주행궤적은 차로의 중심으로부터 주행방향의 좌측으로 이격된 주행 행태를 보이고 있 으며 이는 운전석의 위치에 의한 영향으로 판단된다. (2) 차량의 병행 주행시 외측 차로의 중심 이격 거리는 평균 0.38m이고 내측차로의 중심 이격 거리는 평균 0.34m로 나타났으며 T-test 겨로가 내측 차로와 외측 차로의 주행 이격 거리는 신뢰도 95%에서 상이한 것으로 나타났다. (3) 외측 차로의 주행궤적간 이격 거리는 평균 3.90m이고 내측 차로의 주행궤적 간 이격 거리는 평균 3.54m로서 내측 차로의 주행궤적간 이격 거리는 외측 차로의 주행궤 적간 이격 거리보다 0.36m 작다. 특히 내측 차로의 주행궤적간 이격 거리는 내측 차로간 차로 중심간 간격인 3.6m 보다 0.1m 작은 것으로 나타났다. (4) 내측차로 확장 대안으로 기존 도로폭 유지안 (3.5m, 3.7m, 3.5m)과 기존 도로폭 확장안 (3.6m, 3.7m, 3.7m, 3.6m)을 고려할 수 있으며 두 대안의 비교·분석결과 경제적 영향을 고려할 때 기존 도로폭 유지안이 우수한 것으로 분석되었다.

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Analysis of the Influence of Track Alignment on Ride Comfort and Safety of KTX (방향틀림이 KTX 주행거동에 미치는 영향 분석)

  • Choi, Il-Yoon;Um, Ju-Hwan;Kim, Man-Cheol
    • Journal of the Korean Society for Railway
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    • v.16 no.2
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    • pp.110-116
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    • 2013
  • Track irregularities is one of the key factors influencing the running behavior of trains. In order to ensure safety and ride comfort of train, the criteria for track irregularities should be adequately established regarding vehicle velocity, vehicle characteristics, characteristics of the track recording car, and measurement interval. Also, track maintenance should be carried out thoroughly according to the criteria for managing track irregularities. Numerical analysis was conducted to investigate the influence of track alignment on the running behavior of Korean high speed train(KTX). Various wavelengths and amplitudes of lateral alignment were considered as parameters for this study using the Vampire program, a vehicle dynamics modeling package in railway environment. Derailment, lateral load, bogie acceleration and body acceleration of numerical analysis results due to alignment were investigated. Finally, the influence of the alignment on safety and ride comfort for the KTX was evaluated. This study indicates that alignment irregularities have significant impacts on running safety, and that the criteria used to manage alignment irregularities should be restrictive to ensure the running safety of the KTX.

Autonomous Navigation Algorithm Development with Extended Kalman Filter and Sliding Mode Control (확장형 칼만필터와 슬라이딩 모드 제어기법을 이용한 자율항법 알고리즘 개발)

  • Yun, Duk-Sun;Yu, Hwan-Shin
    • Journal of Advanced Navigation Technology
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    • v.11 no.4
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    • pp.378-387
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    • 2007
  • In this paper, Authors develop and verify the algorithm for enhancing the performance of Unmanned vehicle's Autonomous navigation, and also propose the method of establishing much more precise Navigation locus. Unmanned vehicle has a destination, however orientation is not notified, which make it find the future orientation itself. Extended Kalman Filter make it access to the desirable direction, which coupled with INS and GPS is proposed in this paper. Sliding mode control could overcome the side slip and lateral minor movement of the vehicle. The test result would shows the effectiveness of Extended kalman filter and Slide mode control for the navigation.

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A RLS-based Convergent Algorithm for Driving Characteristic Classification for Personalized Autonomous Driving (자율주행 개인화를 위한 순환 최소자승 기반 융합형 주행특성 구분 알고리즘)

  • Oh, Kwang-Seok
    • Journal of the Korea Convergence Society
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    • v.8 no.9
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    • pp.285-292
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    • 2017
  • This paper describes a recursive least-squares based convergent algorithm for driving characteristic classification for personalized autonomous driving. Recently, various researches on autonomous driving technology have been conducted for level 4 fully autonomous driving. In order for commercialization of the autonomous vehicle, personalized autonomous driving is required to minimize passenger's insecureness to the autonomous vehicle. To address this problem. this study proposes mathematical model that represents driving characteristics and recursive least-squares based algorithm that can estimate the defined characteristics. The actual data of two drivers has been used to derive driving characteristics and the hypothesis testing method has been used to classify two drivers. It is shown that the proposed algorithms can derive driving characteristics and classify two drivers reasonably.

A Human-Centered Control Algorithm for Personalized Autonomous Driving based on Integration of Inverse Time-To-Collision and Time Headway (자율주행 개인화를 위한 역 충돌시간 및 차두시간 융합 기반 인간중심 제어 알고리즘 개발)

  • Oh, Kwang-Seok
    • Journal of the Korea Convergence Society
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    • v.9 no.10
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    • pp.249-255
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    • 2018
  • This paper presents a human-centered control algorithm for personalized autonomous driving based on the integration of inverse time-to-collision and time headway. In order to minimize the sense of difference between driver and autonomous driving, the human-centered control technology is required. Driving characteristics in case that vehicle drives with the preceding vehicle have been analyzed and reflected to the longitudinal control algorithm. The driving characteristics such as acceleration, inverse time-to-collision, time headway have been analyzed for longitudinal control. The control algorithm proposed in this study has been constructed on Matlab/Simulink environment and the performance evaluation has been conducted by using actual driving data.

A Study on the Evaluation of Design of Road Horizontal Alignments Based on the Operating Speed (주행속도 기반 도로 평면선형 설계 안전성 평가연구)

  • Kim, Yong-Seok;Cho, Won-Bum
    • Journal of Korean Society of Transportation
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    • v.22 no.7 s.78
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    • pp.25-32
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    • 2004
  • It is implicated in the current road design manual that design speed is well representing the operating speed of drivers. On the contrary, the disparity between the design speed and operating speed means that current road design cannot guarantee the safety and comfort of driving. In this context, operating speed was observed at the two lane rural roadways to find out the relation of operating speed and design speed. In addition to this, the friction factor from supply and demand which was derived from the operating speed was compared in terms of the dynamics in driving safety factor. It was concluded that the actual speed was consistently exceeding the design speed at the horizontal curves having the radius less than or equal to 200 m. Similarly, the demanded side friction was also consistently exceeding the supplied side friction at the horizontal curves having the radius less than or equal to 200 m and the amount of difference was also inversely proportional to the radius of the horizontal curves.

A study on Cleaning Efficiency by Navigational Methods of a Cleaning Robot (청소 로봇의 주행 기법에 따른 청소 효율성에 관한 연구)

  • Woo, Beomjun;Woo, Young Woon
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2013.01a
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    • pp.17-18
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    • 2013
  • 이 논문에서는 저비용 고효율 청소 로봇을 구현하기 위한 효율적 주행 기법을 발굴하기 위하여 다양한 주행 기법들을 제안하고, 시뮬레이션 도구를 이용하여 실험한 후 그 결과를 비교, 분석하였다. 이 논문에서 저비용이라는 것은 전방에 하나의 근접 센서만을 갖는 단순한 구조의 청소 로봇을 의미하며, 이전 주행 경로나 장애물에 대한 영상 정보 등은 물론 좌우 상태에 대한 정보없이 진행 경로 상에 장애물의 존재 여부만으로 청소를 수행할 수 있는 청소 로봇을 의미한다. 이 논문에서 제안한 여러 주행기법들을 비교 분석한 결과, 바둑판식 주행 기법의 패턴에 주행 중 진행 방향을 0.05의 확률로 좌우 90도 방향으로 랜덤 변경하는 주행 기법이 가장 효율적인 주행 기법임을 확인할 수 있었다.

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A Study on User Satisfaction Evaluation of Acceleration-Based Automated Driving Patterns (가속도 기반 자율주행 패턴에 대한 이용자 만족도 평가 연구)

  • Sooncheon Hwang;Dongmin Lee
    • The Journal of The Korea Institute of Intelligent Transport Systems
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    • v.22 no.6
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    • pp.284-298
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    • 2023
  • With the rapid advances in automated driving technology, opportunities to experience automated driving directly or indirectly are being provided to the public. On the other hand, research on the preferred automated driving patterns from the user's perspective has not been conducted in Korea. This study used a driving simulator and an experimental vehicle capable of automated driving to evaluate the user satisfaction regarding longitudinal and lateral accelerations. Automated driving patterns were implemented in a virtual environment simulation using five values of longitudinal and lateral accelerations derived from driving experiments. Among these values, three were implemented through experimental vehicle-based automated driving to evaluate satisfaction and anxiety. The participants evaluated lateral acceleration more sensitively than longitudinal acceleration and showed higher levels of anxiety. Based on these results, the necessity of user-oriented evaluation research for automated driving patterns and the suitability of simulator-based evaluation methods were presented.