• 제목/요약/키워드: Vehicle performance simulator

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자율 주차 시스템을 위한 주차 경로 추종 방법의 비교 연구 (A Comparative Study of Parking Path Following Methods for Autonomous Parking System)

  • 김민성;임규범;박재흥
    • 로봇학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.147-159
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    • 2020
  • Over the last years, a number of different path following methods for the autonomous parking system have been proposed for tracking planned paths. However, it is difficult to find a study comparing path following methods for a short path length with large curvature such as a parking path. In this paper, we conduct a comparative study of the path following methods for perpendicular parking. By using Monte-Carlo simulation, we determine the optimal parameters of each controller and analyze the performance of the path following. In addition, we consider the path following error occurred at the switching point where forward and reverse paths are switched. To address this error, we conduct the comparative study of the path following methods with the one thousand switching points generated by the Monte-Carlo method. The performance of each controller is analyzed using the V-rep simulator. With the simulation results, this paper provides a deep discussion about the effectiveness and limitations of each algorithm.

도로 주행환경 변화와 핸들종류에 따른 운전자 부하 및 행동특성 (Driver Characteristics and Workload according to Changing Driving Environment and Types of Steering Wheel)

  • 전용욱;대문수
    • 대한인간공학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.9-16
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    • 2009
  • The aim of this study was to evaluate the effects of the driving performance and workload according to changing driving environment and types of steering wheel. Twelve drivers who participated in this study consisted of two groups; six Japanese as the left-lane drivers who was accustomed to driving on left-hand side of the road, and six Europeans, Americans, and Korean as the right-lane drivers who was accustomed to driving on right-hand side of the road. They were asked to operate a driving simulator while using two different types of steering wheel (for the left-hand side driving and the right-hand side driving). During the experiment, a range of data were measured including driving performance, mental workload, and eye movements which were recorded in order to identify the amount of time looking towards the in-vehicle route guidance. Results indicated that the use of the steering wheel by parallel moving led to increase high attentional demand and worse glance behavior to traffic signs for the left-lane drivers. In the case of the right-lane drivers, the effects by changing driving direction were more effective than the types of steering wheel due to their habit or traits.

9-DOF 낙하산 모델링 및 선회비행 시뮬레이션 검증 (9-DOF Modeling and Turning Flight Simulation Evaluation for Parachute)

  • 이상종;민병문
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권9호
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    • pp.688-693
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    • 2016
  • 본 논문에서는 현재 고고도 이탈 및 저고도 개산강하(HALO, High Altitude Low Opening)용으로 사용하고 있는 군용 낙하산의 훈련 시뮬레이터 개발을 위해 필요한 낙하산 모델링 및 시뮬레이션 결과를 정리하였다. 대상인 군용 낙하산은 파라포일(Parafoil) 형태의 사각 낙하산으로 원형 낙하산과는 달리 강하자가 조종을 통해 원하는 위치로 유도할 수 있는 기동성이 뛰어나 공수부대원들의 적진 침투시에 주로 이용된다. 실재 낙하산의 형상자료를 이용하여 파라포일과 낙하물의 질점 모델을 기반으로 9-자유도 비선형 운동방정식을 유도하고, 각각의 관성모멘트와 공력 미계수를 산출하여 MATLAB/Simulink 기반의 비선형 시뮬레이션을 수행하여 그 결과를 나타내었다. 특히 낙하산과 같은 공기부양(LTA, Lighter-Than-Air) 비행체는 일반적인 항공기 비선형 운동과 달리 부가질량(Added Mass) 및 부가 관성모멘트(Added Moment of Inertia)의 효과가 크기 때문에 이에 대한 경험수식을 바탕으로 동역학 모델링에 포함하여 고려하였다. 수행된 낙하산 운동 모델링의 검증을 위해 비대칭 조종입력을 통한 나선형 강하 비행조건을 시뮬레이션하여 대상 군용 낙하산에서 제시된 실재 성능값과 시뮬레이션 결과치를 비교하여 유도된 운동모델이 타당함을 검증하고 그 결과를 나타내었다.

4가지 종류의 좌측 핸드 컨트롤 장치에 대한 사용자의 EMG 분석 및 운전 성능 평가 (Analysis of EMG Activities and Driving Performance for Operating Four Types of Left Hand Control Devices)

  • 송정헌;김용철
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.143-152
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    • 2017
  • The main purpose of this research was to examine the EMG characteristics of driver's upper limb and driving performance for operating accelerator and brake pedal by using four types of left hand control devices(Push/Pull, Push/Right angle, Push/Rock, Push/Twist) during simulated driving. The persons with disabilities in the lower extremity have problems in operation of the vehicle because of functional impairments for controlling accelerator and brake pedal. Therefore, if hand control device is used for adaptive driving controls in persons with lower extremity loss, the disabled people could improve their quality of mobility life by driving a car. Twenty subjects were involved in this research to assess driving performance and EMG activities for operating accelerator and brake pedal by using four types of left hand controls in driving simulator. We measured EMG responses of six muscles(posterior deltoid, middle deltoid, biceps, triceps, extensor carpi radialis, and flexor carpi radialis) during pulling and pushing movement with four types of left hand controls for acceleration and braking. STISim Drive 3 program was used for evaluation test of four types of left hand control devices in straight lane course for time to reach target speed and brake reaction time. While operating the four types of left hand controls for acceleration, EMG activities of posterior deltoid in normal subjects were significantly increased(p < 0.05) compared to the disabled subjects. It was also found that EMG responses of triceps and posterior deltoid were significantly increased(p < 0.05) when using the Push/Right angle type than Push/Pull type. While operating the four types of left hand controls for braking, EMG activities of flexor carpi radialis and triceps in subjects with disability were significantly increased(p < 0.05) compared to the normal subjects. It was shown that muscle responses of posterior deltoid, middle deltoid and triceps were significantly increased when using the Push/Right angle type than Push/Rock type. Time to reach target speed and brake reaction time in subjects with disability was increased by 2.5% and 4.6% on average compared to normal subjects. The person with disabilities showed a tendency to relatively slow performance in acceleration at the straight lane course.

자율주행 차량의 학습 데이터 자동 생성 시스템 개발 (Development of Autonomous Vehicle Learning Data Generation System)

  • 윤승제;정지원;홍준;임경일;김재환;김형주
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.162-177
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    • 2020
  • 자율주행시스템에서 다양한 센서를 기반으로 한 외부환경 인지는 주행안전성과 직접적인 관계가 있다. 최근 머신러닝/심층 신경망 기술의 발전으로 심층 신경망 기반의 인지 모델이 사용됨에 따라, 인지 알고리즘의 올바른 학습과 이를 위한 양질의 학습데이터가 필수적으로 요구된다. 그러나 자율주행에 발생할 수 있는 모든 상황을 데이터를 수집하는 것은 현실적인 어려움이 많다. 해외와 국내의 교통 환경의 차이로 인지 모델의 성능이 저하되기도 하며, 센서가 정상동작을 못하는 악천우에 대한 데이터는 수집이 어려우며 질적인 부분을 보장하지 못한다. 때문에, 실제 도로가 아닌 시뮬레이터 내 가상 도로 환경을 구축하여 합성 데이터를 수집하는 접근법이 필요하다. 본 논문에서는 국내 실정에 맞게 국내 도로 상황을 모사한 시뮬레이터 환경 안에 날씨와 조도, 차량의 종류와 대수, 센서의 위치를 다양화하여 학습데이터를 수집하였고, 보다 더 좋은 성능을 위해 적대적 생성 모델을 활용하여 이미지의 도메인을 보다 실사에 가깝게 바꾸고 다양화 하였다. 그리고 위 데이터로 학습한 인지 모델을 실제 도로 환경에서 수집한 시험 데이터에 성능 평가를 진행하여, 실제 환경 데이터만으로 학습한 모델과 비슷한 성능을 내는 것을 보였다.

무인전투기를 위한 가상 추적점 기반 자율 공중 교전 유도 법칙 설계 (Design of an Autonomous Air Combat Guidance Law using a Virtual Pursuit Point for UCAV)

  • 유동일;심현철
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.199-212
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    • 2014
  • 본 논문은 무인전투기를 위한 일대일 근접 교전 상황에서의 가상 추적점을 이용한 자율 공중 교전 법칙에 관해 기술하였다. 가상의 지연 및 선도 추적점으로 구성된 가상 추적점은 전술 교전 기동을 수행하기 위해서 도입한 것으로 각 가상 추적점은 전투기의 공력 특성과 기본 전투 기동의 선회원, 총 에너지 및 무기 거동 특성을 고려하여 생성된다. 무인전투기는 현재의 교전 상태를 기반으로 기동 전환을 위해 각 추적 기동의 확률을 평가하는 스무딩 함수를 이용해 단일의 가상 추적점을 결정하고 추적 기동을 실시하게 된다. 제안된 기법은 상용 전투기 모델과 X-Plane 시뮬레이터를 이용한 고충실도의 실시간 교전시뮬레이션을 통해 성능을 검증하였다.

OFDM 방식의 차세대 단거리전용 통신 시스템 성능 개선에 관한 연구 (A Study on the Next Generation Dedicated Short Range Communication System using OFDM)

  • 김만호;강희조
    • 한국항행학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.394-399
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    • 2006
  • 본 논문에서는 지능형 교통망 시스템 서비스에 사용되는 5.8GHz 대역에서 OFDM을 이용한 단거리 전용 통신 시스템을 제안하고 제안 시스템의 성능을 평가하고 이를 분석하였다. 무선 다중경로 채널에서 데이터를 고속으로 전송할 경우, 신호는 페이딩, ISI(inter-symbol interference) 등의 영향으로 높은 에러율을 가지게 된다. OFDM 방식은 보호구간을 사용해 채널의 ISI를 제거하므로 일반적으로 등화가가 필요 없으나, OFDM 각 심볼주기마다 보호구간의 사용은 채널 사용 면에서 매우 비효율적이 된다. 따라서 채널의 지연확산이 커질 경우, 보호구간만으로는 ISI를 완전히 제거할 수 없으며, 성능 개선을 위하여 등화기가 필요하게 된다. 본 논문에서 제안된 시스템에서는 ITS 권고 주파수 대역인 5.8GHz에서 국제 표준화 규격인 IEEE 802.11a 근거하여 OFDM 시스템을 모델링 하였으며, Clarke & Gans 채널 환경에서 주파수 1탭 적응 등화기를 적용하여 성능을 비교 분석하였다.

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비전 기반 스마트 와이퍼 시스템을 위한 지능형 레인 센싱 알고리즘 개발 (Development of Intelligent Rain Sensing Algorithm for Vision-based Smart Wiper System)

  • 이경창;김만호;이석
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제10권7호
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    • pp.649-657
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    • 2004
  • A windshield wiper system plays a key part in assurance of driver's safety at rainfall. However, because quantity of rain and snow vary irregularly according to time and velocity of automotive, a driver changes speed and operation period of a wiper from time to time in order to secure enough visual field in the traditional windshield wiper system. Because a manual operation of wiper distracts driver's sensitivity and causes inadvertent driving, this is becoming direct cause of traffic accident. Therefore, this paper presents the basic architecture of vision-based smart wiper system and the rain sensing algorithm that regulate speed and interval of wiper automatically according to quantity of rain or snow. Also, this paper introduces the fuzzy wiper control algorithm based on human's expertise, and evaluates performance of suggested algorithm in the simulator model. Especially the vision sensor can measure wider area relatively than the optical rain sensor, hence, this grasps rainfall state more exactly in case disturbance occurs.

전환제어법칙 설계 및 검증에 관한 연구 (A Study on the Design and Validation of Switching Control Law)

  • 김종섭
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.54-60
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    • 2011
  • The flight control law designed for prototype aircraft often leads to degraded stability and performance, although developed control law verify by non-real time simulation and pilot based evaluations. Therefore, the proper evaluation methods should be applied such that flight control law designed can be verified in real flight environment. The one proposed in this paper is IFS (In-Flight Simulator). Currently, this system has been implemented into the F-18 HARV (High Angle of Attack Research Vehicle), SU-27 and F-16 VISTA (Variable stability In flight Simulation Test Aircraft) programs. The IFS necessary switching control law such as fader logic and integrator stand-by mode to reduce abrupt transient and minimize the integrator effect for each flight control laws switching. This paper addresses the concept of switching mechanism with fader logic of "TFS (Transient Free Switch)" and stand-by mode of "feedback type" based on SSWM (Software Switching Mechanism). And the result of real-time pilot evaluation reveals that the aircraft is stable for inter-conversion of flight control laws and transient response is minimized.

Intelligent Attitude Control of an Unmanned Helicopter

  • An, Seong-Jun;Park, Bum-Jin;Suk, Jin-Young
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.265-270
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    • 2005
  • This paper presents a new attitude stabilization and control of an unmanned helicopter based on neural network compensation. A systematic derivation on the dynamics of an unmanned small-scale helicopter is performed. Combined rotor-fuselage-tail dynamics is derived in body-fixed reference frame with its origin at the C.G. of the helicopter. And the resulting nonlinear equation of motion consists of 6-DOF air vehicle dynamics as well as the rotor flapping and engine torque equations. A simulation model was modified using the existing simulator for an unmanned helicopter dynamic model, which reflects the unmanned test helicopter(CNUHELI). The dynamic response of the refined model was compared with the flight test data. It can be shown that a good coincidence was accomplished between the real unmanned helicopter system and the mathematical model. This dynamic model was linearized for classical controller design using small perturbation method. A Neuro-PD control system was designed for both longitudinal and lateral flight modes, and the results were compared with the PD-only control response. Simulation results show that the proposed Neuro-PD control system demonstrates better performance.

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