• 제목/요약/키워드: autonomous driving system

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사물인터넷 기반의 실내 자율주행 시스템 (Indoor autonomous driving system based on Internet of Things)

  • 이성현;곽아은;이승혜;김태국
    • 사물인터넷융복합논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.69-75
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    • 2024
  • 본 논문은 터틀봇3 (TurtleBot3)를 기반으로 ROS(Robot Operating System) 환경에서 SLAM(Simultaneous Localization And Mapping)과 Navigation 기법을 적용한 사물인터넷 기반의 실내 자율주행 시스템을 제안한다. 제안한 자율주행 시스템을 실내 자율주행 휠체어 및 로봇 등에 적용 가능하다. 본 연구에서는 실내 자율주행 휠체어에 적용하여 동작을 검증하였다. 제안한 자율주행 시스템은 2가지 기능을 제공한다. 첫째, 실내 환경 정보를 수집 및 저장하고, 이를 통해 휠체어가 장애물을 인식할 수 있도록 한다. 이를 통해 만들어진 Map을 이용한 Navigation을 수행하여 탑승자가 원하는 위치까지 휠체어의 자율주행을 통해 이동할 수 있다. 둘째, OpenCV를 이용한 이미지 인식을 통해 특정 로고를 추적하여 이동하는 기능을 제공한다. 이를 통해 기관 고유 로고가 그려진 유니폼을 착용한 안내원에게 안내 서비스를 받을 수 있도록 한다. 제안한 시스템은 기존의 휠체어보다 이동성, 안전성, 사용성을 향상해 탑승자에게 편리함을 제공할 것으로 기대한다.

부분 자율주행자동차의 운전자 모니터링 시스템 안전기준 검증을 위한 운전 행동 분석 -2부- (Driving behavior Analysis to Verify the Criteria of a Driver Monitoring System in a Conditional Autonomous Vehicle - Part II -)

  • 손준우;박명옥
    • 자동차안전학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.45-50
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    • 2021
  • This study aimed to verify the criteria of the driver monitoring systems proposed by UNECE ACSF informal working group and the ministry of land, infrastructure, and transport of South Korea using driving behavior data. In order to verify the criteria, we investigated the safety regulations of driver monitoring systems in a conditional autonomous vehicle and found that the driver monitoring measures were related to eye blinks times, head movements, and eye closed duration. Thus, we took two different experimental data including real-world driving and simulator-based drowsy driving behaviors in previous studies. The real-world driving data were used for analyzing blink times and head movement intervals, and the drowsiness data were used for eye closed duration. In the drowsy driving study, 10 drivers drove approximately 37 km of a monotonous highway (about 22 min) twice. The results suggested that the appropriate duration of eyes continuously closed was 4 seconds. The results from real-world driving data were presented in the other paper - part 1.

A STUDY ON THE MODEL-MATCHING CONTROL IN THE LONGITUDINAL AUTONOMOUS DRIVING SYSTEM

  • Kwon, S.J.;Fujioka, T.;Omae, M.;Cho, K.Y.;Suh, M.W.
    • International Journal of Automotive Technology
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    • 제5권2호
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    • pp.135-144
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    • 2004
  • In this paper, the model-matching control in the longitudinal autonomous driving system is investigated by vehicle dynamics simulation, which contains nonlinear subcomponents and simplified subcomponents. The design of the robust model-matching controller is performed by the characteristics of the 2 degrees of freedom controller, which is composed of the feedforward compensator and the feedback compensator. It makes the characteristics of tractive and brake force to be equivalent to the specific transfer function, which is suggested as the reference model. Mathematical models of vehicle dynamic analysis including the model-matching control are constructed for computer simulation. Then, simple examples on open-loop simulation without any controller and closed loop simulation with the model-matching controller are applied to check the validity of the robust controller. As the practical example, the autonomous driving system in the longitudinal direction is adopted. It is proved that the model-matching control is effective and adequate to the disturbances and the perturbations, which are shown in the responses of the change of a vehicle mass and a road gradient.

자율주행 인공지능 알고리즘 연구를 위한 상용 게임 엔진 기반 초저가 드라이빙 시뮬레이터 개발 (Development of Commercial Game Engine-based Low Cost Driving Simulator for Researches on Autonomous Driving Artificial Intelligent Algorithms)

  • 임지웅;강민수;박동혁;원종훈
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.242-263
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    • 2021
  • 본 논문은 자율주행 알고리즘 개발을 위한 저비용 드라이빙 시뮬레이터 구축 방법을 소개한다. 이는 물리엔진을 적용한 상용게임 소프트웨어인 GTA V를 활용하여 구현되며 자율주행 시스템에 필요한 다양한 센서 출력값 및 데이터를 에뮬레이션하는 기능을 내장한다. 이를 위해 GTA V 내부 데이터를 취득할 수 있는 Script Hook V의 NF를 활용하여 GT 데이터를 취득하고, 이를 활용하여 다양한 자율주행용 센서 데이터를 생성한다. 본문에서는 설계된 드라이빙 시뮬레이터의 전반적인 기능들을 소개하며, 개별 기능에 대한 검증을 수행한다. 자율주행 알고리즘 개발 환경 구축을 위해 게임 엔진 내부 메모리 접근을 통한 GT 데이터를 취득하는 과정을 설명하고, 에뮬레이션된 센서값을 처리 및 활용하여 인공 신경망 학습 및 성능평가에 적용 가능한 예시를 제시한다.

MILS 기반 ADS 기능 검증을 위한 V2X 모델링에 관한 연구 (A Study on V2X Modeling for Virtual Testing of ADS Based on MIL Simulation)

  • 신성근;박종기;우창수;예창민;이혁기
    • 자동차안전학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.34-42
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    • 2023
  • Simulation-based virtual testing is known to be a major requirement for verifying the safety of autonomous driving functions. However, in the simulation environment, there is a difficulty in that all driving environments related to the autonomous driving system must be realistically modeled. In particular, C-ITS (Cooperative-Intelligent Transport Systems) is essential for urban autonomous driving of Lv.4, but the approach to modeling for C-ITS service in the MILS (Model in the Loop Simulation) environment is not yet clear. Therefore, this paper aims to deal with V2X (Vehicle to Everything) modeling methods to effectively apply C-ITS-based autonomous cooperative driving services in the MILS environment. First, major C-ITS services and use cases for autonomous cooperative driving are analyzed, and a modeling method of V2X signals for C-ITS service simulation is proposed. Based on the modeled V2X messages, the validity of the proposed approach is reviewed through simulations on the C-ITS service use case.

실도로 주행 조건 기반의 자율주행자동차 고위험도 평가 시나리오 개발 및 검증에 관한 연구 (A Study on Development of High Risk Test Scenario and Evaluation from Field Driving Conditions for Autonomous Vehicle)

  • 정승환;유제명;정낙승;유민상;편무송;김재부
    • 자동차안전학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.40-49
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    • 2018
  • Currently, a lot of researches about high risk test scenarios for autonomous vehicle and advanced driver assistance systems have been carried out to evaluate driving safety. This study proposes new type of test scenario that evaluate the driving safety for autonomous vehicle by reconstructing accident database of national automotive sampling system crashworthiness data system (NASS-CDS). NASS-CDS has a lot of detailed accident data in real fields, but there is no data of accurate velocity in accident moments. So in order to propose scenario generation method from accident database, we try to reconstruct accident moment from accident sketch diagram. At the same step, we propose an accident of occurrence frequency which is based on accident codes and road shapes. The reconstruction paths from accident database are integrated into evaluation of simulation environment. Our proposed methods and processor are applied to MILS (Model In the Loop Simulation) and VILS (Vehicle In the Loop Simulation) test environments. In this paper, a reasonable method of accident reconstruction typology for autonomous vehicle evaluation of feasibility is proposed.

세계 AI 로봇 카레이스 대회를 위한 자율 주행 시스템 구현 (Implementation of an Autonomous Driving System for the Segye AI Robot Car Race Competition)

  • 최정현;임예은;박종훈;정현수;변승재;사공의훈;박정현;김창현;이재찬;김도형;황면중
    • 로봇학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.198-208
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    • 2022
  • In this paper, an autonomous driving system is implemented for the Segye AI Robot Race Competition that multiple vehicles drive simultaneously. By utilizing the ERP42-racing platform, RTK-GPS, and LiDAR sensors provided in the competition, we propose an autonomous driving system that can drive safely and quickly in a road environment with multiple vehicles. This system consists of a recognition, judgement, and control parts. In the recognition stage, vehicle localization and obstacle detection through waypoint-based LiDAR ROI were performed. In the judgement stage, target velocity setting and obstacle avoidance judgement are determined in consideration of the straight/curved section and the distance between the vehicle and the neighboring vehicle. In the control stage, adaptive cruise longitudinal velocity control based on safe distance and lateral velocity control based on pure-pursuit are performed. To overcome the limited experimental environment, simulation and partial actual experiments were conducted together to develop and verify the proposed algorithms. After that, we participated in the Segye AI Robot Race Competition and performed autonomous driving racing with verified algorithms.

부분 자율주행자동차의 운전자 모니터링 시스템 안전기준 검증을 위한 운전 행동 분석 -1부- (Driving behavior Analysis to Verify the Criteria of a Driver Monitoring System in a Conditional Autonomous Vehicle - Part I -)

  • 손준우;박명옥
    • 자동차안전학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.38-44
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    • 2021
  • This study aimed to verify the criteria of the driver monitoring systems proposed by UNECE ACSF informal working group and the ministry of land, infrastructure, and transport of South Korea using driving behavior data. In order to verify the criteria, we investigated the safety regulations of driver monitoring systems in a conditional autonomous vehicle and found that the driver monitoring measures were related to eye blinks times, head movements, and eye closed duration. Thus, we took two different experimental data including real-world driving and simulator-based drowsy driving behaviors in previous studies. The real-world driving data were used for analyzing blink times and head movement intervals, and the drowsiness data were used for eye closed duration. In the real-world driving study, 52 drivers drove approximately 11.0 km of rural road (about 20 min), 7.9 km of urban road (about 25 min), and 20.8 km of highway (about 20 min). The results suggested that the appropriate number of blinks during the last 60 seconds was 4 times, and the head movement interval was 35 seconds. The results from drowsy driving data will be presented in another paper - part 2.

자율주행센서로서 개발한 2-chip 기반의 FMCW MIMO 레이다 설계 및 구현 (Design and Implementation of FMCW Radar Based on two-chip for Autonomous Driving Sensor)

  • 최준혁;박신명;이창현;백승열;이미림
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.43-49
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    • 2022
  • FMCW레이다는 일반 차량의 충돌방지용도 뿐만 아니라 자율주행시스템에서 활발히 센서로서 사용이 되고 있다. 본 논문에서는 자율주행센서로서 개발한 2-chip 기반의 FMCW MIMO(Multi Input Multi Output) 레이다 설계 및 구현에 대해서 설명하였다. 사용 칩을 이용하여 48채널의 가상배열을 이용하여 방위각 해상도가 우수하게 설계하였으며, 특히 Frame 기반과 Chirp 기반의 파형발생 및 신호처리를 혼합하여 최대탐지 가능 속도와 속도 보상에 대해 강점을 보유할 수 있도록 제작하였으며, 구현된 시스템은 실험실 내 시험과 실제 주행시험을 통하여 성능 및 상용화 가능성에 대한 분석을 진행하였다.

복합형 카메라 시스템을 이용한 자율주행 차량 플랫폼 (Autonomous Driving Platform using Hybrid Camera System)

  • 이은경
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.1307-1312
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    • 2023
  • 본 논문에서는 자율주행 인지 기술의 핵심 요소인 객체 인식과 거리 측정을 위해 서로 다른 초점거리를 가진 다시점 카메라와 라이다(LiDAR) 센서를 결합한 복합형 카메라 시스템을 제안한다. 제안한 복합형 카메라 시스템을 이용해 장면 안의 객체를 추출하고, 추출한 객체의 정확한 위치와 거리 정보를 생성한다. 빠른 계산 속도와 높은 정확도, 실시간 처리가 가능하다는 장점 때문에 자율주행 분야에서 많이 사용하고 있는 YOLO7 알고리즘을 이용해 장면 안의 객체를 추출한다. 그리고 객체의 위치와 거리 정보를 생성하기 위해 다시점 카메라를 이용해 깊이맵을 생성한다. 마지막으로 거리 정확도를 향상시키기 위해 라이다 센서에서 획득한 3차원 거리 정보와 생성한 깊이맵을 하나로 결합한다. 본 논문에서는 제안한 복합형 카메라 시스템을 기반으로 주행중인 주변 환경을 더욱 정확하게 인식함과 동시에 3차원 공간상의 정확한 위치와 거리 정보까지 생성할 수 있는 자율주행 차량 플랫폼을 제안하였으며, 이를 통해 자율주행 차량의 안전성과 효율성을 향상시킬 수 있을 것으로 기대한다.