• 제목/요약/키워드: autonomous steering

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자기 저항 센서와 자기장의 신경회로망 모델을 이용한 자율 주행 차량 측 방향 안내 시스템 (The Lateral Guidance System of an Autonomous Vehicle Using a Neural Network Model of Magneto-Resistive Sensor and Magnetic Fields)

  • 손석준;류영재;김의선;임영철;김태곤;이주상
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2000년도 춘계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.211-214
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    • 2000
  • 본 논문에서는 자석이 일정간격으로 설치된 도로의 자기장을 자기저항센서를 이용하여 검출하여 자율 주행하는 것에 대하여 연구한다. 모델식으로 계산된 자기장의 분포와 실제로 자기장을 측정하여 얻은 자기장 분포를 비교하여 모델식이 시뮬레이션에 사용될 수 있음을 검증하고, 앞바퀴의 조향각 제어기는 3축 방향의 자기장값을 입력받아 조향각을 출력하는 구조를 가지며, 신경회로망을 이용하여 설계한다. 제어기의 학습을 위한 학습패턴은 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 얻는다. 학습패턴의 획득과 학습 그리고 설계된 제어기의 타당성을 검증하기 위하여 시뮬레이터를 개발하고, 자율주행 시뮬레이션을 통하여 설계된 제어기가 우수한 성능을 보임을 입증한다.

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자기 센서 방식 자율 주행 차량의 경로 인식 성능 개선 (Roadway recognition performance improvement for an autonomous vehicle using magnetic sensor)

  • 김명준;김의선;류영재;임영철
    • 센서학회지
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    • 제12권5호
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    • pp.211-217
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    • 2003
  • 도로의 중앙에 일정한 간격으로 마그네틱 마커를 설치하고 차량에 자기 센서를 장착하여 차량의 이동에 따른 자기장의 변화를 측정하여 차량의 주행 경로를 인식하는 시스템의 성능을 개선하는 방법을 제안한다. 도로에 설치하는 마그네틱 마커들의 설치비를 절감하기 위하여 마커들 간의 설치간격을 기존의 경우보다 넓혔다. 이를 위하여 마커들의 간격에 따른 자계의 분석을 행하여 적절한 마커들의 간격을 알아내고, 6개 센서들의 배치방법과 신경회로망을 이용한 제어방법을 제안하였다. 자기장 분석, 지자기 소거. 학습패턴 획득, 신경망 학습에 의해 조향 제어기를 구성하고 컴퓨터 주행 시뮬레이션을 통해 제안된 방법에 의한 자율주행 차량의 성능이 개선될 수 있음을 확인하였다.

가상 환경과 실제 환경의 병행 강화학습을 통한 실내 자율주행 (Indoor Autonomous Driving through Parallel Reinforcement Learning of Virtual and Real Environments)

  • 정유석;이창우
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제26권4호
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    • pp.11-18
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    • 2021
  • 강화 학습을 통한 실내 자율주행을 위해 가상 환경과 실제 환경에서 학습을 병행하는 방법을 제안한다. 실제 환경에서만 학습을 진행했을 경우 80시간 정도의 소요 시간이 필요하지만, 실제 환경과 가상 환경을 병행하며 학습을 진행했을 경우 50시간의 소요 시간이 필요하다. 가상 환경과 실제 환경에서 학습을 병행하면서 빠른 학습으로 다양한 실험을 거쳐 최적화된 파라미터를 얻을 수 있는 이점이 있다. 실내복도 이미지를 이용하여 가상 환경을 구성한 후 데스크톱으로 선행학습을 진행하였고 실제 환경에서의 학습은 Jetson Xavier를 기반으로 다양한 센서와 연결하여 학습을 진행하였다. 또한, 실내복도 환경의 반복되는 텍스처에 따른 정확도 문제를 해결하기 위해 복도 벽의 아랫선을 강조하는 특징점 검출을 학습하여 복도 벽 객체를 판단하고 정확도를 높일 수 있었다. 학습을 진행할수록 실험 차량은 실내복도 환경에서 복도 중앙을 기준으로 주행하며 평균 70회의 조향명령을 통해 움직인다.

바다목장사업의 거버넌스 체계 강화에 관한 연구 (A Study on Strengthening the System of Marine Ranch Governance)

  • 이원일;허철행
    • 수산경영론집
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    • 제48권3호
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    • pp.33-45
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    • 2017
  • There have been several complications and problems about marine ranching policy. Regional conflicts have occurred in the process of selecting land for the pasture. And conflict occurred in post-management process. The causes of these conflicts were pointed out to lack of social science research and alternatives. The government-led initiative model, which ignores participation in each sector, has been pointed out as a problem. In order to increase the effectiveness of the marine ranching project, the following points should be considered. First, at the stage of establishing the ocean ranch business plan, social science approach should be considered together with natural science approach. Second, a governance system should be established to enhance the effectiveness of the marine ranch project. The governance system refers to a consultative body in which the central government and local governments, autonomous steering committees, research institutes, local civil society organizations, and participating companies participate. We can improve the efficiency of business by establishing and promoting direction, operation policy, and action plan of sea pasture business centering on governance system. Third, it is necessary to change the management system from the existing administration-led business model to the cooperative governance system - based model. The effectiveness of the marine ranching project can be improved through the governance system.

A Basic Study on Connected Ship Navigation System

  • Choi, Wonjin;Jun, Seung-Hwan
    • 한국항해항만학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.136-143
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    • 2020
  • Maritime autonomous surface ships (MASS) has been developed over the years. But, there are many unresolved problems. To overcome these problems, this study proposes connected ship navigation system. The system comprises a slave ship and a master ship that leads the slave ship. To implement this system, communication network, route planning algorithms, and controllers are designed. The communication network is built using the transmission control protocol/Internet protocol (TCP/IP) socket communication method to exchange data between ships. The route planning algorithms calculate the course and distance of the slave ship using the middle latitude sailing method. Nomoto model is used as the mathematical model of the slave ship maneuvering motion. Then, the autoregressive with exogenous variables (ARX) model is used to estimate the parameters of Nomoto model. Based on the above model, the automatic steering controller is designed using a proportional-derivative (PD) control. Also, the speed controller is designed for the slave ship to maintain constant distance from the master ship. Sea experiments are conducted to verify the proposed system with two remodeled boats.

비선형 관측기를 이용한 무인잠수정의 유체동역학 계수 추정 (Estimation of Hydrodynamic Coefficients for an AUV Using Nonlinear Observers)

  • 김준영
    • 한국해양공학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.24-34
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    • 2006
  • Hydrodynamic coefficients strongly affect the dynamic performance of an AUV. Thus, it is important to know the true values of these coefficients, in order to accurately simulate the AUV's dynamic performance. Although these coefficients are generally obtained experimentally, such as through the PMM test, the measured values are not completely reliable because of experimental difficulties and errors. Another approach, by which these coefficients can be obtained, is the observer method, in which a model-based estimation algorithm estimates the coefficients. In this paper, the hydrodynamic coefficients are estimated using two nonlinear observers: a sliding mode observer and an extended Kalman filter. Their performances are evaluated in Matlab simulations, by comparing the estimated coefficients obtained from the two observer methods, with the experimental values as determined from the PMM test. A sliding mode controller is constructed for the diving and steering maneuver by using the estimated coefficients. It is demonstrated that the controller, applied with the estimated values, maintains the desired depth and path with sufficient accuracy.

마커와 카메라를 이용한 스키드 구동 이동 로봇의 회전 운동 분석 (Analysis of Rotational Motion of Skid Steering Mobile Robot using Marker and Camera)

  • 하종은
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.185-190
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    • 2016
  • 본 논문에서는 이동 로봇에 마커를 부착하여 이를 카메라를 통해 자동으로 추출하여 이동 로봇의 운동 특성을 분석하는 방법에 대해 다루도록 한다. 이동 로봇의 구동을 위한 제어 알고리듬의 개발이나 자율 이동 관련 알고리듬 개발시 인자값에 따른 운동 특성 분석은 중요한 부분이다. 이의 분석을 위해 본 논문에서는 네 개의 체스보드 형태의 마커를 이동 로봇에 부착하여 사용하도록 한다. 이들 네 개의 마커들은 동일 평면에 존재하도록 배치하도록 한다. 평면 호모그라피를 이용하여 로봇의 실제 이동량을 계산하도록 한다. 제시된 방법은 P3-AT 로봇을 이용하여 실험을 수행하였으며 안정적인 운동 분석이 가능하였다.

자계표식을 이용한 로봇형 차량의 무인주행 (Unmanned Driving of Robotic Vehicle Using Magnetic Maker)

  • 임대영;유영재
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.775-780
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    • 2008
  • 본 논문에서는 자계표식을 이용한 로봇형 차량의 무인주행기술을 제안한다. 자계표식을 이용한 주행시스템에서 가장 중요한 것은 자계도로상의 자석의 위치예측이다. 자석의 위치를 예측하기 위하여 자석과 센서의 상관관계를 해석하고 도로에 매설된 자석의 위치를 검출하기 위한 배열형 자계표식 위치인식센서를 제안한다. 또한 스텝모터를 이용한 조향제어장치를 개발하고 자동모드 및 수동모드 운전이 가능토록 한다. 무인주행 실험을 위해 자계도로를 설치하고, 제작된 로봇형 차량의 실험을 통해 실용성을 입증한다.

자율주행 트랙터의 조향 시스템을 위한 임베디드 제어기 개발 (Development of Embedded Controller for Autonomous Tractor Steering System)

  • 이현승;김기덕;이영주;황동열;신범수
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.152-152
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    • 2017
  • 본 연구에서는 비례제어밸브를 이용한 자율주행 트랙터 조향 시스템 제어를 위하여 저가의 임베디드 시스템을 사용한 제어기를 개발하였다. 차륜의 조향각 측정을 위하여 전륜 킹핀에 포텐시오미터를 설치하였으며, 비례제어밸브는 -10 ~ +10V의 전압으로 밸브 스풀의 위치제어를 수행하도록 하였다. 조향각 측정과 비례제어밸브의 위치제어를 위하여 각각에 AT90CAN128 AVR보드를 사용하였으며, CAN통신으로 조향각 데이터가 비례제어밸브 제어용 데이터로 전송될 수 있도록 하였다. 비례제어밸브 제어 보드에는 DAC기능을 추가하였으며 0 ~ 5V의 출력을 -10 ~ +10V의 전압으로 변환해 주는 인터페이스회로를 추가하였다. 일반적으로 GPS 등의 데이터 수신율이 20 Hz인 점을 감안하여 비례제어 밸브는 50 ms의 주기로 P-제어를 수행할 수 있도록 하였다. 향후 트랙터의 방향각을 설정하는 또 하나의 시스템으로부터 목표 조향각을 부여받는 것을 가상하여 별도의 MCU를 통해 목표 조향각을 송신한 후, 조향 유압실린더에 의한 전륜의 조향각 시간 응답 특성을 조사하였다. 실험은 트랙터의 전륜을 지면으로부터 들어올린 무 부하 상태에서 진행하였으며, 목표 조향각은 $7.5^{\circ}$, $15.0^{\circ}$, $22.5^{\circ}$ 등 3단계로 변경하며 시간응답 특성을 측정하였다. 최대 오버슈트 11%, 최소 오버슈트 8.6%, 정상상태 오차 약 $0.825^{\circ}$, 시정수(Time Constant)는 3단계의 목표 조향각 설정에서 각각 0.706초, 0.488초, 0.38초로 나타났다.

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Fail-safe를 적용한 다수 AVP 차량 및 아키텍처 설계 (Design for System Architecture of Multiple AVPs with Fail-safe based on Dynamic Network)

  • 우훈제;김재환;성경복;김정하
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.584-593
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    • 2012
  • This paper introduces an AVP (Automated Valet Parking) system which applies an autonomous driving concept into the current PAS (Parking Assistant System). The present commercial PAS technology is limited into vehicle. It means vehicle only senses and controls by and for itself to assist the parking. Therefore, the present PAS is restricted to simple parking events. But AVP includes wider parking events and planning because it uses infra-sensor network as well as vehicle sensor. For the realization of AVP, the commercial steering system of a compact vehicle was modified into steer-by-wire structure and various sensors like LRF (Long Range Finder) and camera were installed in a parking area. And local & global server decides where and when the vehicle can go and park in the testing area after recognized the status of environment and vehicle from those sensors. GPS solution was used to validate the AVP performance. More various parking situations, vehicles and obstacles will be considered in the next research stages based on these results. And we expect this AVP solution with more intelligent vehicles can be applied in a big parking lot like a market, an amusement park, etc.