• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제19권4호
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• pp.19-28
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• 2022

This paper introduces an automatic steering system for straight traveling capable of being mounted on drivable agricultural machinery which user can handle it such as a tractor, a transplant, etc. The modular automatic steering device proposed in the paper is composed of RTK GNSS, IMU, HMI, hydraulic valve, and wheel sensor. The path generation method of the automatic steering system is obtained from two location information(latitude and longitude on each point) measured by GNSS in advance. From HMI, a straight path(AB line) can be created by connecting latitude and longitude on each point and the device makes the machine able to follow the path. During traveling along the reference path, it acquires the real time position data every sample time(0.1s), compares the reference with them and calculates the lateral deviation. The values of deviation are used to control the steering angle of the machine using hydraulic valve mounted on the axle of front wheel. In this paper, Pure Pursuit algorithm is applied used in autonomous vehicles frequently. For the analysis of traveling characteristics, field tests were executed about these conditions: velocity of 2, 3, 4km/h which is applied to general agricultural work and ground surface of solid(asphalt) and weak condition(soil) such as farmland. In the case of weak ground state, two experiments were executed about no-load(without work) and load(with work such as plowing). The maximum average deviations were presented 2.44cm, 7.32cm, and 11.34cm during traveling on three ground conditions : asphalt, soil without load and with load(plowing).

• 대한토목학회논문집
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• 제26권3D호
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• pp.453-459
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• 2006

본 연구는 차량의 주행경로를 정확하게 측정하는 수단을 개발하고 이를 현장계측에 적용하여 주행차량의 횡방향 이격에 의한 아스팔트 콘크리트 포장(이후 아스팔트 포장)의 주요 응답 특성을 규명하고자 하였다. 개발된 주행이격 측정 시스템은 두 개의 레이저 센서로부터 전송된 신호가 차량의 타이어로부터 반사되어오는 물리적 현상을 실시간으로 분석함으로서 도로 포장위의 임의의 기준으로부터 실제 차량이 주행한 경로를 정확하게 관측 할 수 있다. 다양한 주행이격에 의한 아스팔트 포장의 횡방향 수평 변형률과 하부 포장층의 수직응력 변화를 실측하기 위하여 시험도로상의 아스팔트 포장의 일부 구간을 선정, 덤프트럭에 의한 동하중 재하시험을 시행하였다. 차량의 횡방향 이격거리는 주행차로(2차)의 차륜부에 매설된 횡방향 수평 변형률 계측기의 중심을 기준으로 추월차로 방향으로 20cm 간격으로 조수석 차륜에 의한 하중중첩의 영향을 최대한 배재하도록 설정하였다. 현장시험 결과 표층과 중간층에서는 하중재하 위치에서 발생한 압축변형이 이격거리 약 40cm에서부터 점차 인장으로 변화하고 있음을 알 수 있었다. 또한, 보조기층상부와 동상방지층상부에 작용하는 수직응력은 하중재하 위치에서 치대로 발생하였으며 이격거리 50cm 이상부터는 하중에 의한 영향이 상대적으로 미비하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제43권4호
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• pp.273-284
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• 2018

Purpose: Conventional headland turning typically requires repeated forward and backward movements to move the farming equipment to the next row. This research focuses on developing an upland agricultural robot with an optimized headland turning mechanism that enables a $180^{\circ}$ turning positioning to the next row in one steering motion designed for a two-wheel steering, four-wheel drive agricultural robot named the HADA-bot. The proposed steering mechanism allows for faster turnings at each headland compared to those of the conventional steering system. Methods: The HADA-bot was designed with 1.7-m wide wheel tracks to travel along the furrows of a garlic bed, and a look-ahead path following algorithm was applied using a real-time kinematic global positioning system signal. Pivot turning tests focused primarily on accuracy regarding the turning radius for the next path matching, saving headland turning time, area, and effort. Results: Several test cases were performed by evaluating right and left turns on two different surfaces: concrete and soil, at three speeds: 1, 2, and 3 km/h. From the left and right side pivot turning results, the percentage of lateral deviation is within the acceptable range of 10% even on the soil surface. This U-turn scheme reduces 67% and 54% of the headland turning time, and 36% and 32% of the required headland area compared to a 50 hp tractor (ISEKI, TA5240, Ehime, Japan) and a riding-type cultivator (CFM-1200, Asia Technology, Deagu, Rep. Korea), respectively. Conclusion: The pivot turning trajectory on both soil and concrete surfaces achieved similar results within the typical operating speed range. Overall, these results prove that the pivot turning mechanism is suitable for improving conventional headland turning by reducing both turning radius and turning time.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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• pp.69-70
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• 2013

By using differential force between left and right wheel, lateral motion can be controlled known as Direct Yaw-moment Control (DYC). In previous researches, DYC control is proposed to increase the stability of the vehicle, but maneuverability has not been discussed sufficiently. The car handling condition which is called the index parameter of maneuverability is dependent on the vehicle velocity and steering angle. To achieve the desired vehicle's cornering path, the car handling condition must be considered sufficiently. In this paper, the novel DYC method is proposed which gives the car handling condition regardless of the longitudinal speed. The proposed controller is based on the PI controller to feedback the curvature parameter. The controlled system shows the advantages of DYC regarding to the reference trajectory by the dual motor system. With respect to the uncontrolled model, the effectiveness of the proposed method is validated by numerical examples.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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• pp.525-528
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• 2008

The research was conducted to investigate the characteristics of lateral wheel path distributions (wandering) in different traffic lanes. The Wandering may affect pavement life and various distress types. To achieve results presented that the normal distribution curve with symmetry was observed in the 3-lane roads. In the case of the 3-lane road (on one direction), 50-60cm, 65-85cm, and 80-95cm for the 1st, 2nd, and 3rd lanes, respectively. In addition, the 1st lane vehicles tended to pass on the right side to avoid th opposite side vehicles, while the outside lane vehicles tended to pass on the left side to avoid the walkway.

• 한국도로학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.79-86
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• 2008

차량의 동적하중이 도로상에 작용하는 위치를 계측하기 위한 원더링 계측용 사선센서의 적정 설치각도를 제안하였다. 이를 위해서 테이프스위치 센서를 이용하여 원더링 계측용 장비를 개발하였고, 개발된 장비와 실험차량을 이용하여 평가용 자료를 수집하였다. 수집자료 분석 결과, 사선센서의 설치각도가 커질수록 원더링 수집자료의 오차가 감소하였고, 이러한 오차의 감소는 통계적으로도 의미가 있는 것으로 분석되었다. 그러나 사선센서를 $30^{\circ}$ 이상으로 설치할 경우, 탠덤축의 제원상의 이유로 인해 오류자료가 수집되는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 국내 차량제원 등을 종합하여 원더링 계측용 사선센서의 적정 설치각도를 $20^{\circ}{\sim}25^{\circ}$로 제안하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권5D호
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• pp.831-838
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• 2006

본 연구에서는 차량의 주행속도, 차축하중 그리고 타이어 압력변화에 따른 아스팔트 포장의 주요 응답 특성을 분석하고자 하였다. 시험도로 아스팔트 포장 중 기층의 두께가 서로 다른 A5(180mm)와 A8(280mm)단면을 선정하여 표준 3축 덤프트럭에 의한 아스팔트의 변형률과 수직응력의 변화를 계측하였다. 모든 주행시험은 각 포장 단면의 주행차로에서 진행되었으며 실제 주행속도와 이동경로는 레이저 원더링 시스템을 적용하여 실시간으로 관찰, 기록하였다. 아스팔트 포장의 변형률은 차량의 주행속도가 증가할수록 그 크기가 감소하는 일반적인 점탄성 거동을 보였다. 특히 수직응력은 차축하중 뿐만 아니라 주행속도에도 영향을 받는 것으로 보아 속도별 차량의 운동특성이 각 차축으로 전달되는 연직하중의 크기에 많은 영향을 주고 있음을 알 수 있었다. 일반적으로 타이어 공기압이 증가하고 차축하중이 증가할수록 아스팔트 하부의 최대 인장변형률은 증가하였다. 두 아스팔트 포장 단면에서 다층탄성해석을 수행한 결과 변형률은 계측된 결과보다 크게 예측되었으며 수직응력은 수치해석결과가 계측결과보다 작게 평가되었다.