KR20120047522A - System and the method of generating reference speed for automatic driving vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동운전차량의 기준주행속도 생성 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 자동운전차량의 속도제어에 요구되는 성능한계 및 승차감을 고려한 차량의 기준주행속도를 생성하는 시스템 및 그 생성 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a system and method for generating a reference driving speed of an autonomous vehicle, and more particularly, to a system and a method for generating a reference driving speed of a vehicle in consideration of performance limitations and ride comfort required for speed control of an autonomous vehicle. It is about.
현재 전동차 등의 다양한 자동운전차량에 대해 국내외에서 연구개발이 수행되고 있고 이미 상용화된 차량도 운행되고 있다. Currently, research and development are being carried out at home and abroad on various autonomous vehicles such as electric cars, and already commercialized vehicles are operating.
이와 같은 자동운전차량의 중요한 기능 중에 하나는 자동운전차량의 속도제어이다. One of the important functions of the autonomous vehicle is speed control of the autonomous vehicle.
이때, 자동운전차량의 주행속도는 자신의 주행위치에 따른 목표속도를 준수해야 한다. 자동운전을 위해서 노선에서는 각 구간의 노선조건(곡선부, 위험지역, 교량 등)을 고려하여 구간제한속도가 설정된다. At this time, the driving speed of the autonomous vehicle must comply with the target speed according to its own driving position. For automatic driving, the section limit speed is set in consideration of the route conditions (curve, dangerous area, bridge, etc.) of each section.
따라서, 차량은 주행 중 구간별 목표속도를 이산적으로 수령하게 되고 차량은 현재속도에서 목표속도까지 가속하거나 감속하여야 한다. Therefore, the vehicle discretely receives the target speed for each section while driving, and the vehicle must accelerate or decelerate from the current speed to the target speed.
이와 같은 자동운전차량의 주행속도를 제어하기 위해 종래에는 도 1에 도시된 바와 같이 속도제어에 요구되는 기준속도를 저크상수를 계산된 시간동안 2번 적분하여 기준속도 값을 얻는 방식을 사용하였다. In order to control the driving speed of the autonomous driving vehicle, a method of obtaining a reference speed value is obtained by integrating a reference speed required for speed control twice in a calculated time for a calculated time as shown in FIG. 1.
이때, 자동운행차량의 가속도는 상수 저크량을 적분하는 아래의 식(1)을 통해 구하고, 자동운행차량의 속도는 가속도를 적분하는 아래의 식(2)를 통해 구한다.At this time, the acceleration of the autonomous vehicle is obtained through Equation (1) below integrating a constant jerk amount, and the speed of the autonomous vehicle is obtained through Equation (2) below integrating the acceleration.
(1) (One)
(2) (2)
그런데, 이와 같은 속도제어방법의 경우 저크 및 가속한계를 만족하는 기준속도를 생성할 수는 있지만, 2번 적분하는 동안 적분오차가 누적되어 정확한 목표속도 기준 값과 오차가 발생하게 되고 부드러운 승차감을 얻기 어렵다. By the way, in the case of the speed control method, it is possible to generate a reference speed that satisfies the jerk and the acceleration limit, but the integration error accumulates during two integrations, resulting in an accurate target speed reference value and an error and obtaining a smooth ride feeling. it's difficult.
또한, 적분에 요구되는 구간시간의 정확한 계산을 필요로 하며, 이러한 구간 속도적용방식에서는 곡선부 등에서 진입 전 최대 곡선부를 고려하여 충분히 감속한 후 곡선부 등에 진입해야 하므로 차량안전을 위한 세심한 구간목표속도설정이 요구되어 차량 성능을 최적으로 활용할 수 없는 단점이 있다.
In addition, it is necessary to accurately calculate the section time required for integration. In this section speed application method, it is necessary to decelerate sufficiently in consideration of the maximum curved section before entering the curved section and then enter the curved section. There is a disadvantage in that the setting is not required to optimally utilize the vehicle performance.
따라서, 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 차량이 감속하거나 가속할 때 승차감 및 차량성능한계를 고려한 가속 및 저크한계 내에서 운행되도록 자동운전차량의 속도제어에 요구되는 성능한계 및 승차감을 고려한 기준주행속도의 생성 시스템 및 방법을 제공하는데 있다.
Accordingly, to solve these problems, an object of the present invention is to provide a performance limit and ride comfort required for speed control of an autonomous vehicle so that the vehicle travels within acceleration and jerk limits in consideration of riding comfort and vehicle performance limit when the vehicle decelerates or accelerates. To provide a system and method for generating a reference driving speed in consideration of the above.
이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은; The present invention to solve this technical problem;
자동운전차량의 추진 및 제동을 담당하는 차량구동시스템의 현재시간, 현재속도, 앞축 조향각, 뒤축 조향각 등의 관측정보를 관측하는 정보관측기와; 상기 정보관측기를 통해 관측되는 관측정보를 이용해 기준지령속도를 생성하는 프로파일 생성기와; 상기 프로파일 생성기에서 생성된 기준지령속도 프로파일을 이용해 상기 차량구동시스템의 추진토크 및 제동지령을 위한 제어신호를 출력하는 제어기;로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동운전차량의 기준주행속도 생성 시스템을 제공한다.An information observer for observing observation information such as a current time, a current speed, a front axle steering angle, a rear axle steering angle, etc. of the vehicle driving system responsible for the propulsion and braking of the autonomous driving vehicle; A profile generator for generating a reference command speed using observation information observed through the information observer; And a controller for outputting a control signal for the propulsion torque and the braking command of the vehicle driving system using the reference command speed profile generated by the profile generator. .
이때, 상기 프로파일 생성기는; At this time, the profile generator;
기준속도()를, Reference speed ),
로 연산하되, 상기 t는 현재시간, Vs는 현재속도, 는 목표속도, 는 구동시간 상수이며;Where t is the current time, V s is the current speed, Is the target speed, Is a run time constant;
곡선회전부 제한속도()는, Curved Rotation Speed Limit ( ),
앞축의 회전반경(), 뒤축의 회전반경()을 Rotation radius of the front axle ), Radius of rotation of the rear axle ( )of
로 연산하고 앞축의 회전반경()과 뒤축의 회전반경() 중에 가장 작은 회전반경을 선택하되, 은 휠 축간거리, 은 각각 앞축과 뒤축의 휠 조향각이며;The rotation radius of the front axis ) And the radius of rotation of the heel ) Choose the smallest radius of rotation, Silver wheel wheelbase, Are the wheel steering angles of the front and rear axles, respectively;
상기 기준속도()와 곡선회전부 제한속도() 중 작은 속도를 기준지령속도()로 선정하는 것을 특징으로 한다.The reference speed ( ) And curve rotation speed limit ( Reference speed () It is characterized by selecting).
특히, 상기 구동시간 상수()는, In particular, the driving time constant ( ),
가속도 한계()를 에 대입하여 얻어지는 구동시간()과, Acceleration limit ( ) Driving time obtained by substituting for )and,
저크 한계()를 에 대입하여 얻어지는 구동시간() 중에 긴 시간인 것을 특징으로 한다.
Jerk limit ( ) Driving time obtained by substituting for ) A long time.
또한, 본 발명은;The present invention also provides
자동운전차량의 속도 제어를 위한 상수 설정 및 변수를 초기화하는 제1단계; 상기 제1단계 후, 정보관측기를 통해 현재시간(t), 현재속도(Vs), 앞축 조향각(), 뒤축 조향각() 등의 관측정보를 입력받는 제2단계; 상기 제2단계를 통해 자동운전차량의 목표속도의 변동 여부를 비교하는 제3단계; 상기 제3단계를 통해 자동운전차량의 목표속도가 변동된 경우 구동시간()을 초과했는지 여부를 판단하는 제4단계; 상기 제4단계를 통해 구동시간()이 초과하지 않은 경우에는 목표속도()를 기준속도()로 설정하고, 상기 제4단계를 통해 구동시간()이 초과한 경우에는 기준속도()를 로 연산하는 제5단계(상기 t는 현재시간, Vs는 현재속도, 는 목표속도, 는 구동시간 상수이다.);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동운전차량의 기준주행속도 생성 방법도 제공한다.A first step of initializing constants and variables for speed control of the autonomous vehicle; After the first step, the present time (t), the present speed (V s ), the front steering angle ( ), Heel steering angle ( A second step of receiving observation information such as; A third step of comparing whether a target speed of the autonomous driving vehicle is changed through the second step; If the target speed of the autonomous driving vehicle is changed through the third step, the driving time ( Determining whether or not to exceed the fourth step; Driving time through the fourth step ( ), Do not exceed the target speed ( ) Is the reference speed ( ) And the driving time ( ), The reference speed ( ) The fifth step of calculating the equation (t is the current time, V s is the current speed, Is the target speed, It is also a driving time constant.) Provides a reference driving speed generation method for an automatic driving vehicle, characterized in that it comprises a.
이때, 상기 제2단계 후, 상기 관측정보를 이용해 곡선회전부 제한속도()를 산정하는 제6단계; 및 상기 제5단계에서 산정된 기준속도()와 상기 제6단계에서 산정된 곡선회전부 제한속도()를 비교하여 작은 속도를 기준지령속도()로 결정하는 제7단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In this case, after the second step, the speed limit of the curve rotation part ( Calculating a sixth step; And the reference speed calculated in the fifth step ( ) And the speed limit of the curve rotation part calculated in the sixth step ( ) And compare the small speed to the reference command speed ( It further comprises a seventh step to determine).
특히, 상기 곡선회전부 제한속도()는, In particular, the speed limit of the curved rotation part ( ),
앞축의 회전반경(), 뒤축의 회전반경()을 Rotation radius of the front axle ), Radius of rotation of the rear axle ( )of
로 연산하고, 앞축의 회전반경()과 뒤축의 회전반경() 중에 가장 작은 회전반경을 선택하되, 은 휠 축간거리, 은 각각 앞축과 뒤축의 휠 조향각이며; 상기 기준속도()와 곡선회전부 제한속도() 중 작은 속도를 기준지령속도()로 선정하는 것을 특징으로 한다.The rotation radius of the front axis ) And the radius of rotation of the heel ) Choose the smallest radius of rotation, Silver wheel wheelbase, Are the wheel steering angles of the front and rear axles, respectively; The reference speed ( ) And curve rotation speed limit ( Reference speed () It is characterized by selecting).
그리고, 상기 제3단계를 통해 목표속도가 변동되지 않은 경우에는 변경시점의 데이터인 현재속도(Vs), 목표속도(), 구동시간()를 저장하는 제8단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
And, if the target speed is not changed through the third step, the present speed (V s ), the target speed ( ), Run time ( It further comprises an eighth step of storing).
본 발명에 따르면, 자동운전차량에서 자동속도제어에 요구되는 기준지령속도를 생성시에 차량의 성능가속한계, 승차감한계, 횡가속한계를 모두 만족하는 속도지령을 생성할 수 있다. According to the present invention, when generating a reference command speed required for automatic speed control in an autonomous vehicle, it is possible to generate a speed command that satisfies the performance acceleration limit, the riding comfort limit, and the lateral acceleration limit of the vehicle.
따라서, 상기 기준지령속도 프로파일을 이용하면 자동운전차량의 가감속 및 곡선부 운행시 승객의 차량승차감 및 운행안정도를 향상시킬 수 있다.
Therefore, by using the reference command speed profile, it is possible to improve the ride comfort and driving stability of the passenger when the acceleration and deceleration of the automatic driving vehicle and the curve portion are driven.
도 1은 종래 자동운전차량의 속도 프로파일 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 자동운전차량의 속도 제어를 위한 시스템 구성도이다.
도 3 내지 도 5는 기준속도 프로파일의 생성 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 자동운전차량의 속도제어 흐름도이다.1 is a speed profile diagram of a conventional autonomous vehicle.
2 is a system configuration diagram for speed control of an autonomous vehicle according to the present invention.
3 to 5 illustrate examples of generating a reference velocity profile.
6 is a flowchart illustrating a speed control of an autonomous driving vehicle according to the present invention.
본 발명에 따른 자동운전차량의 기준주행속도 생성 시스템 및 방법을 첨부한 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.
With reference to the accompanying drawings, a reference driving speed generation system and method of an autonomous vehicle according to the present invention will be understood by the embodiments described in detail below.
도 2에 의하면, 본 발명에 따른 자동운전차량의 기준주행속도 생성시에는 자동운전차량을 감속하거나 가속할 때 승차감 및 차량성능한계를 고려한 가속 및 저크한계 내에서 운행되어야 하며, 이를 위해 자동운전차량은 위의 성능조건을 만족하는 기준속도지령을 실시간으로 발생하여야 한다.According to FIG. 2, when generating a reference driving speed of an autonomous driving vehicle according to the present invention, when driving or decelerating or accelerating the autonomous driving vehicle, the vehicle must be operated within an acceleration and jerk limit in consideration of riding comfort and vehicle performance limit. Should generate the reference speed command satisfying the above performance condition in real time.
이를 위해 본 발명은 차량 주행 중 목표속도가 주어지거나 곡선부를 통과하는 경우 차량의 성능한계(가속도), 승차감한계(저크), 횡가속한계(곡선부 속도) 등을 고려하여 기준주행속도를 생성하는 방법을 제시한다.To this end, the present invention generates a reference driving speed in consideration of a performance limit (acceleration), a riding comfort limit (jerk), a lateral acceleration limit (curve speed), etc., when a target speed is given or passes through a curved part while driving a vehicle. Give a way.
이와 같은 자동운전차량의 주행속도 제어를 위해서는 전동차와 같은 자동운전차량의 추진 및 제동을 담당하는 차량구동시스템(100)의 현재시간, 현재속도, 앞축 조향각, 뒤축 조향각 등의 관측정보를 관측하는 정보관측기(200)와; 상기 정보관측기(200)를 통해 관측되는 관측정보를 이용해 기준지령속도를 생성하는 프로파일 생성기(300)와; 상기 프로파일 생성기(300)에서 생성된 기준지령속도 프로파일을 이용해 상기 차량구동시스템(100)의 추진토크 및 제동지령을 위한 제어신호를 출력하는 제어기(400)를 이용한다.
Information for observing the observation information such as the current time, current speed, front axle steering angle, rear axle steering angle of the
이하에서는 상기 정보관측기(200)를 통해 관측되는 관측정보를 이용해 프로파일 생성기(300)에서의 기준주행속도의 도출 과정을 설명한다.Hereinafter, the derivation process of the reference driving speed in the
먼저, 차량성능한계인 가속한계와 승차감한계인 저크(jerk) 한계를 고려한 기준속도()를 산정하는 경우이다.First, the reference speed considering the acceleration limit, which is the vehicle performance limit, and the jerk limit, which is the riding limit, ) Is calculated.
이 경우, 부드러운 속도, 가속도, 저크 곡선을 형성하기 위해 Sin함수를 사용한다.In this case, the Sin function is used to form a smooth velocity, acceleration, and jerk curve.
속도, 가속도, 저크곡선 각각의 식을 정리하면 아래의 식(3) 내지 식(5)와 같다.The expressions of velocity, acceleration, and jerk curve are summarized in the following equations (3) to (5).
(3) (3)
(4) (4)
(5) (5)
이때, 상기 식(3) 내지 식(5)에서 는 속도, 는 가속도, 는 저크, 는 현재시간, 는 구동시간이다.At this time, in the formula (3) to formula (5) Speed, Is the acceleration, Jerk, Is the current time, Is the drive time.
상기 식(3) 내지 식(5)는 단위 구동시간 동안 '1'에 도달하는 식으로서, 상기 식(3) 내지 식(5)를 이용하여 현재속도와 목표속도에 관련한 식으로 수정하면 아래의 식(6)과 같다.Equations (3) to (5) are equations that reach '1' during a unit driving time. The equations (3) to (5) are modified using equations related to the current speed and the target speed using equations (3) to (5) below. Equation (6)
(6) (6)
여기서 는 기준속도, 는 시작속도, 는 목표속도이다.here Is the reference speed, Is the starting speed, Is the target speed.
위 식에서 는 아래의 식(7)과 같이 결정되는 구동시간 상수이다.From the stomach Is a driving time constant determined as in Equation (7) below.
이때, 가속도 한계에 의해 결정되는 구동시간()은 아래의 식(7)과 같다.At this time, the driving time determined by the acceleration limit ( ) Is as shown in Equation (7) below.
(7) (7)
또한, 저크 한계에 의해 결정되는 구동시간()은 아래의 식(8)과 같다.Also, the driving time determined by the jerk limit ( ) Is as shown in Equation (8) below.
(8) (8)
이때, 상기 식(7)의 는 가속도 제한값이고, 식(8)의 는 저크 제한값이다.At this time, of the formula (7) Is the acceleration limit value, and Is the jerk limit.
따라서, 구동시간상수()는 아래의 식(9)와 같이 최종적으로 가속한계와 저크한계 구동시간 중 가장 긴 시간이 선택된다.Therefore, the driving time constant ( ) Is finally selected as the longest of the acceleration limit and jerk limit driving time as shown in equation (9) below.
(9)
(9)
다음으로, 프로파일 생성기(300)에서 곡선회전부 제한속도()를 산정하는 경우를 설명한다.Next, in the
이때, 곡선부 회전반경()과 주행속도(), 횡가속도()는 아래의 식(10)과 같다.At this time, the radius of rotation of the curved portion ( ) And speed ( ), Lateral acceleration ( ) Is as shown in Equation (10) below.
(10) 10
이때, 상기 식(10)에서 횡가속도 제한은 차량에 따라 차이가 있으며 통상 상수로 제시된다. In this case, the limit of the lateral acceleration in the formula (10) is different depending on the vehicle and usually It is presented as a constant.
상기 식(10)을 이용하여 아래의 식(11)로 정리하면 곡선부 제한속도()를 횡가속도 제한값()에 의해 제한될 수 있다. Using Equation (10) above to summarize the equation (11) below the speed limit of the curve portion ( ) Is the lateral acceleration limit ( May be limited by
(11) (11)
이때, 회전반경()은 차륜 조향각을 알면 아래의 식(12)와 같이 계산할 수 있다.At this time, the radius of rotation ( ) Can be calculated as Equation (12) below.
, (12) , (12)
이때, 은 앞축의 회전반경, 은 뒤축의 회전반경, 은 휠 축간거리, 은 각각 앞축과 뒤축의 휠 조향각이다. 따라서 아래의 식(13)과 같이 앞축의 회전반경()과 뒤축의 회전반경() 중에 가장 작은 회전반경이 선택된다.At this time, Is the radius of rotation of the front axle, Turn radius of the heel, Silver wheel wheelbase, Are the wheel steering angles of the front and rear axles, respectively. Therefore, the radius of rotation of the front shaft (Equation (13) below) ) And the radius of rotation of the heel ), The smallest radius of rotation is selected.
(13)
(13)
이상의 식(3) 내지 식(9)를 이용하여 기준속도()를 산정하고, 식(10) 내지 식(13)을 이용하여 곡선회전부 제한속도()를 산정한 후, 최종적으로 자동운전차량의 최종적인 기준지령속도를 산정하게 된다.Using the above formulas (3) to (9), the reference speed ( ) And calculate the speed limit of the curve rotation part using equations (10) to (13). After calculating), the final reference command speed of the autonomous vehicle is finally calculated.
결국 최종 기준지령속도는 아래의 식(14)와 같이 기준속도(), 곡선회전부 제한속도() 중 가장 작은 속도에 의해 결정된다.As a result, the final reference command speed is the reference speed ( ), Curved rotational speed limit ( ) Is determined by the smallest speed.
(14) (14)
상기 식(14)를 통해 결정되는 기준지령속도()는 차량의 성능가속한계(), 승차감한계(), 횡가속한계()를 모두 만족한다.
Reference command speed determined through equation (14) ) Is the performance acceleration limit of the vehicle ( ), Riding Limit ( ), Lateral acceleration limit ( Satisfies all).
이상의 식들을 이용해 기준속도 프로파일의 생성 예가 도 3 내지 도 5에 도시된다. 이때, 도 3 내지 도 5는 시작속도인 가 0km/h이고, 목표속도인 가 35km/h이고, 가속도 제한값인 가 1.2m/s2이고, 저크 제한값인 가 0.8m/s3인 조건을 기준으로 생성되는 것으로, 도 3은 기준속도 프로파일의 생성 예이고, 도 4는 기준속도의 가속도 특성을 도시한 예이고, 도 5는 기준속도의 저크 특성을 도시한 예이다.
Examples of generating the reference velocity profile using the above equations are shown in FIGS. 3 to 5. At this time, Figures 3 to 5 is the starting speed Is 0km / h, the target speed Is 35 km / h and the acceleration limit Is 1.2 m / s 2 , the jerk limit Is generated based on a condition of 0.8 m / s 3 , Figure 3 is an example of the generation of the reference speed profile, Figure 4 is an example showing the acceleration characteristics of the reference speed, Figure 5 shows the jerk characteristics of the reference speed One example.
이하, 도 2 및 도 6을 참고로 본 발명에 따른 자동운전차량의 속도 제어 과정을 설명한다.Hereinafter, a speed control process of an autonomous vehicle according to the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 6.
먼저, 정보관측기(200)는 자동운전차량의 추진 및 제동을 담당하는 차량구동시스템(100)의 현재시간, 현재속도, 앞축 조향각, 뒤축 조향각 등의 관측정보를 관측한다.First, the
이와 같은 정보관측기(200)의 관측정보는 기준지령속도 생성을 위해 프로파일 생성기(300)는 상기 관측정보를 이용해 기준지령속도 프로파일을 생성한다.The observation information of the
즉, 상기 프로파일 생성기(300)는 관측정보를 이용해 기준속도 프로파일을 생성하기 위해 자동운전차량의 가속한계, 저크한계, 횡가속한계 등의 상수 설정 및 변수를 초기화한다.(S100)That is, the
상기 단계(S100)를 통해 연산을 위한 상수 설정 및 변수를 초기화한 후, 정보관측기(200)를 통해 현재시간(t), 현재속도(Vs), 앞축 조향각(), 뒤축 조향각() 등의 관측정보를 입력받는다.(S102)After initializing the constant setting and the variable for the operation through the step (S100), the current time (t), the current speed (V s ), the steering angle (front axis) through the information observer 200 ), Heel steering angle ( Receive observation information such as) (S102)
상기 단계(S102)를 통해 관측정보를 입력받으면, 자동운전차량의 목표속도의 변동여부를 비교한다.(S104)When the observation information is input through the step (S102), it is compared whether or not the target speed of the autonomous vehicle changes.
상기 단계(S104)를 통해 목표속도가 변동되지 않은 경우에는 변경시점의 데이터인 현재속도(Vs), 목표속도(), 구동시간()을 저장한다.(S106)If the target speed is not changed through the step (S104), the current speed (V s ), the target speed ( ), Run time ( (S106).
상기 단계(S106)를 통해 자동운전차량의 목표속도가 변동된 경우에는 현재 진행시간(t)에서 이전 진행시간(tc)를 뺀 값을 구동시간()으로 나눈 단위시간 변동값(dt)을 구하고(S108), 그 단위시간 변동값(dt)이 '1'보다 작은지를 비교함으로서 구동시간()을 초과했는지 여부를 판단하게 된다.(S110)When the target speed of the autonomous driving vehicle is changed through the step (S106), the value obtained by subtracting the previous progress time t c from the current progress time t is calculated as the driving time ( By calculating the unit time variation value dt divided by) (S108), and comparing the unit time variation value dt is smaller than '1', the driving time ( It is determined whether or not to exceed (S110).
상기 단계(S110)를 통해 구동시간()이 초과하지 않은 경우에는 목표속도()를 기준속도()로 설정한다.(S112)Driving time through the step (S110) ( ), Do not exceed the target speed ( ) Is the reference speed ( (S112).
상기 단계(S110)를 통해 구동시간()이 초과한 경우에는 전술한 식(6)을 이용해 기준속도()를 생성한다.(S114)Driving time through the step (S110) ( ) Is exceeded, the reference speed ( (S114).
한편, 상기 단계(S102)를 통해 정보관측기(200)로부터 현재시간(t), 현재속도(Vs), 앞축 조향각(), 뒤축 조향각() 등의 관측정보를 이용해 곡선회전부 제한속도()를 산정한다.(S116)On the other hand, the current time (t), the current speed (V s ), the front axis steering angle (from the
그리고, 상기 단계(S112) 또는 단계(S114) 중에 어느 하나의 단계를 수행하여 산정된 기준속도()와, 상기 단계(S116)의 수행을 통해 산정된 곡선회전부 제한속도()를 비교하여 작은 속도를 기준지령속도()로 결정한다.(S118)Then, the reference speed calculated by performing any one of the step (S112) or step (S114) ( ), And the speed limit of the curved rotation part calculated by performing the step (S116) ( ) And compare the small speed to the reference command speed ( (S118)
또한, 상기 단계(S118)를 수행한 후에는 생성된 기준지령인 기준지령속도()는 제어기(400)로 전송하며, 상기 제어기(400)는 상기 기준지령을 이용해 차량구동시스템(100)에 자동운전차량의 추진 또는 제동을 위한 제어신호를 출력하여 자동운전차량을 제어한다.
In addition, after performing the step (S118), the reference command speed which is the generated reference command ( ) Is transmitted to the
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.
Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the scope of the present invention is not limited thereto, and the scope of the present invention extends to the scope of the present invention to be substantially equivalent to the embodiment of the present invention. Various modifications can be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.
100: 차량구동시스템
200: 정보관측기
300: 프로파일 생성기
400: 제어기100: vehicle driving system
200: information observer
300: profile generator
400: controller
Claims (8)
An information observer for observing observation information such as a current time, a current speed, a front axle steering angle, a rear axle steering angle, etc. of the vehicle driving system responsible for the propulsion and braking of the autonomous driving vehicle; A profile generator for generating a reference command speed using observation information observed through the information observer; And a controller for outputting a control signal for the propulsion torque and the braking command of the vehicle driving system using the reference command speed profile generated by the profile generator.
기준속도()는,
로 연산하되, 상기 t는 현재시간, Vs는 현재속도, 는 목표속도, 는 구동시간 상수이며;
곡선회전부 제한속도()는,
앞축의 회전반경(), 뒤축의 회전반경()을
로 연산하고 앞축의 회전반경()과 뒤축의 회전반경() 중에 가장 작은 회전반경을 선택하되, 은 휠 축간거리, 은 각각 앞축과 뒤축의 휠 조향각이며;
상기 기준속도()와 곡선회전부 제한속도() 중 작은 속도를 기준지령속도()로 선정하는 것을 특징으로 하는 자동운전차량의 기준주행속도 생성 시스템.
The apparatus of claim 1, wherein the profile generator comprises: a profile generator;
Reference speed ),
Where t is the current time, V s is the current speed, Is the target speed, Is a run time constant;
Curved Rotation Speed Limit ( ),
Rotation radius of the front axle ), Radius of rotation of the rear axle ( )of
The rotation radius of the front axis ) And the radius of rotation of the heel ) Choose the smallest radius of rotation, Silver wheel wheelbase, Are the wheel steering angles of the front and rear axles, respectively;
The reference speed ( ) And curve rotation speed limit ( Reference speed () A reference driving speed generation system of an autonomous vehicle, characterized in that the selection.
상기 구동시간 상수()는,
가속도 한계()를 에 대입하여 얻어지는 구동시간()과,
저크 한계()를 에 대입하여 얻어지는 구동시간() 중에 긴 시간인 것을 특징으로 하는 자동운전차량의 기준주행속도 생성 시스템.
The method of claim 2,
The driving time constant ( ),
Acceleration limit ( ) Driving time obtained by substituting for )and,
Jerk limit ( ) Driving time obtained by substituting for A reference driving speed generation system for an automatic driving vehicle, characterized in that the long time.
상기 제1단계 후, 정보관측기를 통해 현재시간(t), 현재속도(Vs), 앞축 조향각(), 뒤축 조향각() 등의 관측정보를 입력받는 제2단계;
상기 제2단계를 통해 자동운전차량의 목표속도의 변동 여부를 비교하는 제3단계;
상기 제3단계를 통해 자동운전차량의 목표속도가 변동된 경우 구동시간()을 초과했는지 여부를 판단하는 제4단계;
상기 제4단계를 통해 구동시간()이 초과하지 않은 경우에는 목표속도()를 기준속도()로 설정하고, 상기 제4단계를 통해 구동시간()이 초과한 경우에는 기준속도()를
로 연산하는 제5단계(상기 t는 현재시간, Vs는 현재속도, 는 목표속도, 는 구동시간 상수이다.);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동운전차량의 기준주행속도 생성 방법.
A first step of initializing constants and variables for speed control of the autonomous vehicle;
After the first step, the present time (t), the present speed (V s ), the front steering angle ( ), Heel steering angle ( A second step of receiving observation information such as;
A third step of comparing whether a target speed of the autonomous driving vehicle is changed through the second step;
If the target speed of the autonomous driving vehicle is changed through the third step, the driving time ( Determining whether or not to exceed the fourth step;
Driving time through the fourth step ( ), Do not exceed the target speed ( ) Is the reference speed ( ) And the driving time ( ), The reference speed ( )
The fifth step of calculating the equation (t is the current time, V s is the current speed, Is the target speed, Reference driving speed generation method for an automatic driving vehicle, comprising: a.
상기 구동시간 상수()는,
가속도 한계()를 에 대입하여 얻어지는 구동시간()과,
저크 한계()를 에 대입하여 얻어지는 구동시간() 중에 긴 시간인 것을 특징으로 하는 자동운전차량의 기준주행속도 생성 방법.
The method of claim 4, wherein
The driving time constant ( ),
Acceleration limit ( ) Driving time obtained by substituting for )and,
Jerk limit ( ) Driving time obtained by substituting for A standard driving speed generation method for an automatic driving vehicle, characterized in that the long time.
상기 제2단계 후, 상기 관측정보를 이용해 곡선회전부 제한속도()를 산정하는 제6단계; 및
상기 제5단계에서 산정된 기준속도()와 상기 제6단계에서 산정된 곡선회전부 제한속도()를 비교하여 작은 속도를 기준지령속도()로 결정하는 제7단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동운전차량의 기준주행속도 생성 방법.
The method of claim 4, wherein
After the second step, using the observation information, the speed limit of the curve rotation unit ( Calculating a sixth step; And
The reference speed calculated in the fifth step ( ) And the speed limit of the curve rotation part calculated in the sixth step ( ) And compare the small speed to the reference command speed ( The reference driving speed generation method of the autonomous vehicle, characterized in that it further comprises a seventh step of determining.
상기 곡선회전부 제한속도()는,
앞축의 회전반경(), 뒤축의 회전반경()을
로 연산하고, 앞축의 회전반경()과 뒤축의 회전반경() 중에 가장 작은 회전반경을 선택하되, 은 휠 축간거리, 은 각각 앞축과 뒤축의 휠 조향각이며;
상기 기준속도()와 곡선회전부 제한속도() 중 작은 속도를 기준지령속도()로 선정하는 것을 특징으로 하는 자동운전차량의 기준주행속도 생성 방법.
The method of claim 6,
The speed limit of the curve rotation part ( ),
Rotation radius of the front axle ), Radius of rotation of the rear axle ( )of
The rotation radius of the front axis ) And the radius of rotation of the heel ) Choose the smallest radius of rotation, Silver wheel wheelbase, Are the wheel steering angles of the front and rear axles, respectively;
The reference speed ( ) And curve rotation speed limit ( Reference speed () The reference driving speed generation method of an autonomous vehicle, characterized in that the selection.
상기 제3단계를 통해 목표속도가 변동되지 않은 경우에는 변경시점의 데이터인 현재속도(Vs), 목표속도(), 구동시간()를 저장하는 제8단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동운전차량의 기준주행속도 생성 방법.
The method of claim 4, wherein
If the target speed is not changed through the third step, the present speed (V s ) and the target speed ( ), Run time ( The reference driving speed generation method of the autonomous vehicle, characterized in that it further comprises an eighth step of storing.
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2010
- 2010-11-04 KR KR1020100109128A patent/KR101146520B1/en active IP Right Grant
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