세 개의 원호를 이용한 자동 평행주차 시스템 개발

Abstract

최근, 차량의 안정성과 편의성 향상을 위한 지능형 차량 기술이 발전하고 있다. 이 기술 중에서 자동 평행주차 시스템은 편의성 측면에서 많은 사람들에게 각광 받고 있다. 이 시스템을 통해서 평행 주차에 어려움을 겪는 운전자들은 도움을 받고 있다. 본 논문에서는 자동 평행주차 시스템과 관련된 문제를 다룬다. 기존의 자동 평행주차 시스템의 평행주차 궤적은 두 개의 원호와 직선의 형태이다. 하지만 평행주차에 익숙한 운전자들의 궤적은 세 개의 원호와 직선의 형태를 가진다. 즉, 서로 다른 형태의 궤적을 가지는 것이다. 여기에 착안해서 세 개의 원호와 직선을 평행주차 궤적으로 갖는 자동 평행주차 시스템을 제안한다. 이 문제를 풀기 위해서 경로 계획 방법으로 접근한다. 경로 계획 방법은 차량이 이동하기 전에 경로가 계획되어 있어야 하고 차량의 조향 각과 이동 속도를 입력으로 하여 차량이 계획된 경로로 움직이게 한다. 또한 계획된 경로로 차량이 이동 할 경우 주변 장애물과의 충돌 유무를 확인할 충돌 검출 알고리즘이 필요하다. 이 알고리즘을 위해 차량이 훑고 지나가는 면적의 경계선을 이용하여 충돌 유무를 예측한다. 그리고 평행주차 궤적을 구하기 위해 차량의 기구학 모델을 사용한다. 수식으로 정리된 평행주차 궤적을 다양한 평행주차 공간 상에서 매틀랩 툴로 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과, 기존의 자동 평행주차 시스템보다 세 개의 원호를 이용한 자동 평행주차 시스템이 시간과 거리 측면에서 효율적이라는 것을 확인했다. 게다가 경고 표시 특성을 가지고 있고 다양한 평행 주차 공간에서 주차가 가능하였다. 실험은 차량 대신에 차량 로봇을 이용하였다. 실험을 통해서 기존의 자동 평행주차 시스템과 제안하는 시스템인, 세 개의 원호를 이용한 자동 평행주차 시스템이 동작하는 것을 확인하였다.