전자공학회논문지 (Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers)

  • 제51권10호
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  • Pages.180-189
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  • 2014
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  • 2287-5026(pISSN)
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  • 2288-159X(eISSN)
대한전자공학회 (The Institute of Electronics and Information Engineers)
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도킹 포메이션을 이용한 차량형 이동 로봇의 자율 주차

Autonomous Parking of Car-Like Mobile Robot Using Docking Formation

  • 권지욱 (연세대학교 글로벌융합기술원) ;
  • 김진효 (연세대학교 글로벌융합공학부, 연세대학교 글로벌융합기술원) ;
  • 서지원 (연세대학교 글로벌융합공학부, 연세대학교 글로벌융합기술원)
  • Kwon, Ji-Wook (Yonsei Institute of Convergence Technology) ;
  • Kim, Jin Hyo (School of Integrated Technology, Yonsei University, Yonsei Institute of Convergence Technology) ;
  • Seo, Jiwon (School of Integrated Technology, Yonsei University, Yonsei Institute of Convergence Technology)
  • 투고 : 2014.08.19
  • 심사 : 2014.10.01
  • 발행 : 2014.10.25
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초록

본 논문은 무인 자동차의 자율주차 알고리즘 개발을 위하여 이 문제를 차량형 이동로봇의 위치-자세 안정화 (posture regulation) 문제로 치환하고 이렇게 치환된 문제를 해결할 수 있는 차량형 이동로봇을 위한 도킹 포메이션과 궤환선형화 제어기법을 제안한다. 경로생성 기법과 최적화 기법을 기반으로 하는 기존의 연구결과들에 비해, 본 논문에서 제안하는 자율주차 알고리즘은 자율주차 문제를 도킹 포메이션 기반의 위치-자세 안정화 문제로 치환하고 입력제한을 고려할 수 있는 궤환선형화 제어기법을 적용함으로써 적은 연산량과 낮은 성능의 프로세서만으로도 무인 자동차의 자율 주차가 가능하도록 한다. 본 논문에서 제안된 차량형 이동로봇의 도킹 포메이션과 궤환선형화 제어기법의 유효성은 안정성 해석을 통하여 보이고, 본 논문에서 제안하는 자율주차 알고리즘의 성능은 모의실험 및 실제 로봇을 통한 실험결과를 통하여 검증한다.

For a autonomous parking of unmanned car, this paper proposes a posture regulation algorithm of a car-like mobile robot, which is supported by a docking formation and a feedback linearization control law. Unlike the previous researches based on a path-planning and optimization algorithms, the autonomous car implemented the proposed autonomous parking algorithm can be parked without much computational burden and a high performance processor. Stability of the proposed docking formation and feedback linearization control law are analyzed and performance of the proposed algorithm is shown by implementing to the simulations with six scenarios and an actual car in the experiment place.

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참고문헌

  1. H. P. Sun, "A Study on the automotive ADAS market diffusion factors," The Korean Institute of Cummunications and Information Sciences Summer Conference, pp. 942-945, 2009.
  2. S. Y. Park, Y. S. Song, and H. J. Kim, "Visual landmark based parking assistance system in constrained environment," Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers SP, vol. 49, no. 1, pp. 31-40, 2012.
  3. C. K. Choi, "Intelligent parking assist technology," The Korean Society of Automotive Engineers 2013 ITS Workshop, pp. 223-241, 2013.
  4. B. Y. Lee "Development of BMW automatic parking system," Journal of the KSME, vol. 43, no. 5, pp. 27-27, 2003.
  5. T.-H. S. Li and S.-J. Chang, "Autonomous fuzzy parking control of a car-like mobile robot", IEEE Trans. on Syst., Man, and Cybern.-Part A: Systems and Humans, vol. 33, no. 4, pp. 451-465, Jul. 2003. https://doi.org/10.1109/TSMCA.2003.811766
  6. X. Xiong and B.-J. Choi, "Design of genetic algorithm-based parking system for a autonomous vehicle", International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems, vol. 9, no. 4, pp. 275-280, Dec. 2009 https://doi.org/10.5391/IJFIS.2009.9.4.275
  7. G. Lini, A. Piazzi, and L. Consolini, "Multioptimization of $\eta$3-splines for autonomous parking", Proc. of CDC-ECC, FL, USA, Dec, 2011.
  8. K. Min, J. Choi, H. Kim, and H. Myung, "Design and implementation of path generation algorithm for controlling autonomous driving and parking", ICCAS, Jeju, Korea, Oct. 2012.
  9. J.-W. Kwon and J. Seo, "Docking control on both stationary and moving stations based on docking formation", IET Electronics Letters, vol. 50, no. 6, pp. 426-438, Mar. 2014. https://doi.org/10.1049/el.2014.0269
  10. R. W. Brockett, "Asymptotic stability and feedback stabilization," in Differential Geometric Control Theory, pp. 181-191, 1983.
  11. A. De Luca, G. Oriolo, and C. Samson, "Feedback control of a nonholonomic car-like robot," in Robot motion planning and control, ed: Springer, pp. 171-253, 1998.
  12. D. Chwa 'Tracking control of differential-drive wheeled mobile robots using a backstepping-like feedback linearization', IEEE Trans. Syst. Man Cybern., Part A, vol. 40, no. 6, pp. 1285-1295
  13. H. K. Khalil, Nonlinearsystems, 3rd ed., PrenticeHall, 2001.