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Design of adaptive cruise control system based on fuzzy logic using genetic algorithm = 유전자알고리즘을 이용한 퍼지로직 기반 적응순항제어시스템 설계
서명 / 저자 Design of adaptive cruise control system based on fuzzy logic using genetic algorithm = 유전자알고리즘을 이용한 퍼지로직 기반 적응순항제어시스템 설계 / Sang-Jin Ko.
저자명 Ko, Sang-Jin ; 고상진
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2008].
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8019143

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MAT 08001

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초록정보

Adaptive Cruise Control system provides significantly enhanced driver convenience and reduced workload as a driver assistance system. Feature of ACC system is adaptation to a target speed and speed reduction to keep a safe distance from preceding vehicle. But conventional ACC systems control only throttle and don’t manage speeds under 30km/h and are not useful in traffic jam or urban driving. So, the current focus of research into ACC systems is on augmenting the ACC systems with `Stop and Go` capabilities. Recently, new approaches applied intelligent control techniques, such as fuzzy logic control have been tried for ACC systems to solve problems of conventional ACC systems. But existing fuzzy logic based ACC systems are designed without considering driving comfort, throttle and brake input oscillations and fuel efficiency. In this paper, new fuzzy ACC controller with `Stop and Go` capabilities using Genetic Algorithm(GA) is proposed. Driving comfort, throttle and brake input oscillations and fuel efficiency as well as safe inter-vehicle distance are considered through defining proper fitness function. Experiments using Carsim(Vehicle simulation program of Mechanical Simulation Coporation) are carried out in the `Stop and Go` simulation scenario to evaluate proposed fuzzy ACC controller.

적응순항제어시스템이란, 정속주행을 보장하는 순항제어시스템에 전방의 차량이나 장애물에 대하여 안전거리를 유지하는 기능이 추가된 시스템이다. 따라서 적응순항제어시스템은 이전의 순항제어시스템과는 달리, 전방의 차량과 안전거리를 유지하며 전방의 차량을 추종한다. 그렇지만, 현재까지 양산되어, 실제 차량에 장착되는 적응순항제어 시스템은 쓰로틀만을 제어하기 때문에 30km/h 이하에서는 작동될 수 없고 따라서 교통정체로 정지서행이 반복되는 도시의 교통상황에 대해서 기존의 적응순항제어 시스템은 그 기능을 보장하지 못 한다. 따라서 기존의 적응순항제어 시스템에 정지서행 기능이 추가된 발전된 형태의 적응순항제어시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 정지서행을 보장하는 적응순항제어시스템은 쓰로틀뿐만 아니라, 브레이크도 제어 하여, 쓰로틀만으로 감속이 충분하지 않을 경우 브레이크를 작동하여 차량을 감속시킨다. 최근 이러한 적응순항제어시스템에 대해 퍼지제어와 같은 지능제어 기법들이 많이 적용되고 있다. 퍼지제어는 지식기반 제어기법으로 제어를 위하여 사용되는 퍼지규칙과 퍼지변수들을 어떻게 결정할 것인가가 중요한 문제이다. 기존의 적응순항제어시스템은 대부분이 주행상황을 고려하여 경험적인 지식이나, 시행착오기법으로 결정된 퍼지규칙을 사용하였다. 따라서 기존의 퍼지로직 기반 적응순항제어시스템은 전방 차량의 추종기능에 초점을 맞추어 설계 되었다. 그렇기 때문에 차량의 주행상황에서 고려되어야 할 승차감, 연비, 쓰로틀, 브레이크 신호의 진동 등은 고려되지 않았다. 본 논문에서는 기존에 고려되지 않았던 연비, 승차감, 쓰로틀, 브레이크 신호의 진동 등을 고려한 정지서행을 보장하는 적응순항제어시스템을 제안하였다. 제안된 퍼지로직 기반 적응순항제어시스템은 유전자알고리즘을 적용하여 기본적인 전방 차량의 추종기능뿐만 아니라, 연비, 승차감, 쓰로틀, 브레이크 신호의 진동과 관계된 적합도함수를 제안하였다. 차량의 주행상황을 고려하여 퍼지규칙들을 정의하였다. 이때, 쓰로틀과 브레이크 동시에 작동되는 것을 피하기 위하여 쓰로틀, 브레이크 신호가 동시에 발생되지 않도록 퍼지규칙들이 정의되었다. 이렇게 정의된 퍼지시스템은 제안된 적합도함수를 이용한 평가를 통하여 유전자알고리즘에 의해 최적화되었다. 마지막으로 시뮬레이션을 통하여 제안된 퍼지로직 기반 적응순항제어시스템에 대하여 평가하였고 전방 차량의 추종, 연비, 승차감, 쓰로틀, 브레이크 신호의 진동에 대하여 그 성능의 우수함을 보였다.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {MAT 08001
형태사항 viii, 55 p. : 삽도 ; 26 cm
언어 영어
일반주기 저자명의 한글표기 : 고상진
지도교수의 영문표기 : Ju-Jang Lee
지도교수의 한글표기 : 이주장
학위논문 학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 자동차기술대학원,
서지주기 Reference : p. 53-55
주제 "Intelligent Vehicle";"Adaptive Cruise Control System";"Fuzzy Control";"Genetic Algorithm";
지능형자동차;적응순항제어시스템;퍼지제어;유전자알고리즘;
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