Gerçek Zamanlı Şerit Takip Desteği Sisteminin Geliştirilmesi

Abstract

Bu çalışmada, tek izli araç modelinden türetilen 4 serbestlik dereceli, aracın yola göre konum ve savrulma açısı hatalarını içeren bir taşıt modeli kullanılarak parametre uzayı yaklaşımı ile gerçek zamanlı şerit takip desteği kontrolcüsü geliştirilmiştir. Kontrolcüler sabit ve değişken araç hızları göz önünde bulundurularak tasarlanmıştır. Değişken araç hızlarının kontrolü için boyuna bir araç hız kontrolcüsünün tasarımına yer verilmiştir. Değişken hızlı kontrolcü tasarımında belirli aralıklar ile herbir hız değeri için kontrolcü parametre uzayları çizdirilmiş ve kesişim alanından seçilen kontrolcü parametrelerinin D-kararlılık kriterine uyan çifti seçilmiştir. Tasarlanan kontrolcüler yüksek güvenilirlikli ve gerçeğe en yakın CarMaker araç modeli kullanılarak benzetimlerde sınanmıştır. Gerçek araç uygulamasına yaklaşabilmek için yola göre araç konumu kamera tabanlı görüntü işleme sistemi ile elde edilmiştir. Elde edilen yola göre araç konumu bilgisi gerçek zamanlı benzetimlerle farklı yol geometrileri kullanılarak kontrolcünün sınanmasında kullanılmıştır. Benzetim sonuçları ve literatüre göre karşılaştırılma yapıldığında tasarlanan şerit takip desteği sisteminin etkin biçimde araç kontrolünde yardımcı olduğu gözlenmiştir.In this study, a dynamic vehicle model in terms of error is introduced from the literature. Forth order linear dynamic model consisting of a combination of lateral displacement and orientation error is produced in order to design a parameter space approached real time lane keeping controller. Controllers are designed for constant and variable vehicle speeds. A longitudinal vehicle speed controller is designed to achieve desired vehicle speed variations. Parameter spaces are drawn for different vehicle speeds. Intersection of parameter spaces is chosen. All the controller parameters in this space obtain D-Stability criteria. Simulations are done in high fidelity vehicle model program CarMaker. Vision based lane detection system is introduced to get lateral displacement information of vehicle as in the reality. Lane Keeping Assistance controllers are tested in real time simulations in CarMaker with vision based provided lateral displacement. The comparison of the simulation results with the examples given in the literature was in a good agreement for supporting the driver to control vehicle.