Tez Arşivi

Tez aramanızı kolaylaştıracak arama motoru. Yazar, danışman, başlık ve özete göre tezleri arayabilirsiniz.


Orta Doğu Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı

An FPGA implementation of two-step trajectory planning for automatic parking

Otomatik park için iki aşamalı yörünge planlamasının FPGA ile uygulanması

Teze Git (tez.yok.gov.tr)

Bu tezin tam metni bu sitede bulunmamaktadır. Teze erişmek için tıklayın. Eğer tez bulunamazsa, YÖK Tez Merkezi tarama bölümünde 340995 tez numarasıyla arayabilirsiniz.

Özet:

The main distinguishing feature of different automatic parking technologies is the method that determines a proper collision-free path. Hereby, the length of the path, the number of halts and the computation time for finding such path are the most relevant performance criteria. In this thesis, a two-step trajectory planning algorithm for automatic parking is considered. The algorithm finds a path that meets all kinematic constraints of the car from its initial position, to the target position while requiring a small number of vehicle halts. It first calculates a collision-free path from the initial position to the target position by maximizing the distance from any obstacle. Since this path usually does not respect the kinematic constraints of the vehicle, a second algorithmic step computes a path that is suitable for the vehicle. In both steps, a set of 48 optimal trajectories is used for the path computations and distance evaluations. Since the trajectory planning algorithm requires complex geometric calculations, it a microprocessor is not suitable for practicable computation times. Hence, an FPGA is chosen for the realization of the trajectory planning algorithm on hardware, enabling parallel processing of the trajectory computations. This thesis describes the hardware design for implementing the trajectory planning algorithm on FPGA. The performed analysis both via simulations and implementation on hardware shows that a speedup in the trajectory computation is obtained. Different from other hardware realizations that are restricted to either only parallel parking or vertical parking, our implementation can handle general parking situations. In addition, our implementation increases the driver comfort by reducing the number of vehicle halts.

Summary:

Otomatik park teknolojilerini birbirinden ayıran temel özellik park alanında çarpışma olmayan uygun bir yol belirlemektir. Bu nedenle belirlenen yolun uzunluğu, bu yoldaki duruş sayısı ve yolu belirlerken yapılan hesaplamaların süresi en önemli parametrelerdir. Bu tezde, otomatik park için iki adımlı yörünge planlama algoritması değerlendirilmiştir. Algoritma aracın tüm hareket kısıtlamalarına uyarak başlangıç ve hedef pozisyonu arasında az sayıda duruş gerektiren bir yol bulur. Algoritma ilk adımda aracın başlangıç ve hedef pozisyonu arasında, park alanındaki engellere maksimum uzaklıkta çarpışmasız bir yol belirlemektedir. Yine de belirlenen yol aracın hareket sınırlamalarına uymadan belirlendiği için genellikle araç tarafından takip edilemez. İkinci adımda, birinci adımda bulunan yolu kullanarak, aracın hareket kabiliyetine uygun bir yol hesaplanır. Algoritmanın tüm adımlarında, yol ve engellere olan mesafe hesaplamalarında en uygun olduğu ispatlanmış 48 adet belirlenmiş yörünge kullanılır. Yörünge planlaması karmaşık geometrik hesaplamalar gerektirdiği için, mikroişlemciler algoritma için yavaş kalmaktadır. Paralel işlem yapabilme kabiliyeti değerlendirilerek, yörünge hesaplamasını donanım üzerinde gerçeklemek için bir FPGA seçilmiştir. Bu tez, FPGA üzerinde yörünge planlama uygulamasını anlatmaktadır. Simülasyon ve yapılan analizler yörünge hesaplamalarının hızlandığını göstermektedir. Diğer donanım algoritmaları sadece paralel ya da dikey park etme işlemlerini sağlaya biliyorken, bizim algoritmamız tüm park durumlarını sağlayabilmektedir. Bunun yanında araç duruşlarını azaltarak sürücü konforunu artırmaktadır.