Design and development of algorithms and control strategies for automatic parking systems: advanced driver assistance system

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Manuel, Calequela João Tomé
• Orientador(a): Santos, Max Mauro Dias
• Banca de defesa: Santos, Max Mauro Dias , Teixeira, Evandro Leonardo Silva , Filardi, Joao Batista Carvalho , Negrelli, Leônia Gabardo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Ponta Grossa
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Estacionamento de automóveis; Sistemas inteligentes de veículos rodoviários; Sistemas embarcados (Computadores); Veículos autônomos; Algorítmos; Automobile parking; Intelligent transportation systems; Embedded computer systems; Automated vehicles; Algorithms
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/24096

A relação entre os clientes/consumidores e a indústria automobilística agrega a necessidade dos veículos elétricos, inteligentes e autônomos serem independentes, até mesmo durante manobras consideradas difíceis, visando a segurança dos ocupantes do veículo e terceiros. Neste trabalho, foi desenvolvido um algoritmo do tipo C para o estacionamento automático de um veículo de forma paralela, com validação computacional (Software In-the Loop). O grande diferencial do algoritmo C desenvolvido adota a estratégia do veículo principal estar desalinhado em relação ao veículo secundário (estacionado). Ou seja, não é obrigatório que o veículo principal esteja na posição eixo com eixo do veículo secundário para realizar a manobra do estacionamento automático paralelo. Foi determinado um valor mínimo em relação à posição (x) e um valor mínimo em relação à posição (y) sendo a referência o veículo secundário (estacionado). Os pontos geométricos são as posições dos 2 veículos estacionados e a vaga de estacionamento é igual ao deslocamento do espaço livre entre os 2 veículos estacionados. Quando este deslocamento for maior que o comprimento total do veículo a manobra é executada, caso contrário a manobra é cancelada pelo fato de não ter garantia dela ser bem sucedida; essas relações geométricas dão origem à trajetória que o veículo principal deve percorrer. O algoritmo desenvolvido visa à implantação posterior do modelo Hardware In-the Loop (HIL), especificamente a validação do algoritmo em um protótipo ou veículo real, uma vez que a execução/validação computacional do algoritmo foi bem sucedida. O algoritmo do tipo C se programado em um microcontrolador eletrônico possibilita o controle do veículo para realizar manobras seguras e sem intervenções humanas, por isso é considerado um sistema inteligente de estacionamento automático paralelo (sistema embarcado) capaz de identificar uma vaga de estacionamento paralela, verificando se o tamanho da vaga é adequado para estacionar o veículo no sentido de ré, detectando possíveis obstáculos durante a manobra, através de sensores ultrassônicos; outros tipos de sensores de medição podem ser utilizados. Como demais contribuições propostas destacam-se os métodos de sintonia para o controlador longitudinal (PID) e controlador lateral (MPC), assim como um estudo completo sobre a cinemática e a dinâmica veicular e a modelagem funcional de um veículo com 4 rodas. O software MATLAB/Simulink auxiliou com as diversas simulações computacionais precisas, para garantir a validação Software In-the Loop (SIL).