Control system architecture design for safety in intelligent adaptive cruise control (IACC) : Model-based approach

Abstract

Bu otonom araçlarda yaygın olan endüstriyel ve güvenlik standartlarını dikkate alan Akıllı Adaptif Hız Kontrolü için bir kontrol sistem mimarisinin tasarımını ortaya koymakta ve uygulamaktadır. Temel hedef, Akıllı Adaptif Hız Kontrolü özelliğini otonom araçlara entegre etmek için kontrol sistem mimarisini oluşturmaktı. Tez, bilimsel, ekonomik ve sosyal boyutlarda önemli katkılara sahiptir. Bu tasarımda kullanılan temel bileşenler, Trafik Hız Sınırı Tanıma özelliği ve küresel konumlandırma sistemi verilerini içermektedir. Bu özelliklerin entegrasyonunun sürücülere gelişmiş ve daha güvenli bir sürüş deneyimi sunması beklenmektedir. Temel odak, özellikle güvenli sürüş uygulamalarına katkı sağlayan yeni destekleyici özellikleri içeren bir kontrol sistem mimarisi tasarlamaya yöneliktir. Bu mimari çerçeve, Akıllı Adaptif Hız Kontrolü'ndeki güvenlik yönlerini detaylı bir şekilde incelemek için kapsamlı bir şekilde incelenmiştir. Bu tezin ana katkıları şu şekilde özetlenebilir: Virajlı yollarda güvenliğin artırılması: Tez, GPS verilerinden yararlanarak virajlı yollarda güvenlik risklerinin azaltılmasına katkıda bulunacak, böylece hayati bir ADAS özelliği olan mevcut ACC'yi geliştirecektir. Güvenlik için veri entegrasyonu: Güvenlik amacıyla, IACC'nin, sağlandığında başka bir ADAS özelliğinden gelen trafik hız sınırı verilerini aktif olarak paylaşarak ve işleyerek genel güvenlik önlemlerini güçlendirmesi bekleniyor. Mimari gelişmeler: Bu çalışma, mimarisinde daha önce bahsedilen özellikleri destekleyerek yeni bir ACC konseptinin oluşmasına katkı sağlayacaktır. Bu, uyarlanabilir hız sabitleyici işlevselliğini geliştirmeye yönelik bütünsel bir yaklaşımı temsil eder.

This master's thesis delineates and implements the design of a control system architecture for Intelligent Adaptive Cruise Control, aligning with industrial and safety standards prevalent in autonomous vehicles. The primary objective was to formulate the control system architecture for integrating the Intelligent Adaptive Cruise Control feature into autonomous vehicles. The thesis holds noteworthy contributions in scientific, economic, and social dimensions. The foundational components utilized in this design encompass the Traffic Speed Limit Recognition feature and global positioning system data. The integration of these features is anticipated to furnish drivers with an enhanced and safer driving experience. The primary focus was directed towards designing the control system architecture, specifically incorporating novel supportive features conducive to safe driving practices. This architectural framework was extensively examined to scrutinize the safety aspects inherent in Intelligent Adaptive Cruise Control. The main contributions of this thesis can be summarized as follows: Enhancing safety on curved roads: The thesis will contribute to reducing safety risks on curved roads by leveraging GPS data, thus improving the existing ACC, a vital ADAS feature. Data integration for security: For security purposes, IACC is expected to strengthen overall security measures by actively sharing and processing traffic speed limit data from another ADAS feature when provided. Architectural advancements: This study will contribute to the formation of a novel ACC concept by supporting the previously mentioned features in its architecture. This represents a holistic approach to improving adaptive cruise control functionality.