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Development and simulation of an autonomous parking system using a low-cost lidar sensor and ultrasonic sensors

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Ayres, Luan Gabriel dos Santos
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: eng
Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Ponta Grossa
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
UTFPR
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/32996
Resumo: The automotive industry is constantly transforming, driven by the increasing demand for modern cars with exclusive features. A major challenge for drivers is the difficulty of parking, and the industry seeks solutions through parking assistance. In this context, this work proposes the development of an autonomous parking system, using a lowcost one-dimensional LiDAR sensor for the detection, measurement and classification of the parking space. For this purpose, a detailed bibliographic research was carried out, analyzing the possible paths and possibilities for the implementation of the system, with special focus on the detection of the parking space. After analysis, the RRT* motion planning algorithm was selected for performing simulations in MATLAB software, due to the ease of implementation and the fast-processing speed of the algorithm. In addition, a small-scale prototype of the autonomous parking system was developed and tested. Achieving good results in identifying, measuring and classifying parallel and perpendicular parking spaces. In future work, the aim is to implement the motion planning algorithm in the small-scale prototype, as well as to implement the complete system in a real-scale test vehicle to evaluate the performance and effectiveness of the system under real conditions.
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spelling Development and simulation of an autonomous parking system using a low-cost lidar sensor and ultrasonic sensorsDesenvolvimento e simulação de um sistema de estacionamento autônomo utilizando um sensor lidar de baixo custo e sensores ultrassônicosEstacionamento de automóveisVeículos autônomosDetectoresAlgorítmosEstudo do movimentoSimulação (Computadores)MATLAB (Programa de computador)Automobile parkingAutomated vehiclesDetectorsAlgorithmsMotion studyComputer simulationMATLAB (Computer program)CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAEngenharia/Tecnologia/GestãoThe automotive industry is constantly transforming, driven by the increasing demand for modern cars with exclusive features. A major challenge for drivers is the difficulty of parking, and the industry seeks solutions through parking assistance. In this context, this work proposes the development of an autonomous parking system, using a lowcost one-dimensional LiDAR sensor for the detection, measurement and classification of the parking space. For this purpose, a detailed bibliographic research was carried out, analyzing the possible paths and possibilities for the implementation of the system, with special focus on the detection of the parking space. After analysis, the RRT* motion planning algorithm was selected for performing simulations in MATLAB software, due to the ease of implementation and the fast-processing speed of the algorithm. In addition, a small-scale prototype of the autonomous parking system was developed and tested. Achieving good results in identifying, measuring and classifying parallel and perpendicular parking spaces. In future work, the aim is to implement the motion planning algorithm in the small-scale prototype, as well as to implement the complete system in a real-scale test vehicle to evaluate the performance and effectiveness of the system under real conditions.Conselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do ParanáFundação de Apoio à Educação, Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (FUNTEF-PR)A indústria automotiva está em constante transformação, impulsionada pela crescente demanda por carros modernos com recursos exclusivos. Um grande desafio para os motoristas é a dificuldade de estacionar, e a indústria busca soluções por meio de assistência ao estacionamento. Nesse contexto, este trabalho propõe o desenvolvimento de um sistema autônomo de estacionamento, utilizando um sensor LiDAR unidimensional de baixo custo para a detecção, medição e classificação da vaga de estacionamento. Para isso, foi realizada uma pesquisa bibliográfica detalhada, analisando os caminhos possíveis e as possibilidades para a implementação do sistema, com foco especial na detecção da vaga de estacionamento. Após análise, o algoritmo de planejamento de movimento RRT* foi selecionado para realizar simulações no software MATLAB, devido à facilidade de implementação e à velocidade de processamento rápida do algoritmo. Além disso, um protótipo em pequena escala do sistema autônomo de estacionamento foi desenvolvido e testado. Obtendo bons resultados na identificação, medição e classificação de vagas de estacionamento paralelas e perpendiculares. Em trabalhos futuros, pretende-se implementar o algoritmo de planejamento de movimento no protótipo em pequena escala, bem como implementar o sistema completo em um veículo de teste em escala real visando avaliar o desempenho e a eficácia do sistema em condições reais.Universidade Tecnológica Federal do ParanáPonta GrossaBrasilPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUTFPRSantos, Max Mauro Diashttps://orcid.org/0000-0001-7877-3554http://lattes.cnpq.br/6212006974231025Yoshino, Rui Tadashihttps://orcid.org/0000-0002-7267-4464http://lattes.cnpq.br/1374012206166960Teixeira, Evandro Leonardo Silvahttps://orcid.org/0000-0002-4781-6782http://lattes.cnpq.br/4978036208480917Justo Filho, João Franciscohttps://orcid.org/0000-0003-1948-7835http://lattes.cnpq.br/0482334057028794Kaster, Mauricio dos Santoshttps://orcid.org/0000-0002-7687-1297http://lattes.cnpq.br/5494434934031784Yoshino, Rui Tadashihttps://orcid.org/0000-0002-7267-4464http://lattes.cnpq.br/1374012206166960Ayres, Luan Gabriel dos Santos2023-12-04T15:13:17Z2023-12-04T15:13:17Z2023-08-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfAYRES, Luan Gabriel dos Santos. Development and simulation of an autonomous parking system using a low-cost lidar sensor and ultrasonic sensors. 2023. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2023.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/32996engAttribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2023-12-05T06:08:22Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/32996Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2023-12-05T06:08:22Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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