KR101793827B1 - 도로 형상에 기반한 충돌 위험 판단 방법 및 충돌 회피 방법 - Google Patents

도로 형상에 기반한 충돌 위험 판단 방법 및 충돌 회피 방법 Download PDF

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Abstract

자율 주행 차량의 센서에 의해 인식되지 않는 미 인식 이동 차량의 충돌 위험 가능성을 판단하고, 충돌 위험 가능성에 따라 충돌을 회피하는 방법이 개시된다. 개시된 충돌 위험 판단 방법은, 자차 센서의 감지 영역에 대한 도로 형상으로부터, 충돌 가능 차량의 진입점을 결정하고, 상기 진입점으로부터의 충돌 가능 이동 경로를 예측하는 단계; 상기 자차의 이동 경로 및 상기 충돌 가능 이동 경로를 이용하여, 상기 자차의 제1충돌 경계 및 상기 충돌 가능 차량의 제2충돌 경계를 결정하는 단계; 상기 제1충돌 경계에 대한 상기 자차의 진입 시점과 탈출 시점을 이용하여, 상기 제2충돌 경계에서 상기 충돌 가능 차량의 충돌 가능 최대 속도 및 충돌 가능 최소 속도를 예측하는 단계; 및 상기 최대 속도와 최소 속도를 이용하여, 상기 제2충돌 경계에 대한 속도 확률 분포로부터 상기 충돌 가능 차량의 충돌 확률 값을 생성하는 단계를 포함한다.

Description

도로 형상에 기반한 충돌 위험 판단 방법 및 충돌 회피 방법{METHOD FOR ASSESSING COLLISION RISK AND AVOIDING COLLISION BASED ON ROADWAY GEOMETRY}
본 발명은 도로 형상에 기반한 충돌 위험 판단 방법 및 충돌 회피 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자율 주행 차량의 센서에 의해 인식되지 않는 미 인식 이동 차량의 충돌 위험 가능성을 판단하고, 충돌 위험 가능성에 따라 충돌을 회피하는 방법에 관한 것이다.
산업이 고도화되고 사용자의 차량 사용이 빈번해짐에 따라 현대인의 차량 사용 시간이 길어져 자동차는 생활의 한 공간이 되었으며, 보다 쾌적하고 편리함을 제공할 수 있는 차량에 대한 연구가 지속적으로 수행되고 있다.
그리고 최근에 운전자가 직접 운전하지 않고도 차량 스스로 운전이 가능하도록 하는 자율 주행 차량에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 자율 주행 차량은 운전자의 제어없이 주행해야하기 때문에, 카메라, 레이더 등의 센서를 통해 주변 상황을 인식하고 주행한다. 그리고 인식된 상황에서 장애물이 존재할 경우, 장애물에 대한 충돌 위험을 판단하고 충돌 회피를 위한 동작을 수행한다.
전술된 바와 같이, 자율 주행 차량은 센싱 결과에 기반하여 충돌 위험을 판단하고 충돌을 회피하기 때문에, 도로 주변의 건물 또는 도로에 주차된 차량 등에 의해 센싱 범위가 감소될 경우 미인식 이동 차량이 증가할 수 있고 결국, 충돌 위험이 증가로 이어질 수 있다.
사람의 경우, 사각 지대가 존재할 경우 충돌 위험성이 높을 것으로 판단하여 더욱 주위를 살피며 운전하거나 차량 속도를 줄여 운전하는데, 이와 같이 센서에 의해 인식되지 않는 미인식 이동 차량에 대해서 자율 주행 자동차가 충돌 가능성을 고려하고 충돌을 회피할 수 있는 방법에 대한 연구가 필요하다.
관련된 선행문헌으로 대한민국 공개특허 2015-0068426호가 있다.
본 발명은 자율 주행 차량의 센서에 의해 인식되지 않는 미 인식 이동 차량의 충돌 위험 가능성을 판단하고, 충돌 위험 가능성에 따라 충돌을 회피하는 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 자율 주행 차량의 충돌 위험 판단 방법에 있어서, 자차 센서의 감지 영역에 대한 도로 형상으로부터, 충돌 가능 차량의 진입점을 결정하고, 상기 진입점으로부터의 충돌 가능 이동 경로를 예측하는 단계; 상기 자차의 이동 경로 및 상기 충돌 가능 이동 경로를 이용하여, 상기 자차의 제1충돌 경계 및 상기 충돌 가능 차량의 제2충돌 경계를 결정하는 단계; 상기 제1충돌 경계에 대한 상기 자차의 진입 시점과 탈출 시점을 이용하여, 상기 제2충돌 경계에서 상기 충돌 가능 차량의 충돌 가능 최대 속도 및 충돌 가능 최소 속도를 예측하는 단계; 및 상기 최대 속도와 최소 속도를 이용하여, 상기 제2충돌 경계에 대한 속도 확률 분포로부터 상기 충돌 가능 차량의 충돌 확률 값을 생성하는 단계를 포함하는 도로 형상에 기반한 충돌 위험 판단 방법이 제공된다.
또한 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 자율 주행 차량의 충돌 회피 방법에 있어서, 자차 센서의 감지 영역에 대한 도로 형상으로부터, 충돌 가능 차량에 대한 적어도 하나 이상의 진입점을 결정하는 단계; 상기 진입점으로부터 예측된 충돌 가능 이동 경로 각각에 대해, 상기 자차와 상기 충돌 가능 차량의 충돌 확률 값을 생성하는 단계; 및 상기 충돌 확률 값 중 최대 값에 기반하여, 속도를 조절하는 단계를 포함하는 도로 형상에 기반한 충돌 회피 방법이 제공된다.
또한 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 자차 센서의 감지 영역에 대한 도로 형상으로부터, 충돌 가능 차량의 진입점을 결정하고, 상기 진입점으로부터의 충돌 가능 이동 경로를 예측하는 이동 경로 예측부; 상기 자차의 이동 경로 및 상기 충돌 가능 이동 경로를 이용하여, 상기 자차의 제1충돌 경계 및 상기 충돌 가능 차량의 제2충돌 경계를 결정하는 충돌 경계 결정부; 상기 제1충돌 경계에 대한 상기 자차의 진입 시점과 탈출 시점을 이용하여, 상기 제2충돌 경계에서 상기 충돌 가능 차량의 충돌 가능 최대 속도 및 충돌 가능 최소 속도를 예측하는 속도 예측부; 및 상기 최대 속도와 최소 속도를 이용하여, 상기 제2충돌 경계에 대한 속도 확률 분포로부터 상기 충돌 가능 차량의 충돌 확률 값을 생성하는 충돌 확률 계산부를 포함하는 도로 형상에 기반한 충돌 위험 판단 장치가 제공된다.
본 발명에 따르면, 도로 형상에 기반하여 충돌 가능 차량의 충돌 가능 이동 경로를 예측하고 충돌 위험도를 판단함으로써, 센서에 의해 인식되지 않은 미인식 이동 차량의 충돌 위험도를 판단할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 충돌 가능 이동 경로 각각에 대한 충돌 확률 값 중 최대 값을 이용하여 속도를 조절함으로써 보다 안전한 자율 주행이 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 자율 주행 차량의 도로 형상에 기반한 충돌 회피 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 자율 주행 차량의 센서에 의해 의한 감지 영역과 도로 형상을 도시하는 도면이다.
도 3은 충돌 가능 차량의 예상 이동 경로를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 자율 주행 차량의 도로 형상에 기반한 충돌 위험 판단 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도로 형상 추출을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 센서의 감지 영역과 추출된 도로 형상을 나타내는 도면이다.
도 7은 충돌 가능 이동 경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 충돌 경계를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 충돌 가능 최대 속도 및 충돌 가능 최소 속도를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 속도 확률 분포를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 구체적 실시예에 따른 자율 주행 차량의 도로 형상에 기반한 충돌 위험 판단 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 충돌 회피 장치를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 자율 주행 차량의 도로 형상에 기반한 충돌 회피 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 자율 주행 차량의 센서에 의해 의한 감지 영역과 도로 형상을 도시하는 도면이며, 도 3은 충돌 가능 차량의 예상 이동 경로를 도시하는 도면이다.
본 발명에 따른 자율 주행 차량은 자차 센서의 감지 영역에 대한 도로 형상으로부터, 충돌 가능 차량에 대한 적어도 하나 이상의 진입점을 결정(S110)하고, 진입점으로부터 예측된 충돌 가능 이동 경로 각각에 대해, 자차와 충돌 가능 차량의 충돌 확률 값을 생성(S120)한다. 즉, 예측된 충돌 가능 이동 경로의 개수만큼 충돌 확률 값이 계산될 수 있다.
자율 주행 차량은 충돌 가능 예상 이동 경로를 결정하기 위해, 자차 센서의 감지 영역에 대한 도로 형상으로부터, 충돌 가능 차량에 대한 적어도 하나 이상의 진입점을 결정한다. 이 때, 센서의 감지 영역은 자차 주변 장애물에 의해 제한될 수 있으며, 도로 형상은 도로의 모양 뿐만 아니라 주행 방향에 대한 정보를 포함한다.
예를 들어, 자율 주행 차량(210)이 교차로를 진입하며, 교차로 주변 건물 등의 장애물(obstacle)로 인해 감지 영역(220)이 도 2에 도시된 바와 같을 경우, 자율 주행 차량(210)은 감지 영역(220)에 대한 도로 형상(빨간색 라인)을 추출하고, 도로 형상으로부터 충돌 가능 차량에 대한 적어도 하나 이상의 진입점(Entry point)을 결정할 수 있다. 도로 형상이 교차로이며 양방향 주행이 가능한 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 총 3곳의 진입점에서 충돌 가능 차량이 감지 영역(220)으로 진입할 수 있다.
3곳의 진입점에서 충돌 가능 차량은 우회전, 직진, 좌회전할 수 있는데, 자차(210)가 교차로에서 직진할 경우, 총 6개의 충돌 가능 이동 경로가 예측될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제1진입점(Entry point 1)에서는 충돌 가능 차량이 우회전, 직진 및 좌회전할 경우, 자차와 충돌 가능 차량이 충돌할 수 있으며, 제2진입점(Entry point 2)에서는 충돌 가능 차량이 좌회전할 경우 충돌이 발생할 수 있다. 제3진입점 Entry point 3)에서는 충돌 가능 차량이 직진 또는 좌회전할 경우 충돌이 발생할 수 있다.
자율 주행 차량은 일실시예로서, 자차와 충돌 가능 차량의 속도 또는 충돌 가능 이동 경로 각각에 대해 충돌이 발생하는 통계적 자료 등을 이용하여 충돌 가능 이동 경로 각각에 대해 충돌 확률 값을 결정할 수 있다. 보다 구체적인 충돌 확률 값 결정 방법은 도 4에서 자세히 후술된다.
충돌 확률 값이 계산되면, 자율 주행 차량은 충돌 확률 값 중 최대 값에 기반하여, 자차의 속도를 조절(S130)한다. 충돌 확률 값이 클수록 충돌의 위험성이 높아지므로, 자율 주행 차량은 충돌 확률 값의 크기에 비례하여 자차의 속도를 감소시킬 수 있다. 자율 주행 차량은 엔진으로 유입되는 연료양을 줄이거나, 브레이크 압력을 높여 자차의 속도를 감소시킬 수 있다.
예를 들어, 제1충돌 가능 이동 경로에 대한 충돌 확률 값이 0.5이며, 제2충돌 가능 이동 경로에 대한 충돌 확률 값이 0.8인 경우, 자율 주행 차량은 충돌 확률 값이 0.8에 따라 속도를 조절한다. 그리고 최대 값이 0.8인 경우 자율 주행 차량은 30km/h 속도로 주행하며, 최대 값이 0.5일 경우 자율 주행 차량은 20km/h로 주행할 수 있다. 충돌 확률 값에 따라 결정되는 속도는 실시예에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
본 발명에 따르면, 도로 형상에 기반하여 충돌 가능 차량의 충돌 가능 이동 경로를 예측하고 충돌 위험도를 판단함으로써, 센서에 의해 인식되지 않은 미인식 이동 차량의 충돌 위험도를 판단할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 충돌 가능 이동 경로 각각에 대한 충돌 확률 값 중 최대 값을 이용하여 속도를 조절함으로써 보다 안전한 자율 주행이 가능하다.
이하, 도 1에서 설명된 충돌 확률 값을 생성하기 위한 충돌 위험 판단 방법에 대해 자세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 자율 주행 차량의 도로 형상에 기반한 충돌 위험 판단 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 도로 형상 추출을 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 센서의 감지 영역과 추출된 도로 형상을 나타내는 도면이다. 도 7은 충돌 가능 이동 경로를 설명하기 위한 도면이며, 도 8은 충돌 경계를 설명하기 위한 도면이다. 도 9는 충돌 가능 최대 속도 및 충돌 가능 최소 속도를 설명하기 위한 도면이며, 도 10은 속도 확률 분포를 나타내는 도면이다.
본 발명에 따른 자율 주행 차량은 자차 센서의 감지 영역에 대한 도로 형상으로부터, 충돌 가능 차량의 진입점을 결정하고, 진입점으로부터의 충돌 가능 이동 경로를 예측(S410)한다.
자율 주행 차량은 도로 정보를 포함하는 맵 정보를 저장할 수 있으며, 도 5에 도시된 바와 같이 자차(530)의 위치를 기반으로 자차 주변의 도로 정보로부터, 센서의 최대 감지 범위(510, 노란색 영역)에 대한 제1도로 형상(520)을 추출한다. 센서의 최대 감지 범위는 미리 설정되어 있을 수 있다.
본 발명에 따른 자율 주행 차량은 센서에 의해 미인식되는 장애물의 충돌 위험을 판단하기 위한 것이므로, 제1도로 형상으로부터 센서의 감지 영역에 대한 제2도로 형상을 추출한다. 전술된 바와 같이, 센서의 감지 영역(610)은 장애물에 의해 제한될 수 있으며, 도 6에 도시된 바와 같이, 센서의 감지 영역(610)은 최대 감지 범위(510)보다 좁다. 따라서 제2도로 형상(620) 역시 제1도로 형상(520)보다 좁은 영역의 형상을 나타낸다.
한편, 실시예에 따라서, 자율 주행 차량은 최대 감지 범위(510)에 대한 제1도로 형상(520)을 추출함이 없이 센서의 감지 영역(610)에 대한 도로 형상(620)을 추출할 수도 있다.
이후 자율 주행 차량은 제2도로 형상과 감지 영역의 교차점을 진입점으로 결정한다. 진입점은 감지 영역으로의 진입점이고, 도 6의 교차로는 모두 일방 통행에 의한 교차로이므로, 도 6에 도시된 바와 같이, 진입점(630)은 하나로 결정된다. 그리고 도 7에 도시된 바와 같이, 충돌 가능 차량의 충돌 가능 이동 경로는 우회전(710) 및 직진(720)으로 총 2개가 예측될 수 있다.
자율 주행 차량은 자차의 이동 경로 및 충돌 가능 이동 경로를 이용하여, 자차의 제1충돌 경계 및 충돌 가능 차량의 제2충돌 경계를 결정(S420)한다. 충돌 경계는 차량의 충돌이 발생할 수 있는 경계를 나타낸다. 차량의 부피로 인해 차량의 앞부분부터 뒷부분까지 충돌이 발생할 수 있으므로, 본 발명은 충돌 경계를 이용하여, 후술되는 충돌 확률 값을 생성한다. 제1충돌 경계 내에 자차의 일부분이 위치하고, 제2충돌 경계 내에 충돌 가능 차량의 일부분이 위치할 경우 충돌이 발생할 수 있다.
자율 주행 차량은 이동 경로의 교차점 및 자차 및 충돌 가능 차량의 크기 정보에 기반하여, 제1 및 제2충돌 경계를 결정할 수 있다. 예를 들어, 교차점(830)을 중심점으로 하고, 중심점으로부터 기 설정된 차량의 횡축 길이를 반영하여 충돌 경계를 결정할 수 있다.
충돌 가능 이동 경로가 직진이며, 자차 역시 직진할 경우, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2충돌 경계(810, 820)가 결정될 수 있는데, 충돌 경계는 이동 경로 상에서 차량의 진입 지점(s1,ego, s1,target) 및 탈출 지점(s2,ego, s2,target)으로 정의될 수 있다. 제1충돌 경계(810)에 대한 자차의 진입 지점(s1,ego) 및 탈출 지점(s2,ego)은 충돌 가능 차량의 횡축 길이에 따라 결정될 수 있으며, 마찬가지로 제2충돌 경계(820)에 대한 충돌 가능 차량의 진입 지점(s1,target) 및 탈출 지점(s2,target)은 자차의 횡축 길이에 따라 결정될 수 있다.
차량의 크기 정보는 실시예에 따라 다양하게 설정될 수 있으며, 차량의 크기가 커질수록 충돌 경계 역시 커진다. 그리고 충돌 가능 이동 경로가 우회전일 경우, 제2충돌 경계는 도 8과 비교하여 우측으로 기울어진 형태로 결정될 수 있다.
본 발명에 따른 자율 주행 차량은 제1충돌 경계에 대한 자차의 진입 시점과 탈출 시점을 이용하여, 제2충돌 경계에서 충돌 가능 차량의 충돌 가능 최대 속도 및 충돌 가능 최소 속도를 예측(S430)한다.
자차가 진입 지점에 이르기 전에 충돌 가능 차량이 이미 제2충돌 경계를 벗어나는 상황이 발생하면 충돌이 발생하지 않으므로, 이런 상황이 발생할 수 있는 충돌 가능 최대 속도를 예측한다. 또한 자차가 탈출 지점을 벗어난 이후에 제2충돌 경계에 도착하면 충돌이 발생하지 않으므로, 이런 상황이 발생할 수 있는 충돌 가능 최소 속도를 예측한다. 결국, 충돌 가능 차량이 충돌 가능 최대 속도보다 낮은 속도로 주행하고, 충돌 가능 최소 속도보다 빠른 속도로 주행하면 충돌이 발생하게 되고, 이러한 충돌 상황이 발생할 확률을 계산함으로써 충돌 위험을 판단할 수 있다.
자율 주행 차량은 계획된 속도 정보에 따라 운행하므로, 제1충돌 경계에 대한 자차의 진입 시점(t1), 즉, 제1충돌 경계로의 진입 지점에 대한 시점, 그리고 제1충돌 경계에 대한 자차의 탈출 시점(t2), 즉 제1충돌 경계를 벗어나는 탈출 지점(s2,ego)에 대한 시점은 계획된 속도 정보에 기반하여 결정될 수 있다.
도 9를 참조하면, 예를 들어, 자차의 계획된 속도에 따른 이동 시간 및 이동 거리가 도 9(a)와 같을 경우, 도 9(b)와 같이, 진입점(910)으로부터 충돌 가능 차량의 이동 시간 및 이동 거리를 나타내는 그래프가 만들어질 수 있다.
자율 주행 차량은 자차의 진입 시점 및 탈출 시점과, 제2충돌 경계를 이용하여, 도 9(b)와 같은 시간-거리 그래프 상에서 충돌 가능 차량에 대한 충돌 가능 영역(920)을 결정할 수 있다. 그리고 충돌 가능 영역(920)에 대한 최대 기울기 및 최소 기울기를 이용하여, 충돌 가능 최대 속도(Vcol,max) 및 충돌 가능 최소 속도(Vcol,min)를 예측할 수 있다. 속도는 거리와 시간의 비율이므로, 시간-거리 그래프 상에서 기울기에 해당하기 때문이다. 즉, 충돌 가능 영역(920)은 충돌 가능 차량이 충돌 가능 최대 속도(Vcol,max) 및 충돌 가능 최소 속도(Vcol,min) 사이에서 주행할 경우, 제2충돌 경계 내에 위치하는 영역을 나타낸다.
한편, 도 9(b)에 도시된 바와 같이, 충돌 가능 영역에 대한 최대 기울기는 진입 시점에서 결정되며, 최소 기울기는 탈출 시점에서 결정되기 때문에, 자율 주행 차량은 자차의 진입 시점 및 제2충돌 경계(탈출 지점)를 이용하여 충돌 가능 최대 속도(Vcol,max)를 예측할 수 있으며, 자차의 탈출 시점 및 제2충돌 경계(진입 지점)를 이용하여 충돌 가능 최소 속도(Vcol,min)를 예측할 수 있다.
또한 진입점(910)에 따라 최대, 최소 기울기가 달라질 수 있으므로, 충돌 가능 최대 속도 및 최소 속도는 진입점의 위치에 따라 달라질 수 있다.
자율 주행 차량은 충돌 가능 최대 속도와 충돌 가능 최소 속도를 이용하여, 제2충돌 경계에 대한 속도 확률 분포로부터 충돌 가능 차량의 충돌 확률 값을 생성(S440)한다.
제2충돌 경계에 대한 속도 확률 분포는, 제2충돌 경계를 통과하는 이동 차량의 속도 데이터를 수집하고, 수집된 속도 데이터를 가우시안 확률 분포로 모델링함으로써 얻어질 수 있다. 도 10과 같이 속도 확률 분포가 모델링될 경우, 충돌 가능 최대 속도와 충돌 가능 최소 속도 사이에 있는 영역의 면적(1010)이, 충돌 확률 값이 될 수 있다.
도 11은 본 발명의 구체적 실시예에 따른 자율 주행 차량의 도로 형상에 기반한 충돌 위험 판단 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4에서는 하나의 충돌 가능 이동 경로에 대해 충돌 확률 값을 계산하는 경우가 일실시예로서 설명되었으나, 도 11에서는 복수의 충돌 가능 이동 경로에 대해 충돌 확률 값을 계산하는 경우가 일실시예로서 설명된다.
본 발명에 따른 자율 주행 차량은 차량 주변 도로 정보를 맵으로부터 추출(S1110)한다. 도로 정보는 도로의 모양 및 주행 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다. 그리고 추출된 도로 정보와 센서의 차량 검출 가능 영역을 이용하여 충돌 가능 차량의 진입점을 결정(S1120)한다. 이후 진입점으로부터 충돌 가능 이동 경로를 예측(S1130)하고, 충돌 가능 이동 경로 및 자차의 이동 경로를 이용하여 충돌 경계를 도출(S1140)한다.
그리고 자율 주행 차량은 자차의 속도 정보를 이용하여 충돌 경계의 진입 시점 및 충돌 시점을 결정(S1150)하며, 충돌 가능 차량의 충돌 가능 최대 속도 및 최소 속도를 계산(S1160)한다. 그리고 충돌 가능 차량의 충돌 경계에 대한 속도 확률 분포를 이용하여, 충돌 확률 값을 계산(S1170)한다. 단계 S1150, S1160 및 S1170은 충돌 가능 이동 경로의 개수만큼 반복된다.
자율 주행 차량은 복수의 충돌 확률 값 중 최대 값을 결정(S1180)하며, 최대 값에 따라 속도를 제어할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 충돌 회피 장치를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 따른 충돌 회피 장치(1200)는 자율 주행 차량에 탑재될 수 있으며, 도 12에 도시된 바와 같이, 충돌 위험 판단부(1210) 및 속도 제어부(1220)를 포함한다. 실시예에 따라서, 충돌 위험 판단부(1210)는 별도의 장치로 제조될 수 있다.
충돌 위험 판단부(1210)는 자차 센서의 감지 영역에 대한 도로 형상으로부터, 충돌 가능 차량에 대한 적어도 하나 이상의 진입점을 결정하고, 진입점으로부터 예측된 충돌 가능 이동 경로 각각에 대해, 자차와 충돌 가능 차량의 충돌 확률 값을 생성한다.
속도 제어부(1220)는 생성된 충돌 확률 값 중 최대 값에 기반하여, 속도를 조절하며, 충돌 확률 값의 크기에 비례하여 자차의 속도가 감소되도록, 자차의 속도를 조절할 수 있다.
보다 구체적으로 충돌 위험 판단부(1210)는 이동 경로 예측부(1211), 충돌 경계 결정부(1212), 속도 예측부(1213) 및 충돌 확률 계산부(1214)를 포함할 수 있다.
이동 경로 예측부(1211)는 자차 센서의 감지 영역에 대한 도로 형상으로부터, 충돌 가능 차량의 진입점을 결정하고, 진입점으로부터의 충돌 가능 이동 경로를 예측한다.
충돌 경계 결정부(1212)는 자차의 이동 경로 및 상기 충돌 가능 이동 경로를 이용하여, 자차의 제1충돌 경계 및 충돌 가능 차량의 제2충돌 경계를 결정한다.
속도 예측부(1213)는 제1충돌 경계에 대한 자차의 진입 시점과 탈출 시점을 이용하여, 제2충돌 경계 내에서 충돌 가능 차량의 충돌 가능 최대 속도 및 충돌 가능 최소 속도를 예측한다.
충돌 확률 계산부(1214)는 충돌 가능 최대 속도와 충돌 가능 최소 속도를 이용하여, 제2충돌 경계에 대한 속도 확률 분포로부터 충돌 가능 차량의 충돌 확률 값을 생성한다.
충돌 확률 계산부(1214)는 계산된 충돌 확률 값 중 최대 값을 결정하여, 속도 제어부(1220)로 최대 값을 제공할 수 있다.
앞서 설명한 기술적 내용들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예들을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 하드웨어 장치는 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (11)

  1. 자율 주행 차량의 충돌 위험 판단 방법에 있어서,
    자차 센서의 감지 영역에 대한 도로 형상으로부터, 충돌 가능 차량의 진입점을 결정하고, 상기 진입점으로부터의 충돌 가능 이동 경로를 예측하는 단계;
    상기 자차의 이동 경로 및 상기 충돌 가능 이동 경로를 이용하여, 상기 자차의 제1충돌 경계 및 상기 충돌 가능 차량의 제2충돌 경계를 결정하는 단계;
    상기 제1충돌 경계에 대한 상기 자차의 진입 시점과 탈출 시점을 이용하여, 상기 제2충돌 경계에서 상기 충돌 가능 차량의 충돌 가능 최대 속도 및 충돌 가능 최소 속도를 예측하는 단계; 및
    상기 최대 속도와 최소 속도를 이용하여, 상기 제2충돌 경계에 대한 속도 확률 분포로부터 상기 충돌 가능 차량의 충돌 확률 값을 생성하는 단계
    를 포함하는 도로 형상에 기반한 충돌 위험 판단 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 충돌 가능 이동 경로를 예측하는 단계는
    상기 자차 주변의 도로 정보로부터, 상기 센서의 최대 감지 범위에 대한 제1도로 형상을 추출하는 단계;
    상기 제1도로 형상으로부터 상기 감지 영역에 대한 제2도로 형상을 추출하는 단계; 및
    상기 제2도로 형상과 상기 감지 영역의 교차점을 상기 진입점으로 결정하는 단계
    를 포함하는 도로 형상에 기반한 충돌 위험 판단 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1충돌 경계 및 제2충돌 경계를 결정하는 단계는
    상기 이동 경로의 교차점과, 상기 자차 및 상기 충돌 가능 차량의 크기 정보에 기반하여, 상기 제1 및 제2충돌 경계를 결정하는
    도로 형상에 기반한 충돌 위험 판단 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 최대 속도 및 최소 속도를 예측하는 단계는
    상기 진입 시점 및 탈출 시점과, 상기 제2충돌 경계를 이용하여, 시간-거리 그래프 상에서 상기 충돌 가능 차량에 대한 충돌 가능 영역을 결정하는 단계; 및
    충돌 가능 영역에 대한 최대 기울기 및 최소 기울기를 이용하여, 상기 최대 속도 및 최소 속도를 예측하는 단계
    를 포함하는 도로 형상에 기반한 충돌 위험 판단 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 최대 속도 및 최소 속도를 예측하는 단계는
    상기 진입 시점 및 상기 제2충돌 경계를 이용하여, 상기 최대 속도를 예측하는 단계; 및
    상기 탈출 시점 및 상기 제2충돌 경계를 이용하여, 상기 최소 속도를 예측하는 단계
    를 포함하는 도로 형상에 기반한 충돌 위험 판단 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 자차의 진입 시점 및 탈출 시점은
    상기 자차에 대한 계획된 속도 정보에 기반하여 결정되는
    도로 형상에 기반한 충돌 위험 판단 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 감지 영역은
    교차로인
    도로 형상에 기반한 충돌 위험 판단 방법.
  8. 자율 주행 차량의 충돌 회피 방법에 있어서,
    자차 센서의 감지 영역에 대한 도로 형상으로부터, 충돌 가능 차량에 대한 적어도 하나 이상의 진입점을 결정하는 단계;
    상기 진입점으로부터 예측된 충돌 가능 이동 경로 각각에 대해, 상기 자차와 상기 충돌 가능 차량의 충돌 확률 값을 생성하는 단계; 및
    상기 충돌 확률 값 중 최대 값에 기반하여, 속도를 조절하는 단계를 포함하며,
    상기 충돌 확률 값을 생성하는 단계는
    상기 자차의 이동 경로 및 상기 충돌 가능 이동 경로를 이용하여, 상기 자차의 제1충돌 경계 및 상기 충돌 가능 차량의 제2충돌 경계를 결정하는 단계;
    상기 제1충돌 경계에 대한 상기 자차의 진입 시점과 탈출 시점을 이용하여, 상기 제2충돌 경계에서 상기 충돌 가능 차량의 충돌 가능 최대 속도 및 충돌 가능 최소 속도를 예측하는 단계; 및
    상기 최대 속도와 최소 속도를 이용하여, 상기 제2충돌 경계에 대한 속도 확률 분포로부터 충돌 확률 값을 생성하는 단계
    를 포함하는 도로 형상에 기반한 충돌 회피 방법.
  9. 삭제
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 속도를 조절하는 단계는
    상기 충돌 확률 값의 크기에 비례하여 상기 속도를 감소시키는
    도로 형상에 기반한 충돌 회피 방법.
  11. 자차 센서의 감지 영역에 대한 도로 형상으로부터, 충돌 가능 차량의 진입점을 결정하고, 상기 진입점으로부터의 충돌 가능 이동 경로를 예측하는 이동 경로 예측부;
    상기 자차의 이동 경로 및 상기 충돌 가능 이동 경로를 이용하여, 상기 자차의 제1충돌 경계 및 상기 충돌 가능 차량의 제2충돌 경계를 결정하는 충돌 경계 결정부;
    상기 제1충돌 경계에 대한 상기 자차의 진입 시점과 탈출 시점을 이용하여, 상기 제2충돌 경계에서 상기 충돌 가능 차량의 충돌 가능 최대 속도 및 충돌 가능 최소 속도를 예측하는 속도 예측부; 및
    상기 최대 속도와 최소 속도를 이용하여, 상기 제2충돌 경계에 대한 속도 확률 분포로부터 상기 충돌 가능 차량의 충돌 확률 값을 생성하는 충돌 확률 계산부
    를 포함하는 도로 형상에 기반한 충돌 위험 판단 장치.
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