KR102140336B1 - 차량의 충돌 회피 경로 생성 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램 - Google Patents

차량의 충돌 회피 경로 생성 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램 Download PDF

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KR102140336B1
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Abstract

차량의 충돌 회피 경로 생성 방법, 장치 및 컴퓨터프로그램이 제공된다. 본 발명의 다양한 실시예에 따른 차량의 충돌 회피 경로 생성 방법은, 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 방법에 있어서, 복수의 차량 각각에 기 설정된 주행 경로에 기초하여, 현재 시점을 기준으로 미래의 소정 기간 동안의 상기 복수의 차량에 대한 위치 정보를 얻는 단계, 상기 복수의 차량에 대한 위치 정보를 이용하여 상기 복수의 차량에 대한 손실 값을 산출하는 단계, 상기 손실 값의 최적화 과정을 수행하여 상기 손실 값을 최적화하는 변수를 획득하는 단계 및 상기 획득된 변수를 이용하여 상기 복수의 차량 각각에 대한 충돌 회피 경로를 생성하는 단계를 포함한다.

Description

차량의 충돌 회피 경로 생성 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램{METHOD, APPARATUS AND COMPUTER PROGRAM FOR GENERATING VEHICLE PATH TO AVOID COLLISION}
본 발명의 다양한 실시예는 복수의 차량 간의 충돌을 방지하기 위한 차량의 충돌 회피 경로 생성 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.
차량을 운전하는 사용자들의 편의를 위하여, 각종 센서와 전자 장치 등(예: 차량 운전자 보조 시스템(ADAS: Advanced Driver Assistance System)이 구비되고 있는 추세이며, 특히, 운전자의 개입 없이 주변 환경을 인식하고, 인식된 주변 환경에 따라 스스로 주어진 목적지까지 자동으로 주행하는 차량의 자율 주행 시스템(Autonomous driving System)에 대한 기술 개발이 활발하게 이루어지고 있다.
한편, 자율 주행 시스템은 운전자의 개입 없이 시스템 자체적으로 판단하여 자동적으로 주행하는 것이기 때문에, 자율주행 차량과 인접한 대상(예: 차량, 사람 및 기타 구조물)들 간의 충돌 사고가 발생할 가능성이 높다는 문제가 있다.
종래에는 이와 같은 충돌 사고를 방지하기 위해서는 충돌을 방지하기 위한 공간적, 시간적인 충돌 회피 경로를 설계하고, 설계된 충돌 회피 경로에 따라 차량이 주행하도록 하였다.
그러나, 종래의 충돌 회피 경로 생성 방법은 충돌 회피 경로를 생성해야 하는 차량이 많아지는 경우, 많은 수의 차량에 대하여 각각 시간적, 공간적 충돌 회피 경로를 설계를 수행해야 하기 때문에, 연산량이 많아져 충돌 회피 경로를 생성하는데 많은 시간이 소요될 수 있으며, 연산량이 많아짐에 따라 오류 발생 확률이 많아져서 잘못된 충돌 회피 경로를 생성할 수 있다는 문제가 있다.
또한, 종래의 충돌 회피 경로 생성 방법은 공간적인 충돌 회피 경로만을 생성하기 때문에, 충돌을 회피하기 위하여 먼 길을 돌아가도록 하는 등 다소 비효율적으로 주행하게 한다는 문제가 있다.
한국등록특허 제10-1304625호(2013.08.30)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 복수의 차량간의 충돌을 방지하기 위하여 복수의 차량 각각에 충돌 회피 경로를 설계할 수 있는 차량의 충돌 회피 경로 생성 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 경사 하강법을 이용하여 충돌 회피 경로를 생성함에 있어서 다양한 변수를 이용함으로써, 공간적 회피 경로뿐만 아니라 시간적인 회피 경로도 생성할 수 있는 차량의 충돌 회피 경로 생성 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 충돌 회피 경로 생성 방법은, 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 방법에 있어서, 복수의 차량 각각에 기 설정된 주행 경로에 기초하여, 현재 시점을 기준으로 미래의 소정 기간 동안의 상기 복수의 차량에 대한 위치 정보를 얻는 단계, 상기 복수의 차량에 대한 위치 정보를 이용하여 상기 복수의 차량에 대한 손실 값을 산출하는 단계, 상기 손실 값의 최적화 과정을 수행하여 상기 손실 값을 최적화하는 변수를 획득하는 단계 및 상기 획득된 변수를 이용하여 상기 복수의 차량 각각에 대한 충돌 회피 경로를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 최적화 과정을 수행하는 단계는, 경사 하강법(Gradient Descent)을 이용하여 상기 손실 값을 최적화하는 변수를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 복수의 차량에 대한 위치 정보를 얻는 단계는, 상기 복수의 차량 각각의 현재 위치를 가리키는 기준 좌표를 얻는 단계 및 상기 미래의 소정 기간을 복수의 단위 시간으로 분할하고, 단위 시간별 상기 복수의 차량의 위치 간의 편차를 가리키는 복수의 오프셋(offset) 좌표를 얻는 단계를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 손실 값을 산출하는 단계는, 상기 복수의 차량에 대한 복수의 비용 값을 산출하고, 상기 산출된 복수의 비용 값을 이용하여 상기 손실 값을 산출하되, 상기 산출된 복수의 비용 값 각각에 기 설정된 가중치가 설정되는, 단계를 포함하며, 상기 복수의 비용 값은, 상기 복수의 차량 간의 거리에 기반하여 산출되는 비용 값 및 상기 복수의 차량의 기존 경로와의 차이에 기반하여 산출되는 비용 값을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 산출된 복수의 비용 값을 이용하여 상기 손실 값을 산출하는 단계는, 단위 시간별 상기 복수의 차량 각각의 속력 및 시간을 산출하는 단계, 단위 시간별 상기 복수의 차량 각각의 위치를 산출하는 단계, 상기 단위 시간별 복수의 차량 각각의 위치에 기초하여, 단위 시간별 상기 복수의 차량 간의 거리를 산출하는 단계 및 상기 단위 시간별 복수의 차량 간의 거리에 반비례하도록 상기 복수의 차량에 대한 충돌 비용 값을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 충돌 비용 값을 산출하는 단계는 상기 복수의 차량 간의 거리를 기준 크기로 분할하여 정규분포화 하는 단계 및 상기 산출된 충돌 비용 값에 기 설정된 가중치를 부여하는 단계를 포함하며, 상기 가중치는 상기 충돌 비용 값을 산출하는 대상이 되는 제1 차량의 속력을 상기 제1 차량과 인접한 제2 차량의 속력과 상기 제1 차량의 속력의 합으로 나눈 값일 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 산출된 복수의 비용 값을 이용하여 상기 손실 값을 산출하는 단계는, 기준 시간 대비 각각의 단위 시간의 변화량에 기초하여 상기 복수의 차량에 대한 시간 비용 값을 산출하는 단계, 단위 시간별 상기 오프셋 좌표 크기의 합에 기초하여 상기 복수의 차량에 대한 오프셋 비용 값을 산출하는 단계 및 단위 시간별로 각 시점 간의 오프셋 좌표 크기의 차분 값에 기초하여 상기 복수의 차량에 대한 오프셋 차분 비용 값을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 복수의 차량 각각에 대한 충돌 회피 경로를 생성하는 단계는, 상기 손실 값을 최적화하여 충돌 회피를 위한 차량의 오프셋 좌표 및 속력을 산출하는 단계, 상기 충돌 회피를 위한 차량의 오프셋 좌표 및 상기 차량의 속력을 이용하여 단위 시간별 복수의 차량 각각의 충돌 회피 위치 좌표를 생성하는 단계 및 선형 보간법(linear interpolation) 및 상기 충돌 회피 위치 좌표를 이용하여 상기 복수의 차량 각각에 대한 상기 충돌 회피 경로를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 충돌 회피 경로 생성 장치는, 하나 이상의 인스트럭션을 저장하는 메모리 및 상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 충돌 회피 경로 생성 방법을 수행할 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 컴퓨터프로그램은, 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 충돌 회피 경로 생성 방법의 방법을 수행할 수 있도록 컴퓨터에서 독출가능한 기록매체에 저장될 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 복수의 차량간의 충돌을 방지하기 위하여 복수의 차량 각각에 대한 충돌 회피 경로를 설계할 수 있다는 이점이 있다.
또한, 충돌 회피 경로를 설계함에 있어서, 차량 간의 거리뿐만 아니라 기존 경로와의 차이를 함께 고려하여 시간적 또는 공간적 충돌 회피 경로를 생성함으로써, 복수의 차량 각각에 최적화된 충돌 회피 경로를 제공할 수 있다는 이점이 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 충돌 회피 경로 생성 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 충돌 회피 경로 생성 장치의 하드웨어 구성도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량의 충돌 회피 경로 생성 방법의 순서도이다.
도 4는 다양한 실시예에서, 차량의 충돌 회피 경로 생성 장치가 차량의 주행 경로에 기초하여 단위 시간별 위치 정보를 생성한 형태를 도시한 도면이다.
도 5 내지 7은 다양한 실시예에서, 차량의 충돌 회피 경로 생성 장치가 경사 하강법을 이용하여 차량의 공간적 및 시간적 충돌 회피 경로를 생성하는 형태를 도시한 도면이다.
도 8 내지 10은 다양한 실시예에서, 차량의 충돌 회피 경로 생성 장치가 생성한 차량의 충돌 회피 경로와 기 설정된 주행 경로를 도시한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
명세서에서 사용되는 "부" 또는 “모듈”이라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부" 또는 “모듈”은 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부" 또는 “모듈”은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부" 또는 “모듈”은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부" 또는 “모듈”은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부" 또는 “모듈”들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부" 또는 “모듈”들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부" 또는 “모듈”들로 더 분리될 수 있다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성요소와 다른 구성요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들어, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서, 컴퓨터는 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 모든 종류의 하드웨어 장치를 의미하는 것이고, 실시 예에 따라 해당 하드웨어 장치에서 동작하는 소프트웨어적 구성도 포괄하는 의미로서 이해될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터는 스마트폰, 태블릿 PC, 데스크톱, 노트북 및 각 장치에서 구동되는 사용자 클라이언트 및 애플리케이션을 모두 포함하는 의미로서 이해될 수 있으며, 또한 이에 제한되는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
본 명세서에서 설명되는 각 단계들은 컴퓨터에 의하여 수행되는 것으로 설명되나, 각 단계의 주체는 이에 제한되는 것은 아니며, 실시 예에 따라 각 단계들의 적어도 일부가 서로 다른 장치에서 수행될 수도 있다.
또한, 본 명세서에서는 기 설정된 주행 경로에 따라 자율적으로 주행하는 자율 주행 차량을 기준으로 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고, 다양한 분야에서 적용이 가능하다. 예를 들어, 자율 주행 기능을 사용하지 않는 차량이나 자율 주행 기능이 없는 차량에도 적용될 수 있다. 또한, 복수의 RC(Radio control)카 또는 무인항공기(예: 드론)의 군집 주행을 제어하는 분야에 있어서, 복수의 RC카 또는 드론 간의 충돌을 회피하기 위한 충돌 회피 경로를 생성하는 과정에서도 적용이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 충돌 회피 경로 생성 시스템을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 충돌 회피 경로 생성 시스템은 차량의 충돌 회피 경로 생성 장치(100), 사용자 단말(200) 및 외부 서버(300)를 포함할 수 있다.
여기서, 도 1에 도시된 차량의 충돌 회피 경로 생성 시스템은 일 실시예에 따른 것이고, 그 구성요소가 도 1에 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 부가, 변경 또는 삭제될 수 있다.
일 실시예에서, 차량의 충돌 회피 경로 생성 장치(100)는 복수의 차량 각각에 기 설정된 주행 경로에 기초하여 복수의 차량 각각의 위치 정보를 얻을 수 있고, 이를 이용하여 복수의 차량 각각에 대한 충돌 회피 경로를 생성할 수 있다.
다양한 실시예에서, 차량의 충돌 회피 경로 생성 장치(100)는 복수의 차량 각각의 주행 경로 및 위치 정보를 이용하여 하나의 벡터(high dimensional vector)를 생성(예: 도 5)할 수 있다. 이후, 차량의 충돌 회피 경로 생성 장치(100)는 생성된 하나의 벡터를 이용하여 복수의 차량에 대한 손실 값을 산출하고, 경사 하강법(Gradient Descent)을 이용하여 손실 값을 최적화하는 변수를 획득할 수 있다(예: 도 6). 이후, 차량의 충돌 회피 경로 생성 장치(100)는 획득한 변수를 이용하여 복수의 차량 각각에 대한 시간적 및 공간적 충돌 회피 경로를 생성할 수 있다(예: 도 7). 그러나, 이에 한정되지 않는다.
다양한 실시예에서, 차량의 충돌 회피 경로 생성 장치(100)는 복수의 차량 각각에 대하여 생성된 시간적 및 공간적 충돌 회피 경로에 기초하여 복수의 차량 각각에 대하여 생성된 시간적 및 공간적 충돌 회피 경로에 따라 동작할 것을 명령하는 제어신호를 송신할 수 있다. 예를 들어, 차량의 충돌 회피 경로 생성 장치(100)는 내부에 구비된 마스터 소프트웨어를 이용하여 시간적 및 공간적 충돌 회피 경로에 따라 동작할 것을 명령하는 제어 신호를 계산(예: 스로틀링 및 스티어링 제어 값 계산)할 수 있으며, 차량 내에 구비되며 차량의 동작을 제어하는 제어 모듈과 연결되어 해당 제어 신호를 차량의 제어 모듈에 송신함으로써, 차량이 해당 제어 신호를 받아 동작을 제어(예: 스로틀링 제어 및 스티어링 제어)하도록 유도할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다.
일 실시예에서, 사용자 단말(200)은 네트워크(400)를 통해 차량의 충돌 회피 경로 생성 장치(100)와 연결될 수 있으며, 네트워크(400)를 통해 차량의 위치 정보를 차량의 충돌 회피 경로 생성 장치(100)로 제공할 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말(200)은 위치 정보를 획득할 수 있는 센서(예: GPS 센서)를 탑재한 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북, 데스크탑 및 차량의 인포테인먼트 시스템(Infortainment system) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다.
다양한 실시예에서, 사용자 단말(200)은 사용자 단말(200)의 적어도 일부분에 디스플레이를 포함할 수 있으며, 디스플레이를 통해 차량의 충돌 회피 경로 생성 장치(100)로부터 제공되는 각종 사용자 인터페이스(User interface, UI)를 출력할 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말(200)은 디스플레이가 구비된 차량의 인포테인먼트 시스템일 수 있으며, 차량의 충돌 회피 경로 생성 장치(100)로부터 현재 차량의 주행 경로 및 충돌 회피 경로를 출력하는 UI를 제공받아 인포테인먼트 시스템 내의 디스플레이를 통해 해당 UI를 출력할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다.
일 실시예에서, 외부 서버(300)는 네트워크(400)를 통해 차량의 충돌 회피 경로 생성 장치(100)와 연결될 수 있으며, 네트워크(400)를 통해 차량의 충돌 회피 경로 생성 장치(100)로부터 각종 데이터를 전달받아 저장할 수 있다. 예를 들어, 외부 서버(300)는 차량의 충돌 회피 경로 생성 장치(100)로부터 복수의 차량의 위치 정보, 기 설정된 주행 경로 및 충돌 회피 경로를 가리키는 데이터를 전달받아 저장할 수 있다.
여기서, 도 1에 도시된 차량의 충돌 회피 경로 생성 시스템에서는 차량의 충돌 회피 경로 생성 장치(100)가 생성한 각종 데이터를 외부 서버(300)로 전달하여 저장하는 형태로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않고, 차량의 충돌 회피 경로 생성 장치(100) 내에 별도로 구비되는 저장 장치(미도시)에 차량의 충돌 회피 경로 생성 장치(100)가 생성하는 각종 데이터를 저장할 수 있다. 이하, 도 2를 참조하여, 차량의 충돌 회피 경로 생성 장치(100)의 하드웨어 구성에 대하여 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 충돌 회피 경로 생성 장치의 하드웨어 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 충돌 회피 경로 생성 장치(100)(이하, "컴퓨팅 장치(100)")는 프로세서(110) 및 메모리(120)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 네트워크 인터페이스(또는 통신 인터페이스)(미도시), 스토리지(미도시), 버스(bus)(미도시)를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(110)는 컴퓨팅 장치(100)의 각 구성의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(110)는 CPU(Central Processing Unit), MPU(Micro Processor Unit), MCU(Micro Controller Unit), 또는 본 발명의 기술 분야에 잘 알려진 임의의 형태의 프로세서를 포함하여 구성될 수 있다.
다양한 실시예에서, 프로세서(110)는 본 발명의 실시예들에 따른 방법을 실행하기 위한 적어도 하나의 애플리케이션 또는 프로그램에 대한 연산을 수행할 수 있다. 다양한 실시예에서, 프로세서(110)는 하나 이상의 코어(core, 미도시) 및 그래픽 처리부(미도시) 및/또는 다른 구성 요소와 신호를 송수신하는 연결 통로(예: 버스(bus) 등)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 프로세서(110)는 프로세서(110) 내부에서 처리되는 신호(또는, 데이터)를 일시적 및/또는 영구적으로 저장하는 램(RAM: Random Access Memory, 미도시) 및 롬(ROM: Read-Only Memory, 미도시)을 더 포함할 수 있다. 또한, 프로세서(110)는 그래픽 처리부, 램 및 롬 중 적어도 하나를 포함하는 시스템온칩(SoC: system on chip) 형태로 구현될 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(110)는 메모리(120)에 저장된 하나 이상의 인스트럭션(instruction)을 실행함으로써, 도 3 내지 10과 관련하여 설명될 방법(예: 차량의 충돌 회피 경로 생성 방법)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 메모리(120)에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 복수의 차량 각각에 기 설정된 주행 경로에 기초하여, 현재 시점을 기준으로 미래의 소정 기간 동안의 복수의 차량에 대한 위치 정보를 얻는 단계, 복수의 차량에 대한 위치 정보를 이용하여 복수의 차량에 대한 손실 값을 산출하는 단계, 손실 값의 최적화 과정을 수행하여 손실 값을 최적화하는 변수를 획득하는 단계 및 획득된 변수를 이용하여 복수의 차량 각각에 대한 충돌 회피 경로를 생성하는 단계를 포함하는 차량의 충돌 회피 경로 생성 방법을 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 메모리(120)는 각종 데이터, 명령 및/또는 정보를 저장할 수 있다. 메모리(120)에는 프로세서(110)의 처리 및 제어를 위한 프로그램들(하나 이상의 인스트럭션들)을 저장할 수 있다. 메모리(120)에 저장된 프로그램들은 기능에 따라 복수 개의 모듈들로 구분될 수 있다.
다양한 실시예에서, 본 발명의 실시예와 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어로 직접 구현되거나, 하드웨어에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현되거나, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능 기록매체에 상주할 수 있다.
본 발명의 구성 요소들은 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어 실행되기 위해 프로그램(또는 애플리케이션)으로 구현되어 매체에 저장될 수 있다. 본 발명의 구성 요소들은 소프트웨어 프로그래밍 또는 소프트웨어 요소들로 실행될 수 있으며, 이와 유사하게, 실시 예는 데이터 구조, 프로세스들, 루틴들 또는 다른 프로그래밍 구성들의 조합으로 구현되는 다양한 알고리즘을 포함하여, C, C++, 자바(Java), 어셈블러(assembler) 등과 같은 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능적인 측면들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 이하, 도 3을 참조하여, 컴퓨팅 장치(100)가 수행하는 차량의 충돌 회피 경로 생성 방법에 대하여 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량의 충돌 회피 경로 생성 방법의 순서도이다.
도 3을 참조하면, S110 단계에서, 컴퓨팅 장치(100)는 복수의 차량 각각으로부터 위치 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치(100)는 복수의 차량이 실제 운전자가 탑승하여 운전이 가능한 자율 주행 차량인 경우, 복수의 차량 내의 인포테인먼트 시스템으로부터 차량의 위치 정보를 수집하거나 차량 내의 운전자의 스마트폰에 구비된 GPS 센서로부터 차량의 위치 정보를 수집할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 컴퓨팅 장치(100)가 차량의 위치 정보를 수집하는 어떠한 방법이든 적용이 가능하다.
다양한 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 복수의 차량이 외부에서 사람에 의해 제어되는 RC카이고, 복수의 차량이 주행하는 공간이 GPS 센서가 정확하게 인식되기 어려운 실내 공간인 경우, 실내에 설치된(예: 천장에 설치) 적어도 하나의 카메라로부터 촬영된 영상에 기반하여 복수의 차량 각각에 대한 위치 좌표를 포함하는 위치 정보를 얻을 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다.
다양한 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 복수의 차량 각각의 현재 위치 정보와 기 설정된 주행 경로에 기초하여, 현재 시점을 기준으로 미래의 소정 기간 동안의 복수의 차량에 대한 위치 정보를 얻을 수 있다.
다양한 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 복수의 차량 각각의 현재 위치 정보와 기 설정된 주행 경로에 기초하여, 현재 시점을 기준으로 미래의 소정 기간 동안의 복수의 차량에 대한 위치 및 경로를 하나의 벡터(예: 도 5)로 표현할 수 있다. 도 4를 참조하여 설명하도록 한다.
도 4는 다양한 실시예에서, 차량의 충돌 회피 경로 생성 장치가 차량의 주행 경로에 기초하여 단위 시간별 위치 정보를 생성한 형태를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 다양한 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 복수의 차량 각각의 현재 위치 정보와 기 설정된 주행 경로에 기초하여 미래의 소정 기간 동안의 복수의 차량에 대한 위치 정보를 얻을 수 있다.
먼저, 컴퓨팅 장치(100)는 S110 단계를 거쳐 얻은 차량(10)의 현재 위치 정보에 기초하여, 차량(10)의 현재 위치를 가리키는 좌표(예: (X, Y))를 얻을 수 있으며, 차량(10)의 현재 위치를 가리키는 좌표를 기준 좌표로 설정할 수 있다.
이후, 컴퓨팅 장치(100)는 미래의 소정 기간을 복수의 단위 시간으로 분할할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치(100)는 현재 시점을 기준으로 미래의 2초 동안을 기 설정된 단위 시간인 25ms으로 분할할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 미래의 소정의 기간 및 단위 시간은 다양하게 설정될 수 있다.
이후, 컴퓨팅 장치(100)는 단위 시간(T1, T2, T3, T4)별 복수의 차량의 위치 간의 편차를 가리키는 복수의 오프셋(offset) 좌표를 얻을 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치(100)는 차량(10)이 T1인 시점에서의 위치가 (X+Xoffset1, Y+Yoffset1)인 경우, T1에서의 차량(10)의 위치와 현재의 위치의 편차인 (Xoffset1, Yoffset1) 좌표를 얻을 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치(100)는 T2인 시점에서의 위치가 (X+Xoffset1+Xoffset2, Y+Yoffset1+Yoffset2)인 경우, T1인 시점에서의 차량(10)의 위치(X+Xoffset1, Y+Yoffset1)와 T2인 시점에서의 차량(10)의 위치의 편차인 (Xoffset2, Yoffset2) 좌표를 얻을 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치(100)는 T3인 시점에서의 위치가 (X+Xoffset1+Xoffset2+Xoffset3, Y+Yoffset1+Yoffset2+Yoffset3)인 경우, T2인 시점에서의 차량(10)의 위치(X+Xoffset1+Xoffset2, Y+Yoffset1+Yoffset2)와 T3인 시점에서의 차량(10)의 위치의 편차인 (Xoffset3, Yoffset3) 좌표를 얻을 수 있다.
다양한 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 복수의 차량 각각의 현재 위치(기준 좌표)와 단위 시간(T1, T2, T3, T4)별 복수의 차량의 위치 간의 편차를 가리키는 복수의 오프셋 좌표를 얻을 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치(100)는 차량(10)이 T1인 시점에서의 위치가 (X+Xoffset1, Y+Yoffset1)인 경우, T1에서의 차량(10)의 위치와 현재의 위치의 편차인 (Xoffset1, Yoffset1) 좌표를 얻을 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치(100)는 T2인 시점에서의 위치가 (X+Xoffset1+Xoffset2, Y+Yoffset1+Yoffset2)인 경우, T2에서의 차량(10)의 위치와 현재의 위치의 편차인 (Xoffset1+Xoffset2, Yoffset1+Yoffset2) 좌표를 얻을 수 있다.
다양한 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 단위 시간(T1, T2, T3, T4)별 복수의 차량의 위치를 가리키는 좌표 자체를 얻을 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 단위 시간별 차량의 위치 좌표를 산출하는 다양한 방법이 적용될 수 있다.
다양한 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 상기의 방법을 거쳐 얻은 단위 시간별 차량(10)의 위치 좌표(오프셋 좌표)를 하나의 벡터로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치(100)는 상기의 방법으로 얻은 오프셋 좌표가 각각 (0.0, 0.5), (0.5, 0.6), (1.0, 0.7) 인 경우, 해당 좌표를 (0.0, 0.5, 0.5, 0.6, 1.0, 0.7) 형태로 연결하여 하나의 경로 벡터를 생성할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다.
다시, 도 3을 참조하면, S120 단계에서, 컴퓨팅 장치(100)는 복수의 차량에 대한 위치 정보를 이용하여 복수의 차량에 대한 손실 값(loss)을 산출할 수 있다.
다양한 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 복수의 차량에 대한 복수의 비용 값(cost)를 산출할 수 있고, 산출된 복수의 비용 값을 이용하여 손실 값을 산출할 수 있다.
여기서, 복수의 비용 값은 복수의 차량 간의 거리에 기반하여 산출되는 비용 값 및 복수의 차량의 기존 경로와의 차이에 기반하여 산출되는 비용 값을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 비용 값은 충돌 비용 값, 시간 비용 값, 오프셋 비용 값 및 오프셋 차분 비용 값을 포함할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다.
다양한 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 복수의 비용 값을 모두 합산하여 손실 값을 산출할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치(100)는 복수의 비용 값 충돌 비용 값, 시간 비용 값, 오프셋 비용 값 및 오프셋 차분 비용 값인 경우, 충돌 비용 값, 시간 비용 값, 오프셋 비용 값 및 오프셋 차분 비용 값을 합산하여 손실 값을 산출할 수 있다.
다양한 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 복수의 비용 값을 이용하여 손실 값을 산출하되, 산출된 복수의 비용 값 각각에 기 설정된 가중치를 설정할 수 있다.
다양한 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 충돌 비용 값, 시간 비용 값, 오프셋 비용 값 및 오프셋 차분 비용 값 각각에 대하여 가중치를 설정하되, 오프셋 차분 비용 값, 충돌 비용 값, 시간 비용 값 및 오프셋 비용 값 순으로 높은 가중치를 설정할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치(100)는 오프셋 차분 비용 값의 가중치를 64, 충돌 비용 값의 가중치를 32, 시간 비용 값의 가중치를 4 및 오프셋 비용 값의 가중치를 0.1로 설정할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다.
다양한 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 차량의 손실 값을 산출하기 위하여 손실 함수를 생성할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치(100)는 충돌 비용 값을 산출하는 충돌 비용 산출 함수, 시간 비용 값을 산출하는 시간 비용 산출 함수, 오프셋 비용 값을 산출하는 오프셋 비용 산출 함수 및 오프셋 차분 비용 값을 산출하는 오프셋 차분 비용 산출 함수를 각각 생성하고, 생성된 충돌 비용 산출 함수, 시간 비용 산출 함수, 오프셋 비용 산출 함수 및 오프셋 차분 비용 산출 함수를 결합하여 손실함수를 생성할 수 있다.
다양한 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 충돌 비용 산출 함수를 생성하여 단위 시간별 차량의 충돌 비용 값을 산출할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치(100)는 단위 시간별 복수의 차량 각각의 속력 및 시간을 산출하고, 산출된 속력 및 시간에 기초하여 단위 시간별 복수의 차량 각각의 위치를 산출할 수 있다.
이후, 컴퓨팅 장치(100)는 단위 시간별 복수의 차량 각각의 위치에 기초하여 단위 시간별 복수의 차량 간의 거리를 산출할 수 있다.
이후, 컴퓨팅 장치(100)는 단위 시간별 복수의 차량 간의 거리에 따라 충돌 비용 값을 산출하는 충돌 비용 산출 함수를 생성할 수 있으며, 생성된 충돌 비용 산출 함수를 이용하여 충돌 비용 값을 산출할 수 있다.
다양한 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 단위 시간별 복수의 차량 간의 거리에 반비례한 크기로 충돌 비용 값을 산출하도록 충돌 비용 산출 함수를 설계할 수 있다.
다양한 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 정지 또는 주차되어 있는 차량에게 빠르게 접근하여 충돌하는 경우를 고려하기 위하여, 가중치를 설정할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치(100)는 복수의 차량 간의 거리를 기준 크기로 분할하여 정규분포화(예: exp(-ｘ２) 형태로 정규분포의 그래프 형태와 유사하도록 수치를 계산함)하고, 산출된 충돌 비용 값에 기 설정된 가중치를 부여할 수 있다. 이때, 컴퓨팅 장치(100)는 충돌 비용 값을 산출하는 대상이 되는 제1 차량의 속력을 제1 차량과 인접한 제2 차량의 속력과 제1 차량의 속력의 합으로 나눈 값을 가중치로 설정함으로써, 또는 주차되어 있는 차량에게 빠르게 접근하여 충돌하는 경우의 가중치를 높여줄 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다.
다양한 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 시간 비용 산출 함수를 생성하여 차량에 대한 시간 비용 값을 산출할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치(100)는 기준 시간(예: 실수 1의 값) 대비 각각의 단위 시간의 변화량에 기초하여 시간 비용 값을 산출 시간 비용 산출 함수를 생성할 수 있고, 생성된 시간 비용 산출 함수를 이용하여 복수의 차량에 대한 시간 비용 값을 산출할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다.
다양한 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 오프셋 비용 산출 함수를 생성하여 차량에 대한 오프셋 비용 값을 산출할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치(100)는 단위 시간별 오프셋 좌표 크기의 합(오프셋 좌표 자체의 크기의 합)에 기초하여 오프셋 비용 값을 산출하는 오프셋 비용 산출 함수를 생성할 수 있고, 생성된 오프셋 비용 산출 함수를 이용하여 복수의 차량에 대한 오프셋 비용 값을 산출할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다.
다양한 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 오프셋 차분 비용 산출 함수를 생성하여 차량에 대한 오프셋 차분 비용 값을 산출할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치(100)는 단위 시간별로 각 시점 간의 오프셋 좌표 크기의 차분 값에 기초하여 오프셋 차분 비용 값을 산출하는 오프셋 차분 비용 산출 함수를 생성할 수 있고, 생성한 오프셋 차분 비용 산출 함수를 이용하여 복수의 차량에 대한 오프셋 차분 비용 값을 산출할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다.
S130 단계에서, 컴퓨팅 장치(100)는 손실 값의 최적화 과정을 수행하여 손실 값을 최적화하는 변수를 획득할 수 있다.
다양한 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 경사 하강법을 이용하여 손실 값을 최적화하는 변수를 획득할 수 있다.
여기서, 손실 값을 최적화하는 변수는 S120 단계에서 생성한 손실 함수를 경사 하강법을 이용하여 최적화함으로써 산출되는 값일 수 있으며, 도 6에 도시된 바와 같이 가장 작은 값(예: 충돌 비용 값, 시간 비용 값, 오프셋 비용 값 및 오프셋 차분 비용 값의 합이 가장 작은 값)을 의미할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 손실 값을 최적화하는 변수를 획득하기 위한 어떠한 방법이든 적용이 가능하다.
여기서, 경사 하강법과 관련해서는 "An overview of gradient descent optimization algorithms", Sebastian Ruder, 2017, 등 다양한 문헌이 참조될 수 있다.
다양한 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 경사 하강법을 이용하여 손실 값을 최적화하는 변수를 획득하되, 기 설정된 횟수만큼 손실 값을 최적화하는 변수를 획득하는 과정을 반복 수행하고, 반복 수행하여 획득한 복수의 변수 중 가장 낮은 값을 가지는 변수를 선택할 수 있다.
S140 단계에서, 컴퓨팅 장치(100)는 S130 단계에서 획득한 변수를 이용하여 복수의 차량 각각에 대한 충돌 회피 경로(예: 도 8 내지 10)를 생성할 수 있다.
여기서, 충돌 회피 경로는 도 7에 도시된 바와 같이 차량의 속도를 조절하여 기 설정된 주행 경로를 통과하는 시간을 변경하는 시간적(temporal) 회피 경로와 기 설정된 주행 경로를 이탈하여 재 생성된 충돌 회피 경로를 통과하는 공간적(spatial) 회피 경로를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 손실 값을 최적화하여 획득한 변수를 이용하여 충돌 회피를 위한 차량의 오프셋 좌표 및 속력을 산출하고, 충돌 회피를 위한 차량의 오프셋 좌표 및 상기 차량의 속력을 이용하여 단위 시간별 복수의 차량 각각의 충돌 회피 위치 좌표를 생성할 수 있다. 이후, 컴퓨팅 장치(100)는 선형 보간법(linear interpolation) 및 충돌 회피 위치 좌표를 이용하여 복수의 차량 각각에 대한 충돌 회피 경로를 생성할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다.
다양한 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 변수를 구성하는 복수의 비용 값(예: 충돌 비용 값, 시간 비용 값, 오프셋 비용 값 및 오프셋 차분 비용 값) 각각의 크기에 기초하여 시간적 충돌 회피 경로 또는 공간적 회피 경로 중 적어도 하나의 충돌 회피 경로를 생성할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치(100)는 변수를 구성하는 복수의 비용 값 중 시간 비용 값의 크기가 가장 큰 경우, 해당 차량의 충돌 회피 경로를 시간적 충돌 회피 경로로 생성할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다.
다양한 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 복수의 차량에 대하여 기 설정된 주행 경로 및 충돌 회피 경로를 출력하는 UI(20)를 사용자 단말(200)(예: 각 차량의 운전자 또는 복수의 차량의 충돌 여부를 모니터링하는 관리자의 단말)로 제공할 수 있다. 예를 들어, 도 9 및 10에 도시된 바와 같이, 컴퓨팅 장치(100)는 복수의 차량 각각에 대하여 기 설정된 주행 경로와 상기의 S110 단계 내지 S140 단계를 거쳐 생성된 충돌 회피 경로를 함께 나타내는 UI(20)를 통해 차량이 기 설정된 경로에 따라 움직이는지, 충돌 가능성에 따라 충돌 회피 경로가 어떤 방향으로 생성되는 지 등의 정보를 제공함으로써, 사용자가 복수의 차량의 움직임을 쉽게 파악하도록 안내할 수 있다.
다양한 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 도 9 및 10에 도시된 바와 같이 차량의 기 설정된 주행 경로와 충돌 회피 경로를 함께 출력할 수 있으며, 이때, 기 설정된 주행 경로와 충돌 회피 경로를 구분하기 용이하도록 서로 다른 색상으로 표시할 수 있다(예: 기 설정된 주행 경로를 흰색으로 표시하고 충돌 회피 경로를 주황색으로 표시할 수 있다).
전술한 차량의 충돌 회피 경로 생성 방법은 도면에 도시된 순서도를 참조하여 설명하였다. 간단한 설명을 위해 차량의 충돌 회피 경로 생성 방법은 일련의 블록들로 도시하여 설명하였으나, 본 발명은 상기 블록들의 순서에 한정되지 않고, 몇몇 블록들은 본 명세서에 도시되고 시술된 것과 상이한 순서로 수행되거나 또는 동시에 수행될 수 있다. 또한, 본 명세서 및 도면에 기재되지 않은 새로운 블록이 추가되거나, 일부 블록이 삭제 또는 변경된 상태로 수행될 수 있다.
또한, 전술한 차량의 충돌 회피 경로 생성 방법은 사람이 직접 탑승하여 운행가능한 자율 주행 차량이나 외부에서 사람에 의해 제어 가능한 RC카와 같이 2차원 움직임을 가지는 차량을 대상을 기준으로 하여 충돌 회피 경로를 생성하는 방법을 서술하고 있으나, 이에 한정되지 않고, 드론과 같이 3차원 움직임을 가지는 객체에도 전술한 차량의 충돌 회피 경로 생성 방법이 적용 가능하며, 드론의 3차원 움직임을 가리키는 3차원 좌표를 이용하여 충돌 회피 경로를 생성할 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100 : 차량의 충돌 회피 경로 생성 장치(컴퓨팅 장치)
200 : 사용자 단말
300 : 외부 서버
400 : 네트워크

Claims (10)

  1. 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 방법에 있어서,
    복수의 차량 각각에 기 설정된 주행 경로에 기초하여, 현재 시점을 기준으로 미래의 소정 기간 동안의 상기 복수의 차량에 대한 위치 정보를 얻는 단계;
    상기 복수의 차량에 대한 위치 정보를 이용하여 상기 복수의 차량에 대한 손실 값을 산출하는 단계;
    상기 손실 값의 최적화 과정을 수행하여 상기 손실 값을 최적화하는 변수를 획득하는 단계; 및
    상기 획득된 변수를 이용하여 상기 복수의 차량 각각에 대한 충돌 회피 경로를 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 복수의 차량에 대한 위치 정보를 얻는 단계는,
    상기 복수의 차량 각각의 현재 위치를 가리키는 기준 좌표를 얻는 단계; 및
    상기 미래의 소정 기간을 복수의 단위 시간으로 분할하고, 단위 시간별 상기 복수의 차량의 위치 간의 편차를 가리키는 복수의 오프셋(offset) 좌표를 얻는 단계를 포함하는,
    차량의 충돌 회피 경로 생성 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 최적화 과정을 수행하는 단계는,
    경사 하강법(Gradient Descent)을 이용하여 상기 손실 값을 최적화하는 변수를 획득하는 단계를 포함하는,
    차량의 충돌 회피 경로 생성 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 손실 값을 산출하는 단계는,
    상기 복수의 차량에 대한 복수의 비용 값을 산출하고, 상기 산출된 복수의 비용 값을 이용하여 상기 손실 값을 산출하되, 상기 산출된 복수의 비용 값 각각에 기 설정된 가중치가 설정되는, 단계를 포함하며,
    상기 복수의 비용 값은,
    상기 복수의 차량 간의 거리에 기반하여 산출되는 비용 값 및 상기 복수의 차량의 기존 경로와의 차이에 기반하여 산출되는 비용 값을 포함하는,
    차량의 충돌 회피 경로 생성 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 산출된 복수의 비용 값을 이용하여 상기 손실 값을 산출하는 단계는,
    단위 시간별 상기 복수의 차량 각각의 속력 및 시간을 산출하는 단계;
    단위 시간별 상기 복수의 차량 각각의 위치를 산출하는 단계;
    상기 단위 시간별 복수의 차량 각각의 위치에 기초하여, 단위 시간별 상기 복수의 차량 간의 거리를 산출하는 단계; 및
    상기 단위 시간별 복수의 차량 간의 거리에 반비례하도록 상기 복수의 차량에 대한 충돌 비용 값을 산출하는 단계를 포함하는,
    차량의 충돌 회피 경로 생성 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 충돌 비용 값을 산출하는 단계는,
    상기 복수의 차량 간의 거리를 기준 크기로 분할하여 정규분포화 하는 단계; 및
    상기 산출된 충돌 비용 값에 기 설정된 가중치를 부여하는 단계를 포함하며,
    상기 가중치는 상기 충돌 비용 값을 산출하는 대상이 되는 제1 차량의 속력을 상기 제1 차량과 인접한 제2 차량의 속력과 상기 제1 차량의 속력의 합으로 나눈 값인,
    차량의 충돌 회피 경로 생성 방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 산출된 복수의 비용 값을 이용하여 상기 손실 값을 산출하는 단계는,
    기준 시간 대비 각각의 단위 시간의 변화량에 기초하여 상기 복수의 차량에 대한 시간 비용 값을 산출하는 단계;
    단위 시간별 상기 오프셋 좌표 크기의 합에 기초하여 상기 복수의 차량에 대한 오프셋 비용 값을 산출하는 단계; 및
    단위 시간별로 각 시점 간의 오프셋 좌표 크기의 차분 값에 기초하여 상기 복수의 차량에 대한 오프셋 차분 비용 값을 산출하는 단계를 포함하는,
    차량의 충돌 회피 경로 생성 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 차량 각각에 대한 충돌 회피 경로를 생성하는 단계는,
    상기 손실 값을 최적화하여 충돌 회피를 위한 차량의 오프셋 좌표 및 속력을 산출하는 단계;
    상기 충돌 회피를 위한 차량의 오프셋 좌표 및 상기 차량의 속력을 이용하여 단위 시간별 복수의 차량 각각의 충돌 회피 위치 좌표를 생성하는 단계; 및
    선형 보간법(linear interpolation) 및 상기 충돌 회피 위치 좌표를 이용하여 상기 복수의 차량 각각에 대한 상기 충돌 회피 경로를 생성하는 단계를 포함하는,
    차량의 충돌 회피 경로 생성 방법.
  9. 하나 이상의 인스트럭션을 저장하는 메모리; 및
    상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써,
    제1 항의 방법을 수행하는, 장치.
  10. 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어, 제1 항의 방법을 수행할 수 있도록 컴퓨터에서 독출가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터프로그램.
KR1020200018060A 2020-01-20 2020-02-14 차량의 충돌 회피 경로 생성 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램 KR102140336B1 (ko)

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