KR102531389B1

KR102531389B1 - 자율주행차량의 커브 주행을 제어하는 방법, 장치, 기기 및 매체

Info

Publication number: KR102531389B1
Application number: KR1020210021745A
Authority: KR
Inventors: 지유안 첸; 시아오신 푸; 린 마; 수지안 리; 젠광 주
Original assignee: 베이징 바이두 넷컴 사이언스 앤 테크놀로지 코., 엘티디.
Priority date: 2020-02-19
Filing date: 2021-02-18
Publication date: 2023-05-11
Also published as: KR20210106374A; EP3868625A1; CN111114542B; US11767029B2; US20210253127A1; JP2021130454A; CN111114542A; JP7163433B2; EP3868625B1

Abstract

본 출원은 자율주행차량의 커브 제어 방법, 장치, 기기 및 저장 매체를 공개하였고, 감지 및 자율주행 기술 분야에 관한 것이다. 구체적인 구현 방안은, 타겟 커브를 주행할 때 자율주행차량이 차지하는 상기 타겟 커브의 너비를 획득하는 단계; 상기 타겟 커브에서의 장애물 위치 정보를 검출하는 단계; 상기 차지하는 너비와 상기 장애물의 위치 정보에 따라, 상기 자율주행차량의 상기 타겟 커브에서의 주행 경로를 제어하는 단계; 를 포함한다. 본 출원의 실시예는 자율주행차량이 커브에서 주행할 때 직선로에서 주행할 때보다 더 많은 너비를 차지하는 것을 충분히 고려하여, 자율주행차량의 차체 너비 대신, 자율주행차량이 타겟 커브를 주행할 때 실제 차지하는 타겟 커브의 너비를 획득하여, 자율주행차량의 장애물 회피 능력을 향상시키고, 커브 주행의 안전성을 보장한다.

Description

자율주행차량의 커브 주행을 제어하는 방법, 장치, 기기 및 매체{BEND DRIVING CONTROL METHOD FOR AUTONOMOUS VEHICLE, DEVICE AND MEDIUM}

본 출원은 컴퓨터 기술에 관한 것으로, 특히 감지 및 자율주행 기술 분야에 관한 것이다.

자율주행 기술의 발전에 따라, 점점 더 많은 자율주행차량이 연구 개발되고 사용되어, 더욱 저렴하고, 유연하며, 생산적인 교통 수단으로 되었다. 현재, 자율주행차량의 주행 안전성을 확보하는 것이 매우 필요한데, 특히 사고 발생이 많은 커브에서 주행할 때, 신속하고 정확하게 장애물을 회피하여 커브 주행의 안전을 보장하여야 한다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 종래의 커브에서 장애물을 회피하는 방법은, 주로 이미지 식별 또는 레이저 레이더와 같은 검출 장치를 이용하여 커브에서의 장애물 위치 정보를 파악하여, 성공적으로 장애물을 회피할 수 있도록 자율주행차량을 제어하고 있다.

종래의 커브에서의 장애물을 회피하는 방법은, 주로 장애물의 위치 정보에 초점을 맞추고 있고, 커브에서 주행할 때 자율주행차량의 구체적인 주행 상황에는 주의를 기울이지 않기 때문에, 장애물의 위치를 파악하더라도, 자율주행차량의 구체적인 주행 상황에 따라 적응적으로 제어하지 못하여, 장애물 회피에 실패하고, 자율주행차량의 커브 주행의 안전성을 저해하였다.

본 출원은 자율주행차량의 커브 제어 방법, 장치, 기기 및 저장 매체를 제공하여, 커브에서의 장애물에 대한 자율주행차량의 회피 능력을 향상시키고, 커브 주행의 안전성을 보장하고자 한다.

제1 측면에 있어서, 본 출원의 실시예에서 제공하는 자율주행차량의 커브 제어 방법은, 타겟 커브를 주행할 때 자율주행차량이 차지하는 상기 타겟 커브의 너비를 획득하는 단계; 상기 타겟 커브에서의 장애물 위치 정보를 검출하는 단계; 및 상기 차지하는 너비와 상기 장애물의 위치 정보에 따라, 상기 자율주행차량의 상기 타겟 커브에서의 주행 경로를 제어하는 단계; 를 포함한다.

본 실시예는, 자율주행차량이 커브에서 차지하는 너비가 직선로에서 차지하는 너비보다 큰 것을 충분히 고려하여, 자율주행차량의 차체 너비 대신, 자율주행차량이 타겟 커브를 주행할 때 실제 차지하는 타겟 커브의 너비를 획득하고; 장애물의 위치 정보를 검출하며, 차지하는 너비와 장애물의 위치 정보에 따라, 자율주행차량의 주행 경로를 제어하는바, 즉, 자율주행차량이 실제 차지하는 너비에 따라 적응적으로 노선을 제어하여, 자율주행차량의 장애물 회피 능력을 향상시키고, 커브 주행의 안정성을 보장한다.

선택적으로, 상기 차지하는 너비와 상기 장애물의 위치 정보에 따라, 상기 자율주행차량의 상기 타겟 커브에서의 주행 경로를 제어하는 단계는, 상기 차지하는 너비에 따라, 상기 자율주행차량이 상기 타겟 커브에서 주행 시의 안전한 장애물 회피 거리를 결정하는 단계; 및 장애물의 위치 정보에 따라, 상기 자율주행차량의 타겟 커브에서의 주행 경로를 제어하여, 상기 자율주행차량과 상기 장애물 사이의 횡방향 거리가 상기 안전한 장애물 회피 거리를 초과하도록 하는 단계; 를 포함한다.

본원 발명의 선택 가능한 실시예는, 자율주행차량이 실제 차지하는 너비에 따라 안전한 장애물 회피 거리를 결정하여, 자율주행차량과 장애물 사이의 횡방향 거리가 안전한 장애물 회피 거리를 초과하도록, 장애물이 안전한 장애물 회피 거리 밖에 있도록 하여, 장애물과 자율주행차량의 충돌 문제를 효과적으로 방지한다.

선택적으로, 타겟 커브를 주행할 때 자율주행차량이 차지하는 상기 타겟 커브의 너비를 획득하는 단계는, 상기 자율주행차량의 크기와 타겟 커브의 굴곡도를 획득하는 단계; 및 상기 자율주행차량의 크기와 타겟 커브의 굴곡도에 따라, 타겟 커브를 주행할 때 자율주행차량이 차지하는 상기 타겟 커브의 너비를 계산하는 단계; 를 포함한다.

본원 발명의 선택 가능한 실시예는, 자율주행차량의 크기와 타겟 커브의 굴곡도에 따라, 기하학적 알고리즘으로 자율주행차량이 차지하는 너비를 계산함으로써, 계산 방법이 간단하고, 연산 능력에 대한 요구가 낮아, 계산 효율을 향상시킬 수 있어, 자율주행차량이 커브를 주행할 때 차지하는 너비를 즉시 획득하고, 주행 경로를 신속하게 제어하여, 커브 주행의 안전성을 향상시킬 수 있다.

선택적으로, 상기 자율주행차량의 크기와 타겟 커브의 굴곡도에 따라, 타겟 커브를 주행할 때 자율주행차량이 차지하는 상기 타겟 커브의 너비를 계산하는 단계는, 상기 타겟 커브의 타겟 위치의 굴곡도와 상기 자율주행차량의 크기에 따라, 상기 자율주행차량이 상기 타겟 위치까지 주행할 때, 타겟점에서 차지하는 타겟 커브의 너비를 계산하는 단계를 포함하고, 여기서, 상기 타겟점은 상기 자율주행차량이 상기 타겟 커브의 타겟 위치까지 주행할 때, 상기 타겟 커브에 투영된 상기 자율주행차량의 하나의 코너점의 투영점이다.

본원 발명의 선택 가능한 실시예는, 타겟 커브에서의 타겟점을 입도로, 임의의 타겟점에서 차지하는 너비를 계산하여, 전체 타겟 커브에서 차지하는 너비를 획득하고; 타겟 커브에 투영된 자율주행차량의 하나의 코너점의 투영점을 사용하고, 자율주행차량의 크기와 굴곡도를 결합하여, 자율주행차량이 차지하는 너비를 계산할 수 있으므로, 다른 코너점에 대하여 해당 계산을 하지 않아도 되기에, 계산량을 줄이고, 계산 효율을 향상시킴으로써, 자율주행차량이 커브를 주행할 때 차지하는 너비를 즉시 획득하고, 주행 경로를 신속하게 제어하여, 주행 안전성을 향상시킬 수 있다.

선택적으로, 상기 코너점은 앞 코너점과 뒤 코너점을 포함하고; 타겟 커브의 타겟 위치의 굴곡도와 상기 자율주행차량의 크기에 따라, 상기 자율주행차량이 상기 타겟 위치까지 주행할 때, 상기 타겟점에서 차지하는 타겟 커브의 너비를 계산하는 단계는, 상기 타겟점이 상기 타겟 커브에 투영된 상기 앞 코너점의 투영점인 경우, 상기 타겟 위치의 굴곡도와 상기 자율주행차량의 크기에 따라, 상기 자율주행차량이 상기 타겟 위치까지 주행할 때, 상기 타겟점에서 차지하는 타겟 커브의 제1 너비를 계산하는 단계; 상기 타겟점이 상기 타겟 커브에 투영된 상기 뒤 코너점의 투영점인 경우, 상기 타겟 위치의 굴곡도와 상기 자율주행차량의 크기에 따라, 상기 자율주행차량이 상기 타겟 위치까지 주행할 때, 상기 타겟점에서 차지하는 타겟 커브의 제2 너비를 계산하는 단계; 및 상기 제1 너비와 제2 너비 중 큰 너비에 따라, 상기 자율주행차량이 상기 타겟 위치까지 주행할 때, 상기 타겟점에서 차지하는 타겟 커브의 너비를 계산하는 단계; 를 포함한다.

본원 발명의 선택 가능한 실시예는, 타겟점이 앞 코너점의 투영점과 뒤 코너점의 투영점인 경우, 차지하는 너비가 다를 수 있는 것을 고려하여, 타겟점이 앞 코너점의 투영점과 뒤 코너점의 투영점인 경우에서 차지하는 너비를 각각 계산하여, 차지하는 최대 너비를 획득한다.

선택적으로, 타겟 커브의 굴곡도를 획득하는 단계는, 상기 타겟 커브에서의 임의의 타겟점을 선택하는 단계; 타겟 커브의 타겟 위치의 굴곡도를 초기화하는 단계; 상기 임의의 타겟점의 위치, 상기 타겟 위치의 굴곡도 및 상기 자율주행차량의 크기에 따라, 상기 타겟 위치, 상기 타겟 위치에서 대응하는 주행 방향의 접선 방향 및 상기 자율주행차량의 코너점측의 에지와 상기 타겟 커브의 교점 위치를 계산하는 단계; 상기 타겟 위치와 교점의 연결선과 상기 접선 사이의 끼인각을 계산하는 단계; 및 설정한 반복 조건이 만족될 때까지, 상기 끼인각으로 상기 타겟 커브의 굴곡도를 업데이트하고, 상기 타겟 위치, 접선 방향 및 교점 위치의 계산 동작을 반복 수행하는 단계; 를 포함한다.

본원 발명의 선택 가능한 실시예는, 기하학적 알고리즘을 사용하고 여러 번 반복하여, 타겟 위치의 굴곡도를 계산하고, 반복을 조절할 수 있는 설계로 계산의 난이도를 낮추었다.

선택적으로, 타겟 커브의 타겟 위치의 굴곡도와 상기 자율주행차량의 크기에 따라, 상기 자율주행차량이 상기 타겟 위치까지 주행할 때, 상기 타겟점에서 차지하는 타겟 커브의 너비를 계산하는 단계는, 상기 타겟 커브의 타겟 위치에서 대응하는 주행 방향의 굴곡 방향을 획득하는 단계; 상기 굴곡 방향이 좌측을 향하는 경우, 상기 타겟 위치의 굴곡도와 상기 자율주행차량의 크기에 따라, 상기 자율주행차량이 상기 타겟 위치까지 주행할 때, 상기 타겟점에서 차지하는 타겟 커브의 우측 너비를 계산하고; 상기 자율주행차량의 차체 너비의 절반에 따라, 상기 자율주행차량이 상기 타겟 위치까지 주행할 때, 상기 타겟점에서 차지하는 타겟 커브의 좌측 너비를 결정하는 단계; 및 상기 굴곡 방향이 우측을 향하는 경우, 상기 타겟 위치의 굴곡도와 상기 자율주행차량의 크기에 따라, 상기 자율주행차량이 상기 타겟 위치까지 주행할 때, 상기 타겟점에서 차지하는 타겟 커브의 좌측 너비를 계산하고; 상기 자율주행차량의 차체 너비의 절반에 따라, 상기 자율주행차량이 상기 타겟 위치까지 주행할 때, 상기 타겟점에서 차지하는 타겟 커브의 우측 너비를 결정하는 단계; 를 포함한다.

본원 발명의 선택 가능한 실시예는, 타겟 커브의 굴곡 방향이 좌측과 우측을 포함하는 것을 고려하여, 좌측으로 굴곡할 때와 우측으로 굴곡할 때의 좌측 너비와 우측 너비를 각각 계산함으로써, 상황을 구별하여 자율주행차량이 차지하는 너비를 계산하여, 타겟 커브가 좌측으로 굴곡할 때와 우측으로 굴곡할 때의 차량의 장애물 회피 능력을 모두 향상시킬 수 있다.

선택적으로, 상기 타겟 커브의 타겟 위치에서 대응하는 주행 방향의 굴곡 방향을 획득하는 단계는, 상기 타겟 위치에서 대응하는 주행 방향의 제1 접선 방향과 상기 타겟점에서 대응하는 주행 방향의 제2 접선 방향을 획득하는 단계; 상기 제1 접선 방향과 제2 접선 방향의 각도 관계에 따라, 상기 굴곡 방향을 결정하는 단계; 를 포함한다.

본원 발명의 선택 가능한 실시예는, 기하학적 알고리즘을 사용하여, 타겟 위치와 타겟점의 접선 방향에 따라 굴곡 방향을 결정하기 때문에, 자이로스코프와 같은 센서로 굴곡 방향을 검출할 필요가 없어, 하드웨어 비용을 절약하였고; 동시에 계산량을 줄이고, 계산 효율을 향상시킴으로써, 자율주행차량이 커브를 주행할 때 차지하는 너비를 즉시 획득하고, 주행 경로를 신속하게 제어하여, 커브 주행의 안전성을 향상시켰다.

선택적으로, 상기 자율주행차량의 크기를 획득하는 단계는, 상기 자율주행차량의 최대 차체 너비와 최대 차체 길이를 획득하는 단계; 상기 최대 차체 너비와 최대 차체 길이에 따라, 상기 자율주행차량의 외접 직사각형의 크기를 결정하여 상기 자율주행차량의 크기로 하는 단계; 를 포함한다.

본원 발명의 선택 가능한 실시예는, 자율주행차량의 외접 직사각형의 크기를 상기 자율주행차량의 크기로 하여, 자율주행차량이 차지하는 너비의 계산 시, 실질적으로 자율주행차량의 외접 직사각형이 차지하는 너비를 계산하는 것이므로, 자율주행차량이 차지하는 최대 너비를 획득하여, 자율주행차량의 장애물 회피 능력을 보다 향상시킬 수 있다.

제2 측면에 있어서, 본 출원의 실시예는 자율주행차량의 커브 제어 장치를 더 제공하는바, 타겟 커브를 주행할 때 자율주행차량이 차지하는 상기 타겟 커브의 너비를 획득하는 획득 모듈; 상기 타겟 커브에서의 장애물 위치 정보를 검출하는 검출 모듈; 및 상기 차지하는 너비와 상기 장애물의 위치 정보에 따라, 상기 자율주행차량의 상기 타겟 커브에서의 주행 경로를 제어하는 제어 모듈; 을 포함한다.

제3 측면에 있어서, 본 출원의 실시예는 전자 기기를 더 제공하는바, 적어도 하나의 프로세서; 및 상기 적어도 하나의 프로세서와 통신 연결되는 메모리; 를 포함하고, 상기 메모리는 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행 가능한 명령을 저장하고, 상기 명령이 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 경우, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 제1 측면의 자율주행차량의 커브 주행을 제어하는 방법이 수행된다.

제4 측면에 있어서, 본 출원의 실시예는 컴퓨터 프로그램이 저장된 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 더 제공하는바, 상기 컴퓨터 프로그램이 프로세서에 의해 실행될 경우, 제1 측면의 자율주행차량의 커브 주행을 제어하는 방법이 수행된다.

제5 측면에 있어서, 본 출원의 실시예는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되어 있는 컴퓨터 프로그램을 제공하는바, 상기 컴퓨터 프로그램의 명령이 실행될 경우, 제1 측면의 자율주행차량의 커브 주행을 제어하는 방법이 수행된다.

전술된 선택 가능한 방식의 기타 효과는 아래의 구체적인 실시예와 결합하여 설명할 것이다.

도면은 본 출원의 기술 방안을 보다 잘 이해하기 위한 것으로, 본 출원을 한정하는 것은 아니다. 여기서,
도 1a는 본 출원의 실시예 1에 따른 자율주행차량의 커브 제어 방법의 흐름도이다.
도 1b는 본 출원의 실시예 1에 따른 자율주행차량이 차지하는 타겟 커브의 너비의 개략도이다.
도 2a는 본 출원의 실시예 2에 따른 자율주행차량의 커브 제어 방법의 흐름도이다.
도 2b는 본 출원의 실시예 2에 따른 자율주행차량이 타겟 커브의 중선에 위치한 개략도이다.
도 2c는 본 출원의 실시예 2에 따른 자율주행차량이 타겟 커브의 중선에 위치한 다른 개략도이다.
도 3은 본 출원의 실시예 3에 따른 자율주행차량의 커브 제어 장치의 구조도이다.
도 4는 본 출원의 실시예에 따른 자율주행차량의 커브 제어 방법을 구현하는 전자 기기의 블록도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 출원의 예시적인 실시예들을 설명하는바, 본 출원의 실시예에 포함된 다양한 세부사항은 이해를 돕기 위한 것으로, 예시적인 목적일 뿐이다. 따라서, 이해해야 하는 바로는, 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 출원의 범위 및 사상에서 벗어나지 않는 한, 본 명세서에 기술된 실시예들에 대하여 다양한 변경 및 수정을 할 수 있다. 또한, 명확하고 간결하게 설명하기 위하여, 아래 설명에서 공지의 기능 및 구조에 대한 설명은 생략하기로 한다.

실시예 1

도 1a는 본 출원의 실시예 1에 따른 자율주행차량의 커브 제어 방법의 흐름도이다.

본 출원의 실시예는 자율주행차량이 커브를 주행할 때, 주행 경로를 제어함으로써 장애물을 회피하는 상황에 적용되고, 해당 방법은 자율주행차량의 커브 제어 장치에 의해 수행되는바, 해당 장치는 소프트웨어 및/또는 하드웨어에 의해 구현되고, 구체적으로 데이터 연산 능력을 구비한 전자 기기에 설치된다. 해당 전자 기기는 구체적으로 자율주행차량 내에 배치되거나, 자율주행차량과 독립되어 배치될 수 있다.

도 1a와 같이, 자율주행차량의 커브 제어 방법은, 단계(S101) 내지 단계(S103)를 포함한다.

단계(S101), 타겟 커브를 주행할 때 자율주행차량이 차지하는 타겟 커브의 너비를 획득한다.

본 실시예에서, 자율주행차량이 주행할 커브를 타겟 커브라고 한다. 종래의 자율주행차량의 경로 설계에 따르면, 자율주행차량이 타겟 커브를 주행할 때, 자율주행차량의 중심은 타겟 커브의 중선에 위치한다. 이러한 전제 조건하에, 자율주행차량이 차지하는 타겟 커브의 너비는 타겟 커브 양측의 너비를 포함하고, 자율주행차량의 주행 방향을 기준으로, 좌측 너비와 우측 너비로 구분된다. 물론, 자율주행차량의 좌측 또는 우측도 타겟 커브의 중선에 위치할 수 있는바, 이때, 자율주행차량이 차지하는 타겟 커브의 너비는 타겟 커브 일측의 너비를 포함한다.

타겟 커브가 굴곡 상태이므로, 차지하는 타겟 커브의 너비는 실질적으로 자율주행차량이 스쳐지나가는, 타겟 커브에 수직된 너비이다. 명백한 것은, 자율주행차량이 차지하는 타겟 커브의 너비는 차지하는 직선로의 너비보다 크다. 도 1b는 본 출원의 실시예 1에 따른 자율주행차량이 차지하는 타겟 커브의 너비의 개략도이다.

도 1b는 직사각형으로 자율주행차량을 도시하였으며, 좌측을 향하여 주행한다. 자율주행차량의 전반부는 타겟 커브에 위치하고, 후반부는 직선로에 위치하며, 직선로에서의 점(P)이 차지하는 타겟 커브의 우측 너비는 너비(L1)이다. 즉 자율주행차량 차체 너비의 절반이고, 커브에서의 점(Q)이 차지하는 우측 너비는 너비(L2)이며, 차체 너비의 절반보다 현저하게 크다. 자율주행차량의 성공적인 장애물 회피를 위하여, 차체 너비의 절반을 사용하는 대신, 자율주행차량이 차지하는 타겟 커브의 너비로 장애물을 회피하여야 한다.

선택적으로, 자율주행차량의 주변에 레이저 또는 초음파 센서와 같은 거리 센서를 배치하여 자율주행차량이 타겟 커브를 주행할 때, 거리 센서로 자율주행차량의 에지와 타겟 커브의 중선 사이의 거리를 측정하여, 차지하는 타겟 커브의 너비를 획득한다.

단계(S102), 타겟 커브에서의 장애물 위치 정보를 검출한다.

선택적으로, 자율주행차량이 타겟 커브를 주행할 때, 타겟 커브에서의 장애물 위치 정보를 실시간으로 검출한다. 검출 방법은, 자율주행차량의 전방 이미지를 촬영하여, 이미지에서 장애물 위치를 식별하고, 현실 세계에 매핑하는 방법, 또는, 레이저 또는 초음파로 타겟 커브에서의 장애물 위치 정보를 탐지하는 방법을 포함하는바, 이에 한정되지 않는다. 본 실시예는 장애물의 위치 정보를 검출하는 방법을 한정하지 않고, 장애물의 위치 정보를 검출할 수 있는 임의의 방법을 사용할 수 있다.

단계(S103), 차지하는 너비와 장애물의 위치 정보에 따라, 자율주행차량의 타겟 커브에서의 주행 경로를 제어한다.

본 실시예는 자율주행차량의 속도와 방향 전환을 제어하여, 주행 경로를 제어할 수 있다. 주행 경로를 제어함으로써, 장애물이 자율주행차량이 차지하는 너비 밖에 위치하도록 하여, 장애물을 성공적으로 회피하도록 한다.

이해해야 할 것은, 차지하는 너비와 함께 자율주행차량의 주행 경로를 제어하기 위하여, 장애물의 위치 정보와 자율주행차량이 차지하는 너비는 동일 기산점을 사용하여야 한다. 자율주행차량이 차지하는 너비의 기산점이 타겟 커브의 중선인 경우, 장애물의 위치 정보의 기산점도 타겟 커브의 중선이어야 한다.

선택적으로, 차지하는 너비에 따라, 자율주행차량이 타겟 커브를 주행할 때의 안전한 장애물 회피 거리를 결정하고, 장애물의 위치 정보에 따라, 자율주행차량의 타겟 커브에서의 주행 경로를 제어하여, 자율주행차량과 장애물 사이의 횡방향 거리가 안전한 장애물 회피 거리를 초과하도록 한다.

구체적으로, 차지하는 너비 자체 또는 해당 너비의 1배 보다 큰 배수의 너비를 안전한 장애물 회피 거리로 한다. 자율주행차량의 중심이 타겟 커브의 중선에 위치하면, 장애물의 위치 정보도 타겟 커브의 중선을 기산점으로 하는바, 즉 자율주행차량과 장애물 사이의 횡방향 거리는 실질적으로 장애물로부터 타겟 커브의 중선까지의 거리이다. 자율주행차량과 장애물 사이의 횡방향 거리가 안전한 장애물 회피 거리를 초과하여야 주행 안전성을 보장할 수 있다.

본 실시예에서, 자율주행차량이 커브에서 차지하는 너비가 직선로에서 차지하는 너비보다 큰 것을 충분히 고려하여, 자율주행차량의 차체 너비 대신, 자율주행차량이 타겟 커브를 주행할 때 실제 차지하는 타겟 커브의 너비를 획득하고, 장애물의 위치 정보를 검출하며, 차지하는 너비와 장애물의 위치 정보에 따라, 자율주행차량의 주행 경로를 제어할 수 있다. 즉, 자율주행차량이 실제 차지하는 너비에 따라 적응적으로 노선을 제어하여, 자율주행차량의 장애물 회피 능력을 향상시키고, 커브 주행의 안정성을 보장한다.

나아가, 자율주행차량이 실제 차지하는 너비에 따라 안전한 장애물 회피 거리를 결정하여, 자율주행차량과 장애물 사이의 횡방향 거리가 안전한 장애물 회피 거리를 초과하도록 제어하여, 장애물이 안전한 장애물 회피 거리 밖에 있도록 보장하고, 장애물과 자율주행차량의 충돌 문제를 효과적으로 방지한다.

실시예 2

도 2a는 본 출원의 실시예 2에 따른 자율주행차량의 커브 제어 방법의 흐름도이다.

본 출원의 실시예는 전술된 여러 실시예의 기술방안을 기초로 최적화되었다.

나아가, 동작 "타겟 커브를 주행할 때 자율주행차량이 차지하는 타겟 커브의 너비를 획득한다"를 "자율주행차량의 크기와 타겟 커브의 굴곡도를 획득하고, 자율주행차량의 크기와 타겟 커브의 굴곡도에 따라, 타겟 커브를 주행할 때 자율주행차량이 차지하는 타겟 커브의 너비를 계산한다"로 세분화하여, 너비 계산의 효율을 향상시킨다.

자율주행차량의 크기가 넓을수록 차지하는 타겟 커브의 너비가 크다. 타겟 커브의 굴곡도는 타겟 커브의 굴곡 정도를 나타내고, 자율주행차량의 중심에서의 타겟 커브의 곡률로 표시할 수 있다. 해당 굴곡도가 클수록, 차지하는 타겟 커브의 너비가 크다. 본 실시예는 자율주행차량의 크기와 타겟 커브의 굴곡도에 따라, 기하학적 알고리즘으로 자율주행차량이 차지하는 너비를 계산하는바, 이는 계산 방법이 간단하고, 연산 능력에 대한 요구가 낮아, 계산 효율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 자율주행차량이 커브를 주행할 때 차지하는 너비를 즉시 획득하고, 주행 경로를 신속하게 제어하여, 커브 주행의 안전성을 향상시킬 수 있다.

실제 상황에서, 자율주행차량은 불규칙한 형상을 가지고 있기에, 부위별 크기가 서로 다르므로, 자율주행차량의 각 부위의 크기를 통일시켜야 한다. 이에 기반하여, 자율주행차량의 최대 차체 너비와 최대 차체 길이를 획득하고, 최대 차체 너비와 최대 차체 길이에 따라, 자율주행차량의 외접 직사각형의 크기를 자율주행차량의 크기로 결정한다.

자율주행차량의 외접 직사각형의 크기를 자율주행차량의 크기로 함으로써, 자율주행차량이 차지하는 너비를 계산할 때, 실질적으로 자율주행차량의 외접 직사각형이 차지하는 너비를 계산하는 것이고, 자율주행차량이 차지하는 너비를 최대 범위내에서 획득하여, 자율주행차량의 장애물 회피 능력을 보다 더 향상시킬 수 있다.

나아가, 동작 "자율주행차량의 크기와 타겟 커브의 굴곡도에 따라, 타겟 커브를 주행할 때 자율주행차량이 차지하는 타겟 커브의 너비를 계산한다"를 "타겟 커브의 타겟 위치의 굴곡도와 자율주행차량의 크기에 따라, 자율주행차량이 타겟 위치까지 주행할 때, 타겟점에서 차지하는 타겟 커브의 너비를 계산할 수 있다. 여기서, 타겟점은 자율주행차량이 타겟 커브의 타겟 위치까지 주행할 때, 타겟 커브에 투영된 자율주행차량의 하나의 코너점의 투영점이다"로 세분화하여, 타겟 커브에서의 타겟점을 입도로 하여, 계산 효율을 보다 더 향상시킨다.

도 2a와 같이, 자율주행차량의 커브 제어 방법은, 단계(S201) 내지 단계(S204)를 포함한다.

단계(S201), 자율주행차량의 크기와 타겟 커브의 굴곡도를 획득한다.

자율주행차량의 크기를 획득하는 방법은 전술된 설명을 참조할 수 있고, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

타겟 커브의 굴곡도를 획득하는 방법은 아래 단계를 포함한다. 타겟 커브에서의 임의의 타겟점을 선택하고, 타겟 위치의 굴곡도를 초기화하며, 임의의 타겟점의 위치, 타겟 위치의 굴곡도 및 자율주행차량의 크기에 따라, 타겟 위치, 타겟 위치에서 대응하는 주행 방향의 접선 방향 및 자율주행차량의 코너점측의 에지와 타겟 커브의 교점 위치를 계산하며, 타겟 위치와 교점의 연결선과 접선 사이의 끼인각을 계산하고, 끼인각으로 타겟 커브의 굴곡도를 업데이트하며, 설정한 반복 조건이 만족될 때까지, 타겟 위치, 접선 방향 및 교점 위치를 계산하는 동작을 반복한다.

선택적으로, 먼저, 전자 지도에서 타겟 커브의 좌표점 집합을 추출하여 타겟 커브를 획득한다. 계산의 편의를 위하여, 좌표점 집합을 스무딩(smoothing) 처리하여, 보다 스무스한 곡선을 획득한다. 해당 곡선은 자율주행차량의 주행 궤도선이기도 하는바, 타겟 커브의 중선이기도 한다.

도 2b는 본 출원의 실시예 2에 따른 자율주행차량이 타겟 커브의 중선에 위치하는 개략도이다. 여기서, 타겟점, 즉 점(A)은 타겟 커브의 중선에서 선택한 임의의 점이고, 구체적으로, 타겟 커브의 좌표점 집합에서 선택한 임의의 점이다. 점(A)은, 자율주행차량이 타겟 커브의 타겟 위치까지 주행할 때, 타겟 커브에 투영된 자율주행차량의 코너점(F)의 투영점이다. 타겟 위치는 자율주행차량의 중심점, 즉 점(O)을 사용할 수 있다. 자율주행차량의 코너점은 실질적으로 자율주행차량의 에지에서의 돌출된 점이다. 도 2b와 같이, 자율주행차량의 외접 직사각형의 크기를 사용한 경우, 코너점은 직사각형의 임의의 직각이고, 도 2b에서, 점(F)은 자율주행차량의 앞 코너점이다. 그외, 도 2b는 점(O)의 접선(L), 그리고 자율주행차량의 앞 코너점측의 에지와 타겟 커브의 교점 위치, 즉 점(B)을 더 표시하였고, 자율주행차량의 앞 코너점측의 에지의 중심점, 즉 접선(L)과 앞 코너점측 에지의 교점, 즉 점(C)도 표시하였다. 선분(OC)과 선분(AF)은 점(D)에서 교차된다.

이해할 수 있는 것은, 자율주행차량의 코너점측 에지는 코너점이 위치하는 일측의 에지다. 코너점(F)은 2개의 에지(FG와 FF')를 연결하지만, 그중 하나만 타겟 커브와 교차하는바, 즉 도 2b의 에지(FG)이다.

본 실시예는 타겟 커브의 좌표점 집합 및 좌표점 집합에서 점(A)을 선택하는 것을 미리 알고 있다는 전제하에, 점(O)의 굴곡도를 계산한다. 자율주행차량의 차체가 짧고, 타겟 커브의 곡률이 제한적인 것을 고려하여, 곡선(BAO)의 곡률이 작고, 직선에 가까운 것으로 가정하면, 수학식 1은 아래와 같다.

수학식 1에서, ∠1은 점(O)과 점(B)의 연결선과, 접선(L) 사이의 끼인각이고, 이를 점(O)의 굴곡도로 한다.

먼저, ∠1을 0으로 초기화하는바, 이는 0이 실제 굴곡도에 근접하여, 소요하는 반복 횟수가 적기 때문이다. 설명이 필요한 것은, 본 단계는 실질적으로 하나의 각도를 0으로 초기화하는 것인데, 해당 각도가 위치한 타겟 위치, 점(O)은 미지이다.

다음, 기하학적 지식에 따른 수학식2는 아래와 같다.

여기서, OC는 자율주행차량의 차체 길이의 절반이고, FC는 자율주행차량 차체 너비의 절반이며, 자율주행차량의 외접 직사각형의 크기에 따라 결정된다.

다음, 점(O)을 타겟 커브에서 점(A) 보다 OA만큼 작은 위치의 점으로 계산한다. 계산을 간소화하기 위하여, 프레네(Frenet) 좌표계의 S축으로 타겟 커브를 나타낸다. 이에 기반하여, 점(O)은 점(A)의 S값보다 OA만큼 작은 위치의 점이다. 타겟 커브와 그 위의 점(O)을 미리 알고 있다는 전제하에, 점(O)이 대응하는 주행 방향의 접선(L)의 방향을 계산한다. 도 2b의 주행 방향은 상측을 향하고, 화살표로 표시되며, 접선(L)의 방향은 벡터

의 방향이다.

다음, 점(B)을 타겟 커브에서 점(O)의 S값보다

큰 점으로 계산한다. 수학식 3으로 ∠1을 업데이트 한다.

설정한 반복 조건이 만족될 때까지, 점(O), 접선(L)의 방향 및 점(B)을 계산하는 동작을 반복한다. 반복 조건의 설정은, 반복 횟수를 설정하거나 ∠1이 수렴 정확도에 도달하는 것을 포함한다. 실험 결과, ∠1은 지나치게 크지 않고, 초기값 0은 수렴 값에 근접하며, 계산 정확도에 대한 요구가 높지 않아, 5회 정도 반복하면 충분하다.

도 2c는 본 출원의 실시예 2에 따른 자율주행차량이 타겟 커브의 중선에 위치하는 다른 개략도이다. 해당 도면에서, 자율주행차량의 주행 방향은 상측을 향하고, 선택한 타겟점은 점(A')이며, 이는 자율주행차량이 점(O)까지 주행할 때, 타겟 커브에 투영된 뒤 코너점(F')의 투영점이다. 점(O)에서의 접선은 접선(L)이고, 접선(L)의 방향은 벡터

의 방향이다. 자율주행차량의 뒤 코너점측의 에지(F'H)와 타겟 커브의 교점 위치는 점(B')이고, 자율주행차량의 뒤 코너점측의 에지의 중심점이자, 접선(L)과 뒤 코너점측 에지(F'H)의 교점은 점(C')이다. 선분(OC')과 선분(A'F')은 점(D')에서 교차된다. 전술된 방법에 따라, ∠B'OC'를 획득할 수 있는바, 즉 점(A')에서의 타겟 커브의 굴곡도∠1'이다.

본 실시예는 기하학적 알고리즘을 사용하고 여러번 반복하여, 타겟 위치의 굴곡도를 계산하고, 반복을 조절할 수 있는 설계로 계산의 난이도를 낮추었다.

단계(S202), 타겟 커브의 타겟 위치의 굴곡도와 자율주행차량의 크기에 따라, 자율주행차량이 타겟 위치까지 주행할 때, 타겟점에서 차지하는 타겟 커브의 너비를 계산한다.

타겟 커브의 굴곡 방향에 좌측을 향하는 것과 우측을 향하는 것이 포함되는 것을 고려할 때, 굴곡 방향이 다른 경우, 타겟점에서 차지하는 타겟 커브의 좌측 너비와 우측 너비도 서로 다르다. 따라서, 먼저 타겟 커브가 타겟 위치에서 대응하는 주행 방향의 굴곡 방향을 획득한다. 선택적으로, 타겟 위치에서 대응하는 주행 방향의 제1 접선 방향과 타겟점에서 대응하는 주행 방향의 제2 접선 방향을 획득하고, 제1 접선 방향과 제2 접선 방향의 각도 관계에 따라, 굴곡 방향을 결정한다.

여기서, 타겟 커브와 타겟 위치를 미리 알고 있다는 전제하에, 타겟 위치에서 대응하는 주행 방향의 접선 방향을 구하여, 제1 접선 방향으로 한다. 타겟 커브와 타겟점을 미리 알고 있다는 전제하에, 타겟점에서 대응하는 주행 방향의 접선 방향을 구하여, 제2 접선 방향으로 한다.

도 2b와 같이, 타겟점이 타겟 커브에 투영된 자율주행차량의 앞 코너점의 투영점인 경우, 제1 접선 방향이 시계 방향으로 제2 접선 방향까지 회전하는 각도가 제1 접선 방향이 반시계 방향으로 제2 접선 방향까지 회전하는 각도보다 작은 경우, 굴곡 방향이 우측을 향한 것으로 결정하고, 제1 접선 방향이 시계 방향으로 제2 접선 방향까지 회전하는 각도가, 제1 접선 방향이 반시계 방향으로 제2 접선 방향까지 회전하는 각도보다 큰 경우, 굴곡 방향이 좌측을 향한 것으로 결정한다.

도 2c와 같이, 타겟점이 타겟 커브에 투영된 자율주행차량의 뒤 코너점의 투영점인 경우, 제1 접선 방향이 시계 방향으로 제2 접선 방향까지 회전하는 각도가, 제1 접선 방향이 반시계 방향으로 제2 접선 방향까지 회전하는 각도보다 작은 경우, 굴곡 방향이 좌측을 향한 것으로 결정하고, 제1 접선 방향이 시계 방향으로 제2 접선 방향까지 회전하는 각도가, 제1 접선 방향이 반시계 방향으로 제2 접선 방향까지 회전하는 각도보다 큰 경우, 굴곡 방향이 우측을 향한 것으로 결정한다.

본 실시예에서, 기하학적 알고리즘을 사용하여, 타겟 위치와 타겟점의 접선 방향에 따라 굴곡 방향을 결정하기 때문에, 자이로스코프와 같은 센서로 굴곡 방향을 검출할 필요가 없어, 하드웨어 비용을 절약하였고, 동시에 계산량을 줄이고, 계산 효율을 향상시킴으로써, 자율주행차량이 커브를 주행할 때 차지하는 너비를 즉시 획득하고, 주행 경로를 신속하게 제어하여, 커브 주행의 안전성을 향상시켰다.

나아가, 굴곡 방향이 좌측을 향하는 경우, 타겟 위치의 굴곡도와 자율주행차량의 크기에 따라, 자율주행차량이 타겟 위치까지 주행할 때, 타겟점에서 차지하는 타겟 커브의 우측 너비를 계산하고, 자율주행차량의 차제 너비의 절반에 따라, 자율주행차량이 타겟 위치까지 주행할 때, 타겟점에서 차지하는 타겟 커브의 좌측 너비를 계산한다. 도 2b와 도 2c를 결합하여 참고하면, 수학식 4와 수학식 5는 좌측으로 굴곡할 때, 점(A)에서 차지하는 타겟 커브의 우측 너비(

)와 좌측 너비(

)를 각각 나타냈고, 수학식6 과 수학식 7은 좌측으로 굴곡할 때, 점(A＇)에서 차지하는 타겟 커브의 우측 너비(

)와 좌측 너비(

)를 각각 나타냈다.

우측으로 굴곡하는 경우, 좌측으로 굴곡할 때와 반대로, 타겟 위치의 굴곡도와 자율주행차량의 크기에 따라, 자율주행차량이 타겟 위치까지 주행할 때, 타겟점에서 차지하는 타겟 커브의 좌측 너비를 계산하는바, 자세하게 수학식 4와 수학식 6을 참조할 수 있고, 자율주행차량의 차제 너비의 절반에 따라, 자율주행차량이 타겟 위치까지 주행할 때, 타겟점에서 차지하는 타겟 커브의 우측 너비를 결정하는바, 자세하게 수학식 5와 수학식 7을 참조할 수 있다.

나아가, 코너점이 앞 코너점과 뒤 코너점인 경우, 획득한 차지하는 너비가 서로 다를 수 있는바, 예를 들어, 수학식 4와 수학식 6에서 구한 결과가 서로 다르기에, 경우에 따라 차지하는 너비를 계산한 후, 보다 큰 너비를 최종 차지하는 너비로 한다.

구체적으로, 타겟점이 타겟 커브에 투영된 앞 코너점의 투영점인 경우, 타겟 위치의 굴곡도와 자율주행차량의 크기에 따라, 자율주행차량이 타겟 위치까지 주행할 때, 타겟점에서 차지하는 타겟 커브의 제1 너비를 계산하고, 수학식 4, 수학식 5와 같이 결과를 획득할 수 있다. 또한, 타겟점이 타겟 커브에 투영된 뒤 코너점의 투영점인 경우, 타겟 위치의 굴곡도와 자율주행차량의 크기에 따라, 자율주행차량이 타겟 위치까지 주행할 때, 타겟점에서 차지하는 타겟 커브의 제2 너비를 계산하며, 수학식 6, 수학식 7과 같이 결과를 획득할 수 있다. 그리고, 제1 너비와 제2 너비 중 큰 너비에 따라, 자율주행차량이 타겟 위치까지 주행할 때, 타겟점에서 차지하는 타겟 커브의 너비를 계산한다. 구체적으로, 좌측 너비가 큰 쪽과 우측 너비가 큰 쪽을 각각 선택하여, 차지하는 최종 너비로 결정한다.

단계(S203), 타겟 커브에서의 장애물 위치 정보를 검출한다.

단계(S204), 차지하는 너비와 장애물의 위치 정보에 따라, 자율주행차량의 타겟 커브에서의 주행 경로를 제어한다.

본 실시예에서, 타겟 커브에서의 타겟점을 입도로, 임의의 타겟점에서 차지하는 너비를 계산하여, 전체 타겟 커브에서 차지하는 너비를 획득하고, 타겟 커브에 투영된 자율주행차량의 하나의 코너점의 투영점을 사용하고, 자율주행차량의 크기와 굴곡도를 결합하여, 자율주행차량이 차지하는 너비를 계산할 수 있으므로, 다른 코너점에 대하여 해당 계산을 하지 않아도 되기에, 계산량을 줄이고, 계산 효율을 향상시킴으로써, 자율주행차량이 커브를 주행할 때 차지하는 너비를 즉시 획득하고, 주행 경로를 신속하게 제어하여, 주행 안전성을 향상시킬 수 있다.

실시예 3

도 3은 본 출원의 실시예 3에 따른 자율주행차량의 커브 제어 장치의 구조도이다.

본 출원의 실시예는 자율주행차량이 커브를 주행할 때, 주행 경로를 제어하여 장애물을 회피하는 상황에 적용되고, 상기 장치는 소프트웨어 및/또는 하드웨어로 구현되며, 데이터 연산 능력을 가진 전자 기기에 구체적으로 배치된다.

도 3과 같이, 자율주행차량의 커브 제어 장치(300)는, 획득 모듈(301), 검출 모듈(302) 및 제어 모듈(303)을 포함할 수 있다.

여기서, 획득 모듈(301)은, 타겟 커브를 주행할 때 자율주행차량이 차지하는 타겟 커브의 너비를 획득한다.

검출 모듈(302)은, 타겟 커브에서의 장애물 위치 정보를 검출한다.

제어 모듈(303)은, 차지하는 너비와 장애물의 위치 정보에 따라, 자율주행차량의 타겟 커브에서의 주행 경로를 제어한다.

본 실시예는, 자율주행차량이 커브에서 차지하는 너비가 직선로에서 차지하는 너비보다 큰 것을 충분히 고려하여, 자율주행차량의 차체 너비 대신, 자율주행차량이 타겟 커브를 주행할 때 실제 차지하는 타겟 커브의 너비를 획득하고, 또한, 장애물의 위치 정보를 검출하고, 차지하는 너비와 장애물의 위치 정보에 따라, 자율주행차량의 주행 경로를 제어하는바, 즉, 자율주행차량이 실제 차지하는 너비에 따라 적응적으로 노선을 제어하여, 자율주행차량의 장애물 회피 능력을 향상시키고, 커브 주행의 안정성을 보장한다.

나아가, 제어 모듈(303)은 구체적으로, 차지하는 너비에 따라, 자율주행차량이 타겟 커브를 주행할 때의 안전한 장애물 회피 거리를 결정하고, 장애물의 위치 정보에 따라, 자율주행차량의 타겟 커브에서의 주행 경로를 제어하여, 자율주행차량과 장애물 사이의 횡방향 거리가 안전한 장애물 회피 거리를 초과하도록 한다.

나아가, 획득 모듈(301)은, 크기와 굴곡도 획득 유닛과 너비 계산 유닛을 포함한다. 여기서, 크기와 굴곡도 획득 유닛은 자율주행차량의 크기와 타겟 커브의 굴곡도를 획득하고. 너비 계산 유닛은 자율주행차량의 크기와 타겟 커브의 굴곡도에 따라, 타겟 커브를 주행할 때 자율주행차량이 차지하는 타겟 커브의 너비를 계산한다.

나아가, 너비 계산 유닛은 구체적으로, 타겟 커브의 타겟 위치의 굴곡도와 자율주행차량의 크기에 따라, 자율주행차량이 타겟 위치까지 주행할 때, 타겟점에서 차지하는 타겟 커브의 너비를 계산할 수 있다. 여기서, 타겟점은 자율주행차량이 타겟 커브의 타겟 위치까지 주행할 때, 타겟 커브에 투영된 자율주행차량의 하나의 코너점의 투영점이다.

나아가, 코너점은 앞 코너점과 뒤 코너점을 포함하고, 너비 계산 유닛은, 타겟 커브의 타겟 위치의 굴곡도와 자율주행차량의 크기에 따라, 자율주행차량이 타겟 위치까지 주행할 때, 타겟점에서 차지하는 타겟 커브의 너비를 계산할 수 있다. 구체적으로, 타겟점이 타겟 커브에 투영된 앞 코너점의 투영점인 경우, 타겟 위치의 굴곡도와 자율주행차량의 크기에 따라, 자율주행차량이 타겟 위치까지 주행할 때, 타겟점에서 차지하는 타겟 커브의 제1 너비를 계산할 수 있다. 또한, 타겟점이 타겟 커브에 투영된 뒤 코너점의 투영점인 경우, 타겟 위치의 굴곡도와 자율주행차량의 크기에 따라, 자율주행차량이 타겟 위치까지 주행할 때, 타겟점에서 차지하는 타겟 커브의 제2 너비를 계산할 수 있다. 그리고, 제1 너비와 제2 너비 중 큰 너비에 따라, 자율주행차량이 타겟 위치까지 주행할 때, 타겟점에서 차지하는 타겟 커브의 너비를 계산한다.

나아가, 크기와 굴곡도 획득 유닛은, 타겟 커브의 굴곡도를 획득할 때, 구체적으로, 타겟 커브에서의 임의의 타겟점을 선택하고, 타겟 위치의 굴곡도를 초기화하며, 임의의 타겟점의 위치, 타겟 위치의 굴곡도 및 자율주행차량의 크기에 따라, 타겟 위치, 타겟 위치에서 대응하는 주행 방향의 접선 방향 및 자율주행차량의 코너점측의 에지와 타겟 커브의 교점 위치를 계산하며, 타겟 위치와 교점의 연결선과 접선 사이의 끼인각을 계산하고, 끼인각으로 타겟 커브의 굴곡도를 업데이트하며, 설정한 반복 조건이 만족될 때까지, 타겟 위치, 접선 방향 및 교점 위치를 계산하는 동작을 반복한다.

나아가, 너비 계산 유닛은, 타겟 커브의 타겟 위치의 굴곡도와 자율주행차량의 크기에 따라, 자율주행차량이 타겟 위치까지 주행할 때, 타겟점에서 차지하는 타겟 커브의 너비를 계산할 수 있다. 구체적으로, 타겟 커브가 타겟 위치에서 대응하는 주행 방향의 굴곡 방향을 획득하고, 굴곡 방향이 좌측을 향하는 경우, 타겟 위치의 굴곡도와 자율주행차량의 크기에 따라, 자율주행차량이 타겟 위치까지 주행할 때, 타겟점에서 차지하는 타겟 커브의 우측 너비를 계산하고, 자율주행차량의 차제 너비의 절반에 따라, 자율주행차량이 타겟 위치까지 주행할 때, 타겟점에서 차지하는 타겟 커브의 좌측 너비를 계산할 수 있다. 또한, 굴곡 방향이 우측을 향하는 경우, 타겟 위치의 굴곡도와 자율주행차량의 크기에 따라, 자율주행차량이 타겟 위치까지 주행할 때, 타겟점에서 차지하는 타겟 커브의 좌측 너비를 계산하고, 자율주행차량의 차제 너비의 절반에 따라, 자율주행차량이 타겟 위치까지 주행할 때, 타겟점에서 차지하는 타겟 커브의 우측 너비를 결정한다.

나아가, 타겟 커브의 타겟 위치에서 대응하는 주행 방향의 굴곡 방향을 획득할 때, 너비 계산 유닛은 구체적으로, 타겟 위치에서 대응하는 주행 방향의 제1 접선 방향과 타겟점에서 대응하는 주행 방향의 제2 접선 방향을 획득하고, 제1 접선 방향과 제2 접선 방향의 각도 관계에 따라, 굴곡 방향을 결정한다.

나아가, 자율주행차량의 크기를 획득할 때, 크기와 굴곡도 획득 유닛은 구체적으로, 자율주행차량의 최대 차체 너비와 최대 차체 길이를 획득하고; 최대 차체 너비와 최대 차체 길이에 따라, 자율주행차량의 외접 직사각형의 크기를 자율주행차량의 크기로 결정한다.

전술된 자율주행차량의 커브 제어 장치는 본 출원의 임의의 실시예에서 제공하는 자율주행차량의 커브 제어방법에 적용될 수 있고, 자율주행차량의 커브 제어 방법을 수행하는 대응되는 기능 모듈과 유익한 효과를 가지고 있다.

실시예 4

본 출원의 실시예에 따르면, 본 출원은 전자 기기 및 판독 가능 저장 매체를 더 제공한다.

도 4는 본 출원의 실시예에 따른 자율주행차량의 커브 제어 방법을 구현하는 전자 기기의 블록도이다. 전자 기기는 랩탑 컴퓨터, 데스크탑 컴퓨터, 워크스테이션, 개인 휴대 정보 단말기, 서버, 블레이드 서버, 메인프레임 컴퓨터 및 기타 적절한 컴퓨터와 같은 다양한 형태의 디지털 컴퓨터를 나타내는 것이다. 전자 기기는 개인 디지털 프로세싱, 휴대 전화, 스마트 폰, 웨어러블 장치 및 기타 유사한 컴퓨팅 장치와 같은 다양한 형태의 모바일 장치를 나타낼 수도 있다. 본 명세서에 도시된 부품, 그들의 연결 및 관계 및 그들의 기능은 예시일 뿐, 본 명세서에서 설명 및/또는 보호하고자 하는 본 출원의 구현을 제한하는 것은 아니다.

도 4에 도시된 바와 같이, 전자 기기는, 하나 또는 그 이상의 프로세서(401), 메모리(402) 및 고속 인터페이스 및 저속 인터페이스를 포함하는 각 부품을 연결하는 인터페이스를 포함한다. 각 부품은 상이한 버스에 의해 상호 연결되고, 공통 메인보드에 장착되거나 또는 수요에 따라 다른 방식으로 장착될 수도 있다. 프로세서는 외부 입력/출력 장치(예를 들어, 인터페이스에 커플링되는 디스플레이 장치)에 GUI의 그래픽 정보를 디스플레이하기 위해 메모리에 저장된 명령을 포함한 전자 기기 내에서 실행되는 명령을 처리할 수 있다. 다른 실시 방식에서, 수요에 따라 복수의 프로세서 및/또는 복수의 버스는, 복수의 메모리와 함께 사용될 수 있다. 또한, 다수의 전자 기기를 연결할 수 있는바, 각 장치는 일부 필요한 동작(예를 들어, 서버 어레이, 블레이드 서버 세트, 또는 멀티 프로세서 시스템)을 제공할 수 있다. 도 4에서는 프로세서(401)가 하나인 경우를 예로 하였다.

메모리(402)는 본 출원에서 제공하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체이다. 상기 메모리는 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 수 있는 명령을 저장하여, 상기 적어도 하나의 프로세서가 본 출원에서 제공하는 자율주행차량의 커브 제어 방법을 실행하도록 한다. 본 출원의 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는, 컴퓨터가 본 출원에서 제공하는 자율주행차량의 커브 제어 방법을 실행하도록 하는 컴퓨터 명령을 저장한다.

메모리(402)는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로서, 본 출원의 실시예에 따른 자율주행차량의 커브 제어 방법이 대응하는 프로그램 명령/모듈(예를 들어, 도 3의 획득 모듈(301), 검출 모듈(302) 및 제어 모듈(303))과 같은 비일시적 소프트웨어 프로그램, 비일시적 컴퓨터 실행가능 프로그램 및 모듈을 저장하는바 사용될 수 있다. 프로세서(401)는 메모리(402)에 저장된 비일시적 소프트웨어 프로그램, 명령 및 모듈을 실행함으로써 서버의 다양한 기능 애플리케이션 및 데이터 처리를 실행하는바, 즉 전술된 방법 실시예에 따른 자율주행차량의 커브 제어 방법을 구현한다.

메모리(402)는 프로그램 저장 영역 및 데이터 저장 영역을 포함할 수 있는바, 여기서, 프로그램 저장 영역은 운영 체제, 적어도 하나의 기능에 필요한 애플리케이션 프로그램을 저장할 수 있고; 데이터 저장 영역은 자율주행차량의 커브 제어 전자 기기의 사용에 따라 생성된 데이터 등을 저장할 수 있다. 또한, 메모리(402)는 고속 랜덤 액세스 메모리를 포함할 수 있고, 자기 디스크 저장 장치, 플래시 메모리 장치, 또는 다른 비일시적 고체 메모리 장치와 같은 적어도 하나의 비일시적 메모리를 포함할 수도 있다. 일부 실시예에서, 메모리(402)는 프로세서(401)에 비해 원격으로 설치된 저장 장치를 선택적으로 포함할 수 있는바, 이러한 원격 메모리는 네트워크를 통해 자율주행차량의 커브 제어 전자 기기에 연결될 수 있다. 이러한 네트워크의 예로서, 인터넷, 기업 인트라넷, 로컬 영역 네트워크, 이동 통신 네트워크 및 이들의 조합을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.

자율주행차량의 커브 제어 방법을 수행하는 전자 기기는, 입력 장치(403) 및 출력 장치(404)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(401), 메모리(402), 입력 장치(403) 및 출력 장치(404)는 버스 또는 다른 수단에 의해 연결될 수 있으며, 도 4에서 버스를 통한 연결이 예시되어 있다.

입력 장치(403)는 입력된 숫자 또는 문자 정보를 수신할 수 있을 뿐만 아니라, 자율주행차량의 커브 제어 전자 기기의 사용자 설정 및 기능 제어에 관련된 키 신호 입력을 생성할 수 있는바, 입력 장치의 예로서, 터치 스크린, 키패드, 마우스, 트랙패드, 터치패드, 포인팅 스틱, 하나 또는 그 이상의 마우스 버튼, 트랙볼, 조이스틱 등이 있다. 출력 장치(404)는 디스플레이 장치, 보조 조명 장치(예를 들어, LED) 및 햅틱 피드백 장치(예를 들어, 진동 모터)등을 포함할 수 있다. 해당 디스플레이 장치는 액정표시장치(LCD), 발광 다이오드(LED) 디스플레이 및 플라즈마 디스플레이를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일부 실시 방식에서, 디스플레이 장치는 터치 스크린일 수 있다.

본 출원의 실시예에 따르면, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되어 있는 컴퓨터 프로그램을 제공한다. 상기 컴퓨터 프로그램의 명령이 실행될 경우, 상기 실시예에 따른 자율주행차량의 커브 주행을 제어하는 방법이 수행된다.

본 명세서에 설명된 시스템 및 기술의 다양한 실시 방식은 디지털 전자 회로 시스템, 집적 회로 시스템, 주문형 집적 회로(ASIC), 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 및/또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 이러한 다양한 실시 방식은 하나 또는 그 이상의 컴퓨터 프로그램에 의해 구현될 수 있는바, 해당 하나 또는 그 이상의 컴퓨터 프로그램은, 적어도 하나의 프로그램 가능 시스템에 의해 실행 및/또는 해석될 수 있고, 해당 프로그램 가능 프로세서는 전용 또는 범용 프로그램 가능 프로세서일 수 있으며, 저장 시스템, 적어도 하나의 입력 장치 및 적어도 하나의 출력 장치로부터 데이터 및 명령을 수신하고, 데이터 및 명령을 해당 저장 시스템, 적어도 하나의 입력 장치 및 적어도 하나의 출력 장치로 전송할 수 있다.

이러한 컴퓨터 프로그램(프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 애플리케이션, 또는 코드라고도 함)은 프로그램 가능 프로세서의 기계 명령을 포함하고, 고급 프로세스 및/또는 객체 지향 프로그래밍 언어 및/또는 어셈블리/기계 언어로 구현될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "기계 판독 가능 매체" 및 "컴퓨터 판독 가능 매체"는 기계 명령 및/또는 데이터를 프로그램 가능 프로세서에 제공하는 임의의 컴퓨터 프로그램 제품, 디바이스 및/또는 장치(예를 들어, 자기 디스크, 광 디스크, 메모리, 프로그램 가능 논리 소자(PLD))를 가리키며, 기계 판독 가능 신호인 기계 명령을 수신하기 위한 기계 판독 가능 매체를 포함한다. 용어 "기계 판독 가능 신호"는 기계 명령 및/또는 데이터를 프로그램 가능 프로세서에 제공하는 임의의 신호를 지칭한다.

사용자와 상호 작용하기 위하여, 컴퓨터로 본 명세서에 설명한 시스템 및 기술을 구현할 수 있는바, 해당 컴퓨터는, 사용자에게 정보를 디스플레이 하는 디스플레이 장치(예를 들어, 음극선관(CRT) 또는 액정표시장치(LCD) 모니터) 및 키보드 및 포인팅 장치(예를 들어, 마우스 또는 트랙볼)를 구비하고, 사용자는 해당 키보드 및 포인팅 장치로 컴퓨터에 입력을 제공할 수 있다. 다른 종류의 장치로 사용자와의 상호 작용을 제공할 수 있는바, 예를 들어, 사용자에게 제공되는 피드백은 임의의 형태의 감각 피드백(예를 들어, 시각적 피드백, 청각적 피드백, 또는 촉각적 피드백)일 수 있고, 사용자로부터의 입력은 임의의 형태(음향 입력, 음성 입력, 또는 촉각 입력을 포함하는)로 수신될 수 있다.

본 명세서에서 설명한 시스템 및 기술은, 백그라운드 구성 요소를 포함하는 컴퓨팅 시스템(예를 들어, 데이터 서버), 또는 미들웨어 구성 요소를 포함하는 컴퓨팅 시스템(예를 들어, 애플리케이션 서버), 또는 프론트-엔드 구성 요소를 포함하는 컴퓨팅 시스템(예를 들어, 그래픽 사용자 인터페이스 또는 웹 브라우저를 가진 사용자 컴퓨터일 수 있는바, 사용자는 이러한 그래픽 사용자 인터페이스 또는 웹 브라우저를 통하여 본 명세서에서 설명한 시스템 및 기술의 실시 방식과 상호 작용을 구현할 수 있음), 또는 이러한 백그라운드 구성 요소, 미들웨어 구성 요소 또는 프론트-엔드 구성 요소의 임의의 조합을 포함하는 컴퓨팅 시스템에 의해 구현될 수 있다. 시스템의 구성 요소는, 임의의 형태 또는 매체의 디지털 데이터 통신(예를 들어, 통신 네트워크)을 통하여 서로 연결될 수 있다. 통신 네트워크의 예시로는, 근거리 통신망(LAN), 광대역통신망(WAN), 인터넷 및 블록체인 네트워크를 포함한다.

컴퓨터 시스템은 클라이언트 및 서버를 포함할 수 있다. 클라이언트 및 서버는 일반적으로 서로 떨어져 있고, 통신 네트워크를 통해 상호 작용한다. 클라이언트와 서버 간의 관계는 대응되는 컴퓨터에서 실행되고 서로 클라이언트-서버 관계가 있는 컴퓨터 프로그램에 의해 생성된다.

본 출원의 실시예의 기술방안은, 자율주행차량이 커브에서 차지하는 너비가 직선로에서 차지하는 너비보다 큰 것을 충분히 고려하여, 자율주행차량의 차체 너비 대신, 자율주행차량이 타겟 커브를 주행할 때 실제 차지하는 타겟 커브의 너비를 획득하고, 장애물의 위치 정보를 검출하며, 차지하는 너비와 장애물의 위치 정보에 따라, 자율주행차량의 주행 경로를 제어하는바, 즉, 자율주행차량이 실제 차지하는 너비에 따라 적응적으로 노선을 제어하여, 자율주행차량의 장애물 회피 능력을 향상시키고, 커브 주행의 안전성을 보장한다.

전술된 다양한 형태의 과정을 통하여 각 단계를 재배열, 추가 또는 삭제할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 본 출원에 기재된 각 단계들은, 본 출원의 기술 방안이 기대하는 결과를 구현할 수 있는 한, 동시에 실행되거나 순차적으로 또는 다른 순서로 실행될 수 있고, 본 명세서에서 이를 한정하지 않는다.

본 출원의 보호 범위는 전술된 구체적인 실시 방식에 의해 한정되지 않는다. 설계 요구와 기타 요인에 따라 다양한 수정, 조합, 하위 조합 및 대체가 이루어 질 수 있다는 것은 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 본 출원의 사상과 원리 내에서 이루어진 모든 수정, 등가물 및 개선은 모두 본 출원의 보호 범위내에 속한다.

Claims

자율주행차량의 커브 주행을 제어하는 방법에 있어서,
타겟 커브를 주행할 때 자율주행차량이 차지하는 상기 타겟 커브의 너비를 획득하는 단계;
상기 타겟 커브에서의 장애물 위치 정보를 검출하는 단계; 및
상기 차지하는 너비와 상기 장애물의 위치 정보에 따라, 상기 자율주행차량의 상기 타겟 커브에서의 주행 경로를 제어하는 단계; 를 포함하고,
타겟 커브를 주행할 때 자율주행차량이 차지하는 상기 타겟 커브의 너비를 획득하는 단계는,
상기 자율주행차량의 크기와 타겟 커브의 굴곡도를 획득하는 단계; 및
상기 자율주행차량의 크기와 타겟 커브의 굴곡도에 따라, 타겟 커브를 주행할 때 자율주행차량이 차지하는 상기 타겟 커브의 너비를 계산하는 단계; 를 포함하고,
상기 자율주행차량의 크기와 타겟 커브의 굴곡도에 따라, 타겟 커브를 주행할 때 자율주행차량이 차지하는 상기 타겟 커브의 너비를 계산하는 단계는,
상기 타겟 커브의 타겟 위치의 굴곡도와 상기 자율주행차량의 크기에 따라, 상기 자율주행차량이 상기 타겟 위치까지 주행할 때, 타겟점에서 차지하는 타겟 커브의 너비를 계산하는 단계를 포함하고,
여기서, 상기 타겟점은, 상기 자율주행차량이 상기 타겟 커브의 타겟 위치까지 주행할 때, 상기 타겟 커브에 투영된 상기 자율주행차량의 하나의 코너점의 투영점인,
것을 특징으로 하는 자율주행차량의 커브 주행을 제어하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 차지하는 너비와 상기 장애물의 위치 정보에 따라, 상기 자율주행차량의 상기 타겟 커브에서의 주행 경로를 제어하는 단계는,
상기 차지하는 너비에 따라, 상기 자율주행차량이 상기 타겟 커브에서 주행 시의 안전한 장애물 회피 거리를 결정하는 단계; 및
상기 장애물의 위치 정보에 따라, 상기 자율주행차량의 상기 타겟 커브에서의 주행 경로를 제어하여, 상기 자율주행차량과 상기 장애물 사이의 횡방향 거리가 상기 안전한 장애물 회피 거리를 초과하도록 하는 단계; 를 포함하는,
것을 특징으로 하는 자율주행차량의 커브 주행을 제어하는 방법.
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제1항에 있어서,
상기 코너점은 앞 코너점과 뒤 코너점을 포함하고;
상기 타겟 커브의 타겟 위치의 굴곡도와 상기 자율주행차량의 크기에 따라, 상기 자율주행차량이 상기 타겟 위치까지 주행할 때, 타겟점에서 차지하는 타겟 커브의 너비를 계산하는 단계는,
상기 타겟점이 상기 타겟 커브에 투영된 상기 앞 코너점의 투영점인 경우, 상기 타겟 위치의 굴곡도와 상기 자율주행차량의 크기에 따라, 상기 자율주행차량이 상기 타겟 위치까지 주행할 때, 상기 타겟점에서 차지하는 타겟 커브의 제1 너비를 계산하는 단계;
상기 타겟점이 상기 타겟 커브에 투영된 상기 뒤 코너점의 투영점인 경우, 상기 타겟 위치의 굴곡도와 상기 자율주행차량의 크기에 따라, 상기 자율주행차량이 상기 타겟 위치까지 주행할 때, 상기 타겟점에서 차지하는 타겟 커브의 제2 너비를 계산하는 단계; 및
상기 제1 너비와 제2 너비 중 큰 너비에 따라, 상기 자율주행차량이 상기 타겟 위치까지 주행할 때, 상기 타겟점에서 차지하는 타겟 커브의 너비를 계산하는 단계; 를 포함하는,
것을 특징으로 하는 자율주행차량의 커브 주행을 제어하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 타겟 커브의 굴곡도를 획득하는 단계는,
상기 타겟 커브에서의 임의의 타겟점을 선택하는 단계;
상기 타겟 커브의 상기 타겟 위치의 굴곡도를 초기화하는 단계;
상기 임의의 타겟점의 위치, 상기 타겟 위치의 굴곡도 및 상기 자율주행차량의 크기에 따라, 상기 타겟 위치, 상기 타겟 위치에서 대응하는 주행 방향의 접선 방향 및 상기 자율주행차량의 코너점측의 에지와 상기 타겟 커브의 교점 위치를 계산하는 단계;
상기 타겟 위치와 교점의 연결선과 상기 접선 사이의 끼인각을 계산하는 단계; 및
설정한 반복 조건이 만족될 때까지, 상기 끼인각으로 상기 타겟 커브의 굴곡도를 업데이트하고, 상기 타겟 위치, 상기 접선 방향 및 상기 교점 위치의 계산 동작을 반복 수행하는 단계; 를 포함하는,
것을 특징으로 하는 자율주행차량의 커브 주행을 제어하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 타겟 커브의 타겟 위치의 굴곡도와 상기 자율주행차량의 크기에 따라, 상기 자율주행차량이 상기 타겟 위치까지 주행할 때, 타겟점에서 차지하는 타겟 커브의 너비를 계산하는 단계는,
상기 타겟 커브의 상기 타겟 위치에서 대응하는 주행 방향의 굴곡 방향을 획득하는 단계;
상기 굴곡 방향이 좌측을 향하는 경우, 상기 타겟 위치의 굴곡도와 상기 자율주행차량의 크기에 따라, 상기 자율주행차량이 상기 타겟 위치까지 주행할 때, 상기 타겟점에서 차지하는 상기 타겟 커브의 우측 너비를 계산하고, 상기 자율주행차량의 차체 너비의 절반에 따라, 상기 자율주행차량이 상기 타겟 위치까지 주행할 때, 상기 타겟점에서 차지하는 상기 타겟 커브의 좌측 너비를 결정하는 단계; 및
상기 굴곡 방향이 우측을 향하는 경우, 상기 타겟 위치의 굴곡도와 상기 자율주행차량의 크기에 따라, 상기 자율주행차량이 상기 타겟 위치까지 주행할 때, 상기 타겟점에서 차지하는 상기 타겟 커브의 좌측 너비를 계산하고, 상기 자율주행차량의 차체 너비의 절반에 따라, 상기 자율주행차량이 상기 타겟 위치까지 주행할 때, 상기 타겟점에서 차지하는 상기 타겟 커브의 우측 너비를 결정하는 단계; 를 포함하는,
것을 특징으로 하는 자율주행차량의 커브 주행을 제어하는 방법.
제7항에 있어서,
상기 타겟 커브의 상기 타겟 위치에서 대응하는 주행 방향의 굴곡 방향을 획득하는 단계는,
상기 타겟 위치에서 대응하는 주행 방향의 제1 접선 방향과 상기 타겟점에서 대응하는 주행 방향의 제2 접선 방향을 획득하는 단계; 및
상기 제1 접선 방향과 제2 접선 방향의 각도 관계에 따라, 상기 굴곡 방향을 결정하는 단계; 를 포함하는,
것을 특징으로 하는 자율주행차량의 커브 주행을 제어하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 자율주행차량의 크기를 획득하는 단계는,
상기 자율주행차량의 최대 차체 너비와 최대 차체 길이를 획득하는 단계; 및
상기 최대 차체 너비와 상기 최대 차체 길이에 따라, 상기 자율주행차량의 외접 직사각형의 크기를 결정하여 상기 자율주행차량의 크기로 하는 단계; 를 포함하는,
것을 특징으로 하는 자율주행차량의 커브 주행을 제어하는 방법.
자율주행차량의 커브 주행을 제어하는 장치에 있어서,
타겟 커브를 주행할 때 자율주행차량이 차지하는 상기 타겟 커브의 너비를 획득하는 획득 모듈;
상기 타겟 커브에서의 장애물 위치 정보를 검출하는 검출 모듈; 및
상기 너비와 상기 장애물의 위치 정보에 따라, 상기 자율주행차량의 상기 타겟 커브에서의 주행 경로를 제어하는 제어 모듈; 을 포함하고,
상기 획득 모듈은,
상기 자율주행차량의 크기와 타겟 커브의 굴곡도를 획득하는 크기와 굴곡도 획득 유닛; 및
상기 자율주행차량의 크기와 타겟 커브의 굴곡도에 따라, 타겟 커브를 주행할 때 자율주행차량이 차지하는 상기 타겟 커브의 너비를 계산하는 너비 계산 유닛; 을 포함하고,
상기 너비 계산 유닛은 또한,
상기 타겟 커브의 타겟 위치의 굴곡도와 상기 자율주행차량의 크기에 따라, 상기 자율주행차량이 상기 타겟 위치까지 주행할 때, 타겟점에서 차지하는 타겟 커브의 너비를 계산하고,
여기서, 상기 타겟점은, 상기 자율주행차량이 상기 타겟 커브의 타겟 위치까지 주행할 때, 상기 타겟 커브에 투영된 상기 자율주행차량의 하나의 코너점의 투영점인,
것을 특징으로 하는 자율주행차량의 커브 주행을 제어하는 장치.
전자 기기에 있어서,
적어도 하나의 프로세서; 및
상기 적어도 하나의 프로세서와 통신 연결되는 메모리; 를 포함하고,
상기 메모리는 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행 가능한 명령을 저장하고, 상기 명령이 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 경우, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 제1항, 제2항, 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항의 자율주행차량의 커브 주행을 제어하는 방법이 수행되는,
것을 특징으로 하는 전자 기기.
컴퓨터 프로그램이 저장된 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 있어서,
상기 컴퓨터 프로그램이 프로세서에 의해 실행될 경우, 제1항, 제2항, 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항의 자율주행차량의 커브 주행을 제어하는 방법이 수행되는,
것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램이 저장된 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되어 있는 컴퓨터 프로그램에 있어서,
상기 컴퓨터 프로그램의 명령이 실행될 경우, 제1항, 제2항, 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항의 자율주행차량의 커브 주행을 제어하는 방법이 수행되는,
것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되어 있는 컴퓨터 프로그램.