KR102595490B1 - 무인 이동체 및 무인 이동체의 이동 경로 계획을 위한 코스트 결정 방법 - Google Patents

무인 이동체 및 무인 이동체의 이동 경로 계획을 위한 코스트 결정 방법 Download PDF

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Abstract

공간 내를 이동하는 무인 이동체 및 무인 이동체의 동작 방법이 개시된다. 상기 동작 방법은, 상기 제1 무인 이동체의 주행과 관련된 데이터를 획득하는 단계; 상기 제1 무인 이동체로부터 제2 무인 이동체까지의 거리를 계산하는 단계; 상기 제2 무인 이동체까지의 거리가 기 설정된 임계값 미만인 것에 기초하여, 상기 제2 무인 이동체의 주행과 관련된 데이터를 획득하는 단계; 상기 제1 무인 이동체의 이동 경로 계획에 이용될 코스트맵을 활성화하는 단계; 상기 제1 무인 이동체의 주행과 관련된 데이터에 및 상기 제2 무인 이동체의 주행과 관련된 데이터에 중 적어도 일부에 기초하여, 상기 제2 무인 이동체의 이동 경로 상에서 제1 코스트가 적용될 부분 경로를 결정하되, 상기 제1 코스트는 상기 제2 무인 이동체와의 충돌을 회피하기 위한 것인, 단계; 가우시안 함수를 이용하여, 상기 코스트맵에서 상기 결정된 부분 경로에 대응하는 영역에 할당될 제1 코스트를 계산하는 단계; 및 상기 제1 코스트를 상기 코스트맵에 업데이트하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무인 이동체 및 무인 이동체의 이동 경로 계획을 위한 코스트 결정 방법{METHOD OF COST DETERMINATION FOR PATH PLANNING FOR UNMANNED VEHICLE AND UNMANNED VEHICLE}
본 개시는 무인 이동체에 관한 것으로, 특히 무인 이동체 및 무인 이동체의 이동 경로 계획을 위한 코스트 결정 방법에 관한 것이다.
4차 산업혁명 시대를 맞이하여 유통, 호텔, 물류 등 다양한 산업 분야에서 인공지능이 개발되면서 서비스 제공이 가능한 무인 이동체(예를 들어, 로봇 등)의 도입이 증가하는 추세이다. 이러한 무인 이동체는 서비스 공간 내에서 이동하면서 서비스를 수행한다. 이때, 다수의 무인 이동체가 동일한 공간 내에서 각각 할당 받은 미션을 수행할 경우, 무인 이동체 간의 주행 교착 상황이 발생할 수 있다.
종래에는 이를 통제하기 위하여 서버에 주행 관리 시스템을 구축하여, 무인 이동체 간에 우선순위를 할당하고, 이에 기초하여 무인 이동체를 대기시키거나 재개시키는 제어를 수행하였다. 하지만, 종래기술은 무인 이동체에 네트워크 장애나 내부 센서의 단락 등으로 인한 장애 상황이 발생할 경우, 해당 무인 이동체가 위치하고 있는 경로의 통제가 되지 않아 복수의 무인 이동체 사이에 경로가 중첩되거나 무인 이동체의 경로가 차단되는 등의 트래픽 잼(Traffic jam) 현상이 발생하거나 가중되는 문제가 있었다.
한국 공개특허공보 10-2022-0058079 (2022.05.09)
본 개시에 개시된 실시예는 무인 이동체가 공간 내에서 이동 경로를 계획하기 위해 코스트맵을 생성하는 방법과, 코스트맵에 포함될 코스트를 계산하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
보다 상세하게는, 다수의 무인 이동체들이 서로간의 통신 연결을 통해 주행과 관련된 정보를 공유함으로써, 각각의 무인 이동체가 자신의 이동 경로를 계획할 수 있다. 그에 따라, 서버로부터의 별도의 트래픽 제어가 없더라도, 무인 이동체가 다른 무인 이동체와의 충돌을 안전하게 회피할 수 있도록 한다.
본 개시가 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 개시에 일 측면에 따르면, 제1 무인 이동체가 이동 경로 계획을 위해 코스트를 결정하는 방법을 제공할 수 있다. 상기 방법은, 상기 제1 무인 이동체의 주행과 관련된 데이터를 획득하는 단계; 상기 제1 무인 이동체로부터 제2 무인 이동체까지의 거리를 계산하는 단계; 상기 제2 무인 이동체까지의 거리가 기 설정된 임계값 미만인 것에 기초하여, 상기 제2 무인 이동체의 주행과 관련된 데이터를 획득하는 단계; 상기 제1 무인 이동체의 이동 경로 계획에 이용될 코스트맵을 활성화하는 단계; 상기 제1 무인 이동체의 주행과 관련된 데이터에 및 상기 제2 무인 이동체의 주행과 관련된 데이터에 중 적어도 일부에 기초하여, 상기 제2 무인 이동체의 이동 경로 상에서 제1 코스트가 적용될 부분 경로를 결정하되, 상기 제1 코스트는 상기 제2 무인 이동체와의 충돌을 회피하기 위한 것인, 단계; 가우시안 함수를 이용하여, 상기 코스트맵에서 상기 결정된 부분 경로에 대응하는 영역에 할당될 제1 코스트를 계산하는 단계; 및 상기 제1 코스트를 상기 코스트맵에 업데이트하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 측면에 따르면, 전술한 제1 무인 이동체를 제공할 수 있다. 상기 제1 무인 이동체는, 하나 이상의 인스트럭션을 저장하는 메모리; 제2 무인 이동체와 통신을 수행하는 통신부; 및 상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행하는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 제1 무인 이동체의 주행과 관련된 데이터를 획득하고, 상기 제1 무인 이동체로부터 제2 무인 이동체까지의 거리를 계산하고, 상기 제2 무인 이동체까지의 거리가 기 설정된 임계값 미만인 것에 기초하여, 상기 제2 무인 이동체의 주행과 관련된 데이터를 획득하고, 상기 제1 무인 이동체의 이동 경로 계획에 이용될 코스트맵을 활성화하고, 상기 제1 무인 이동체의 주행과 관련된 데이터에 및 상기 제2 무인 이동체의 주행과 관련된 데이터에 중 적어도 일부에 기초하여, 상기 제2 무인 이동체의 이동 경로 상에서 제1 코스트가 적용될 부분 경로를 결정하되, 상기 제1 코스트는 상기 제2 무인 이동체와의 충돌을 회피하기 위한 것이며, 가우시안 함수를 이용하여, 상기 코스트맵에서 상기 결정된 부분 경로에 대응하는 영역에 할당될 제1 코스트를 계산하고, 상기 제1 코스트를 상기 코스트맵에 업데이트할 수 있다.
이 외에도, 본 개시를 구현하기 위한 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램이 더 제공될 수 있다.
이 외에도, 본 개시를 구현하기 위한 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 더 제공될 수 있다.
본 개시의 전술한 과제 해결 수단에 의하면, 무인 이동체의 이동 경로를 계획하기 위한 코스트맵을 생성하면서도, 다른 무인 이동체들과의 충돌을 회피할 수 있는 효과를 제공한다.
본 개시의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른, 이동 경로 계획을 위해 코스트를 결정하는 제1 무인 이동체 및 제2 무인 이동체를 도시한 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 무인 이동체의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 무인 이동체의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 무인 이동체의 주행 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a는 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 무인 이동체와 제2 무인 이동체가 존재하는 공간 및 제1 무인 이동체의 코스트맵을 도시한 도면이다.
도 5b는 제1 코스트를 설명하기 위한 도면이다.
도 5c는 제2 코스트를 설명하기 위한 도면이다.
도 5d는 제3 코스트를 설명하기 위한 도면이다.
도 5e는 제1 무인 이동체의 이동 경로에 관련된 코스트들을 종합적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 6a는 제1 코스트 계산을 위한 가우시안 함수를 설명하기 위한 도면이다.
도 6b는 도 6a를 더 설명한 도면으로, 제1 코스트 계산에 사용되는 파라미터를 설명하기 위한 도면이다.
도 7a는 전술한 실시예들에 따라 제1 무인 이동체가 코스트맵을 생성한 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 7b는 전술한 실시예들에 따라 제1 무인 이동체가 코스트맵을 생성한 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 7c는 전술한 실시예들에 따라 제1 무인 이동체가 코스트맵을 생성한 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 7d는 전술한 실시예들에 따라 제1 무인 이동체가 코스트맵을 생성한 것을 설명하기 위한 도면이다.
본 개시 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 개시가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 개시가 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 개시의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
본 명세서에서, '본 개시에 따른 무인 이동체'는 연산처리를 수행하여 사용자에게 결과를 제공할 수 있는 다양한 장치들이 모두 포함된다. 예를 들어, 본 개시에 따른 무인 이동체는, 컴퓨터, 서버 장치 및 휴대용 단말기를 모두 포함하거나, 또는 어느 하나의 형태가 될 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른, 이동 경로 계획을 위해 코스트를 결정하는 제1 무인 이동체 및 제2 무인 이동체를 도시한 도면이다.
일 실시예에서, 제1 무인 이동체(1000)는 복수의 제2 무인 이동체들(2000-1, 2000-2, 2000-3, 2000-4)와 통신할 수 있다. 여기서, 제1 무인 이동체 및 제2 무인 이동체들 각각은, 동일한 종류의 무인 이동체이거나 서로 다른 종류의 무인 이동체일 수 있으며, 본 개시의 설명의 편의를 위해 구별된 것이다.
즉, 본 개시에서는 제1 무인 이동체(1000)의 관점으로, 제1 무인 이동체(1000)가 이동 경로 계획을 할 때, 복수의 제2 무인 이동체들(2000-1, 2000-2, 2000-3, 2000-4)과의 충돌을 회피하기 위한 동작들을 설명한다. 제1 무인 이동체(1000)는 이동 경로 계획에 이용될 코스트맵을 생성하며, 코스트맵에 포함될 코스트 값들을 결정하는 동작을 설명한다. 다만, 이는 본 개시의 설명을 위해 설정된 기준일 뿐, 복수의 제2 무인 이동체들(2000-1, 2000-2, 2000-3, 2000-4) 또한 동일한 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제2 무인 이동체 1(2000-1)의 관점을 기준으로 설명하면, 제2 무인 이동체 1(2000-1)이 제1 무인 이동체(1000) 및 나머지 제2 무인 이동체들(2000-2, 2000-3, 2000-4)과의 충돌을 회피하기 위한 동작을 본 개시에서 기술되는 내용에 의해 동일하게 적용할 수 있다.
한편, 본 개시의 제1 무인 이동체(1000) 및 제2 무인 이동체들(2000-2, 2000-3, 2000-4)은, 공간 내를 이동하면서 서비스를 제공하는 로봇일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 무인 주행 자동차, 무인 주행 카트 등을 포함할 수 있다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 무인 이동체의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 제1 무인 이동체(1000)는 적어도 통신부(1100), 입/출력부(1200), 센싱부(1300), 인터페이스부(1400), 메모리(1500) 및 프로세서(1600)를 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 구성요소들은 본 개시에 따른 제1 무인 이동체를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 제1 무인 이동체는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
통신부(1100)는 통신부는 외부 장치와 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 무선통신 모듈, 근거리 통신 모듈, 위치정보 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
무선 통신 모듈은 와이파이(Wifi) 모듈, 와이브로(Wireless broadband) 모듈 외에도, GSM(global System for Mobile Communication), CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), UMTS(universal mobile telecommunications system), TDMA(Time Division Multiple Access), LTE(Long Term Evolution), 4G, 5G, 6G 등 다양한 무선 통신 방식을 지원하는 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다.
무선 통신 모듈은 데이터 신호를 송신하는 안테나 및 송신기(Transmitter)를 포함하는 무선 통신 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 무선 통신 모듈은 프로세서(1600)의 제어에 따라 무선 통신 인터페이스를 통해 프로세서(1600)로부터 출력된 디지털 제어 신호를 아날로그 형태의 무선 신호로 변조하는 데이터 신호 변환 모듈을 더 포함할 수 있다.
무선 통신 모듈은 데이터 신호를 수신하는 안테나 및 수신기(Receiver)를 포함하는 무선 통신 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 무선 통신 모듈은 무선 통신 인터페이스를 통하여 수신한 아날로그 형태의 무선 신호를 디지털 제어 신호로 복조하기 위한 데이터 신호 변환 모듈을 더 포함할 수 있다.
위치정보 모듈은 본 개시에 따른 제1 무인 이동체(1000)의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어, GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 본 제1 무인 이동체(1000)의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서, Wi-Fi모듈을 활용하면, Wi-Fi모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 본 장치의 위치를 획득할 수 있다. 필요에 따라서, 위치정보모듈은 치환 또는 부가적으로 본 장치의 위치에 관한 데이터를 얻기 위해 통신부의 다른 모듈 중 어느 기능을 수행할 수 있다. 위치정보모듈은 본 장치의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위해 이용되는 모듈로, 본 장치의 위치를 직접적으로 계산하거나 획득하는 모듈로 한정되지는 않는다.
입/출력부(1200)는 입력부 및 출력부를 포함할 수 있다.
입력부는 영상 정보(또는 신호), 오디오 정보(또는 신호), 데이터, 또는 사용자로부터 입력되는 정보의 입력을 위한 것으로서, 적어도 하나의 카메라 및 사용자 입력부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 입력부에서 수집한 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.
카메라는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 제1 무인 이동체(1000)의 화면 표시되거나 메모리에 저장될 수 있다.
한편, 상기 카메라가 복수개일 경우, 매트릭스 구조를 이루도록 배치될 수 있으며, 이와 같이 매트릭스 구조를 이루는 카메라들을 통해 다양한 각도 또는 초점을 갖는 복수의 영상정보가 입력될 수 있고, 또한 상기 카메라들은 3차원의 입체영상을 구현하기 위한 좌 영상 및 우 영상을 획득하도록, 스트레오 구조로 배치될 수도 있다.
사용자 입력부는 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로서, 사용자 입력부를 통해 정보가 입력되면, 프로세서(1600)는 입력된 정보에 대응되도록 본 장치의 동작을 제어할 수 있다. 이러한, 사용자 입력부는 하드웨어식 물리 키(예를 들어, 본 장치의 전면, 후면 및 측면 중 적어도 하나에 위치하는 버튼, 돔 스위치 (dome switch), 조그 휠, 조그 스위치 등) 및 소프트웨어식 터치 키를 포함할 수 있다. 일 예로서, 터치 키는, 소프트웨어적인 처리를 통해 터치스크린 타입의 디스플레이부 상에 표시되는 가상 키(virtual key), 소프트 키(soft key) 또는 비주얼 키(visual key)로 이루어지거나, 상기 터치스크린 이외의 부분에 배치되는 터치 키(touch key)로 이루어질 수 있다. 한편, 상기 가상키 또는 비주얼 키는, 다양한 형태를 가지면서 터치스크린 상에 표시되는 것이 가능하며, 예를 들어, 그래픽(graphic), 텍스트(text), 아이콘(icon), 비디오(video) 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.
출력부는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부, 음향 출력부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 본 장치와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부로써 기능함과 동시에, 본 장치와 사용자 간에 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.
디스플레이부는 본 장치에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부는 본 장치에서 구동되는 응용 프로그램(일 예로, 어플리케이션)의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.
음향 출력부는 통신부를 통해 수신되거나 또는 메모리에 저장된 오디오 데이터를 출력하거나, 본 장치에서 수행되는 기능과 관련된 음향 신호를 출력할 수 있다. 이러한 음향 출력부에는 리시버(receiver), 스피커(speaker), 버저(buzzer) 등이 포함될 수 있다.
인터페이스부(1400)는 본 장치에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부는 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈(SIM)이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 장치에서는, 상기 인터페이스부에 연결된 외부 기기와 관련된 적절한 제어를 수행할 수 있다.
메모리(1500)는 본 장치의 다양한 기능을 지원하는 데이터와, 프로세서(1600)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 음악 파일, 정지영상, 동영상 등)을 저장할 있고, 본 장치에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 본 장치의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다.
이러한, 메모리는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 또한, 메모리는 본 장치와는 분리되어 있으나, 유선 또는 무선으로 연결된 데이터베이스가 될 수도 있다. 메모리(1500)에는 코스트맵 관리 모듈(1510) 및 주행 제어 모듈(1520)이 저장되어 있을 수 있다.
프로세서(1600)는 본 개시의 제1 무인 이동체(1000) 내의 구성요소들의 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(1600)는 이하의 도면들에서 설명되는 본 개시에 따른 다양한 실시예들을 본 무인 이동체 상에서 구현하기 위하여, 위에서 살펴본 구성요소들 중 어느 하나 또는 복수를 조합하여 제어할 수 있다.
프로세서(1600)는 메모리(1500)에 저장된 코스트맵 관리 모듈(1510)을 실행하여, 코스트맵을 생성 및 관리하고, 코스트맵에 포함되는 코스트 값들을 계산할 수 있다. 프로세서(1600)는 메모리(1500)에 저장된 주행 제어 모듈(1520)을 실행하여, 제1 무인 이동체(1000)의 주행에 관련된 것들을 전반적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1600)는 코스트맵에 기초하여 제1 무인 이동체(1000)의 이동 경로를 계획하고, 이동 경로를 따라 제1 무인 이동체(1000)가 주행하도록 제어할 수 있다. 이 때, 프로세서(1600)의 제어에 의해 제1 무인 이동체(1000)의 이동과 관련된 기능을 수행하기 위해 포함되는 바퀴, 롤러, 레일 등이 제어될 수 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 무인 이동체의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
단계 S310에서, 일 실시예에 따른 제1 무인 이동체(1000)는 제1 무인 이동체(1000)의 주행과 관련된 데이터를 획득한다.
일 실시예에서, 주행과 관련된 데이터는 무인 이동체의 위치, 속도, 이동 경로, 공간 맵 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 무인 이동체(1000)는 공간 맵 및 이동 경로를 기초로, 공간 내를 주행할 수 있다. 제1 무인 이동체(1000)의 위치는 제1 무인 이동체(1000)가 이동 경로를 따라 주행함에 따라 실시간으로 업데이트될 수 있으며, 제1 무인 이동체(1000)의 속도는 기 설정된 값일 수 있다. 또한, 제1 무인 이동체(1000)가 공간을 주행함에 따라, 제1 무인 이동체(1000)는 공간 내에서 식별되는 여러 상황(예를 들어, 장애물 발생, 제2 무인 이동체(2000)와의 트래픽 관리 등)에 기초하여, 제1 무인 이동체(100)의 속도를 적응적으로 변경할 수 있다.
단계 S320에서, 일 실시예에 따른 제1 무인 이동체(1000)는 제1 무인 이동체로부터 제2 무인 이동체(2000)까지의 거리를 계산한다.
일 실시예에서, 제1 무인 이동체(1000)는 제2 무인 이동체(2000)와 통신하여 제2 무인 이동체(2000)의 식별 정보 및 제2 무인 이동체(2000)의 위치를 획득할 수 있다. 제1 무인 이동체(1000)는 제2 무인 이동체(2000)의 위치에 기초하여, 제1 무인 이동체(1000)로부터 제2 무인 이동체(2000) 까지의 거리를 계산할 수 있다.
일 실시예에서, 제2 무인 이동체(2000)가 복수개인 경우, 제1 무인 이동체(1000)는 제1 무인 이동체(1000)로부터 복수의 제2 무인 이동체(2000)들 각각까지의 거리를 계산할 수 있다.
단계 S330에서, 일 실시예에 따른 제1 무인 이동체(1000)는 제2 무인 이동체(2000)까지의 거리가 기 설정된 임계값 미만인 것에 기초하여, 제2 무인 이동체의 주행과 관련된 데이터를 획득한다.
일 실시예에서, 제2 무인 이동체(2000)가 제1 무인 이동체(1000)로부터 기 설정된 임계값 미만의 거리에 존재한다면, 제1 무인 이동체(1000)가 주행을 계속함에 따라 제2 무인 이동체(2000)와 충돌이 발생할 가능성이 존재한다. 제1 무인 이동체(1000)는 이 경우, 제2 무인 이동체(2000)와의 충돌을 회피하기 위한 코스트를 형성하기 위해, 제2 무인 이동체(2000)의 주행과 관련된 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 제1 무인 이동체(1000)는 제2 무인 이동체(2000)의 위치, 속도, 이동 경로 등을 제2 무인 이동체(2000)로부터 수신할 수 있다. 제1 무인 이동체(1000)는, 제2 무인 이동체(2000)로부터 제2 무인 이동체(2000)의 주행과 관련된 데이터가 수신되면, 제2 무인 이동체(2000)와의 충돌을 회피하는 이동 경로를 계획하기 위해, 제1 코스트를 계산하는 후술되는 동작들을 수행할 수 있다.
단계 S340에서, 일 실시예에 따른 제1 무인 이동체(1000)는 제1 무인 이동체(1000)의 이동 경로 계획에 이용될 코스트맵을 활성화한다.
제1 무인 이동체(1000)는 코스트맵을 활성화하면, 코스트맵에 기초하여 이동 경로를 계획할 수 있다. 코스트맵은 공간 맵을 그리드 형태로 분할한 영역들에서, 각각의 영역들에 대응하는 코스트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 코스트맵은 0~255 사이의 상대적으로 높고 낮은 값들을 갖는 코스트들을 포함할 수 있다.
제1 무인 이동체(1000)가 이동 경로를 계획할 때, 제1 무인 이동체(1000)는 코스트가 낮은 영역들을 선택하여 이동 경로를 계획할 수 있다. 예를 들어, 제1 무인 이동체(1000)는 출발점부터 도착점까지의 최단 거리의 경로를 계획하되, 총 코스트 값의 합이 가장 낮도록 이동 경로를 계획할 수 있다.
단계 S350에서, 일 실시예에 따른 제1 무인 이동체(1000)는 제1 무인 이동체의 주행과 관련된 데이터에 및 제2 무인 이동체(2000)의 주행과 관련된 데이터에 기초하여, 제2 무인 이동체(1000)의 이동 경로 상에서 코스트가 적용될 부분 경로를 결정한다.
일 실시예에서, 제2 무인 이동체(2000)의 주행과 관련된 데이터는 제2 무인 이동체(2000)의 위치, 속도 및 이동 경로를 포함할 수 있다. 이 경우, 제2 무인 이동체(2000)의 이동 경로 중에서, 일부의 경로만이 제1 무인 이동체(1000)의 이동 경로와 중첩될 수 있다. 여기서, 제1 무인 이동체(1000)와 제2 무인 이동체(2000)가 충돌하려면, 제2 무인 이동체(2000)의 이동 경로의 일부가 제1 무인 이동체(1000)의 이동 경로와 중첩되는 부분이 있어야 하며, 중첩되는 경로를 통과하는 시간이 소정 범위 이내여야 한다. 따라서, 제1 무인 이동체(1000)는 제2 무인 이동체(2000)와의 충돌을 회피하기 위해, 제2 무인 이동체(2000)의 이동 경로 중에서, 충돌 가능성이 있는 부분 경로를 결정할 수 있다. 이 경우, 제1 무인 이동체(1000)는 제1 무인 이동체(1000)의 주행과 관련된 데이터인 제1 무인 이동체(1000)의 위치, 속도, 이동 경로, 제2 무인 이동체(2000)의 주행과 관련된 데이터인 제2 무인 이동체의 위치, 속도, 이동 경로 중 적어도 일부에 기초하여, 코스트가 적용될 부분 경로를 결정할 수 있다.
단계 S360에서, 일 실시예에 따른 제1 무인 이동체(1000)는 가우시안 함수를 이용하여, 코스트맵에서 결정된 부분 경로에 대응하는 영역에 할당될 제1 코스트를 계산한다. 제1 코스트란, 제1 무인 이동체(1000)가 제2 무인 이동체(2000)와의 충돌을 회피하기 위한 코스트를 말한다. 제1 무인 이동체(1000)의 코스트 계산에 대한 구체적인 도 6a에서 더 설명한다.
단계 S370에서, 일 실시예에 따른 제1 무인 이동체(1000)는 제1 코스트를 코스트맵에 업데이트한다.
일 실시예에 따른 제1 무인 이동체(1000)는 제1 코스트를 계산하고, 계산된 코스트 값들을 코스트맵에 업데이트할 수 있다. 여기서, 코스트맵에 코스트가 적용되는 영역은, 전술한 단계 S350에서 결정된 제2 무인 이동체(2000)의 부분 경로에 대응될 수 있다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 무인 이동체의 주행 예시를 설명하기 위한 도면이다.
블록 400을 참조하면, 제1 무인 이동체(1000)와 제2 무인 이동체(2000)는 각각의 이동 경로를 주행하며, 이때의 공간은 협로일 수 있다. 이 경우, 제1 무인 이동체(1000)가 주행하는 중에, 제2 무인 이동체(2000)의 이동 경로 중에서 충돌 위험이 있는 부분 경로가 존재할 수 있다. 제1 무인 이동체(2000)는 제2 무인 이동체(2000)로부터 제2 무인 이동체(2000)의 주행과 관련된 데이터를 수신하고, 제2 무인 이동체(2000)의 주행과 관련된 데이터에 기초하여, 회피할 영역을 나타내는, 부분 경로를 결정할 수 있다. 여기서 부분 경로란, 제2 무인 이동체(2000)의 이동 경로 중에서 일부를 의미한다.
제1 무인 이동체(1000)는 결정된 부분 경로에 기초하여, 코스트맵에 제1 코스트를 적용할 수 있다. 이에 따라, 제1 무인 이동체(1000)는 협로 공간 내에서 주행할 때, 코스트맵에 기초하여 코스트가 없거나 낮은 쪽으로 이동 경로를 계획하므로, 제2 무인 이동체(2000)와의 충돌을 회피할 수 있다.
도 5a는 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 무인 이동체와 제2 무인 이동체가 존재하는 공간 및 제1 무인 이동체의 코스트맵을 도시한 도면이다.
도 5a를 참조하면, 제1 무인 이동체(1000)와 제2 무인 이동체(2000)는 공간(500) 내에서 각각의 이동 경로를 계획하면서 주행할 수 있다. 제1 무인 이동체(1000)는 이동 경로를 계획할 때, 코스트맵에 기초하여 이동 경로를 계획할 수 있다. 도 5a에는, 코스트맵의 빈(empty) 코스트맵(502)이 도시되어 있다. 빈 코스트맵(502)의 각각의 그리드들은 공간(500) 내의 좌표를 의미할 수 있다. 또한, 빈 코스트맵(502)의 각각의 그리드들에는, 코스트 값이 입력될 수 있다. 이를 도 5b 내지 도 5e를 참조하여 더 기술한다.
도 5b는 제1 코스트를 설명하기 위한 도면이다.
도 5b의 공간(500)을 참조하면, 제2 무인 이동체(2000)의 이동 경로(504)가 점선으로 도시되어 있다. 또한, 제1 무인 이동체(1000)가 공간(500)을 이동할 때, 제2 무인 이동체(2000)와 충돌이 발생 가능한 영역이 색칠되어 있다. 즉, 제1 무인 이동체(1000)가 공간(500) 내를 주행하기 위해 이동 경로를 계획하고자 하는 경우, 제2 무인 이동체(2000)의 이동 경로(504) 중에서, 충돌 위험이 있는 부분 경로(506)가 존재할 수 있다. 이러한 충돌 위험이 있는 부분 경로(506)란, 제1 무인 이동체(1000)의 위치, 속도, 이동 경로 및 제2 무인 이동체(2000)의 위치, 속도 및 이동 경로에 따라 좌우된다.
일 실시예에서, 제1 무인 이동체(1000)는 제2 무인 이동체(2000)로부터 주행과 관련된 데이터를 수신하고, 제2 무인 이동체(2000)의 이동 경로(504) 상에서 제1 코스트가 적용될 부분 경로(506)를 결정할 수 있다. 제1 무인 이동체(1000)는 코스트맵에서 결정된 부분 경로에 대응하는 영역에 할당될 제1 코스트를 계산할 수 있다. 제1 코스트이 계산에는 가우시안 함수가 이용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 무인 이동체(1000)는 계산된 제1 코스트를 코스트맵에 업데이트할 수 있다. 이 경우, 제1 무인 이동체(1000)는 제1 코스트만을 따로 저장 관리할 수 있으며, 코스트맵의 제1 레이어(510)에 제1 코스트를 할당할 수 있다.
제1 무인 이동체(1000)는 제2 무인 이동체(2000)와의 통신을 통해 획득되는 제2 무인 이동체(2000)의 주행과 관련된 데이터를 이용하여 제2 무인 이동체(2000)와의 충돌을 회피하기 위한 제1 코스트를 결정한다. 그리고, 제1 무인 이동체(1000)는 제1 코스트에 기초하여 이동 경로를 계획한다.
제1 무인 이동체(1000)가 제1 코스트를 이용하여 이동 경로를 계획하는 것은, 제1 무인 이동체(1000)가 센서 등을 이용하여 공간(500)의 레이아웃, 공간 내 장애물 등을 센싱하고 회피하는 것보다 효율적일 수 있다. 구체적인 예를 들면, 'L' 자 형태의 통로의 코너와 같은 공간에서 제1 무인 이동체(1000)가 코너로 접근 중일 수 있다. 이 경우, 제1 무인 이동체(1000)가 센서(예를 들어, 라이다 등)을 이용하더라도, 반대쪽 방향에서 코너로 접근하고 있는 제2 무인 이동체(2000)는 센싱되지 않는다. 그러나 제1 무인 이동체(1000)는 제2 무인 이동체(2000)와의 통신을 통해 제1 코스트를 계산함으로써, 센서를 이용하여 센싱되지 않을 수 있는 제2 무인 이동체(2000)와의 충돌 회피를 사전에 설계할 수 있다.
도 5c는 제2 코스트를 설명하기 위한 도면이다.
도 5c의 공간(500)을 참조하면, 제1 무인 이동체(1000)가 공간(500)을 이동할 때, 공간(500)의 레이아웃과 충돌이 발생 가능한 영역이 색칠되어 있다. 즉, 제1 무인 이동체(1000)가 공간(500) 내를 주행하기 위해 이동 경로를 계획하고자 하는 경우, 공간(500) 내에서 충돌 위험이 있는 공간(500)의 레이아웃(예를 들어, 기둥, 벽 등)이 존재할 수 있다. 이러한 충돌 위험이 있는 공간(500)의 레이아웃이란, 공간의 특징 및 구조에 따라 좌우된다.
일 실시예에서, 제1 무인 이동체(1000)는 제1 무인 이동체(1000)에 저장된 공간(500)에 대응하는 공간 맵을 이용하거나, 외부 장치(예를 들어, 서버 등)로부터 공간(500)에 대응하는 공간 맵을 획득할 수 있다. 제1 무인 이동체(1000)는 코스트맵에서 공간(500)의 레이아웃에 대응하는 영역에 할당될 제2 코스트를 계산할 수 있다. 여기서 제2 코스트는, 공간(500) 레이아웃과의 충돌을 회피하기 위한 코스트를 말한다. 제1 무인 이동체(1000)는 계산된 제2 코스트를 코스트맵에 업데이트할 수 있다. 이 경우, 제1 무인 이동체(1000)는 제2 코스트만을 따로 저장 관리할 수 있다. 구체적으로, 제1 무인 이동체(1000)는 코스트맵의 제2 레이어(520)에 제2 코스트를 할당할 수 있다.
도 5d는 제3 코스트를 설명하기 위한 도면이다.
도 5d의 공간(500)을 참조하면, 제1 무인 이동체(1000)가 공간(500)을 이동할 때, 공간(500) 내 장애물과 충돌이 발생 가능한 영역이 색칠되어 있다. 즉, 제1 무인 이동체(1000)가 공간(500) 내를 주행하기 위해 이동 경로를 계획하고자 하는 경우, 공간(500) 내에서 충돌 위험이 있는 장애물이 존재할 수 있다. 본 도면 5d에서의 장애물의 예시는 제2 무인 이동체(2000)를 가정하여 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 충돌 위험이 있는 공간(500)내 장애물이란, 공간(500)에 새로 배치된 고정형/비 고정형 객체일 수 있으며, 공간(500) 내를 이동하는 사람 및/또는 무인 이동체를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 무인 이동체(1000)는 제2 무인 이동체(2000)를 장애물로 인식할 수 있다. 예를 들어, 제2 무인 이동체(2000)와의 와의 통신 연결이 가능한 경우, 제1 무인 이동체(1000)는 전술한 실시예에 따라 제2 무인 이동체(2000)와 통신하고 제2 무인 이동체(2000)를 회피하기 위한 제1 코스트를 계산할 수 있다. 그러나, 통신 연결이 원활하지 않은 경우, 제1 무인 이동체(1000)는 제2 무인 이동체(2000)를 식별하지 못하고 장애물로 인식할 수 있다. 공간(500) 내의 장애물의 인식은, 하나 이상의 센서(예를 들어, 라이다 등)에 기초하여 장애물의 존재 유무만을 판단하는 것일 수 있으며, 하나 이상의 카메라(예를 들어, RGB 카메라 등)에 기초하여, 장애물의 구체적인 카테고리까지 인식하는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에서, 제1 무인 이동체(1000)는, 제1 무인 이동체(1000)에 저장된 공간(500)에 대응하는 공간 맵을 이용하거나, 외부 장치(예를 들어, 서버 등)로부터 공간(500)에 대응하는 공간 맵을 획득할 수 있다. 제1 무인 이동체(1000)는 코스트맵에서 공간(500) 내 장애물에 대응하는 영역에 할당될 제3 코스트를 계산할 수 있다. 여기서 제3 코스트는, 공간(500) 내 장애물과의 충돌을 회피하기 위한 코스트를 말한다. 제1 무인 이동체(1000)는 계산된 제3 코스트를 코스트맵에 업데이트할 수 있다. 이 경우, 제1 무인 이동체(1000)는 제3 코스트만을 따로 저장 관리할 수 있다. 구체적으로, 제1 무인 이동체(1000)는 코스트맵의 제3 레이어(530)에 제3 코스트를 할당할 수 있다.
도 5e는 제1 무인 이동체의 이동 경로에 관련된 코스트들을 종합적으로 설명하기 위한 도면이다.
일 실시예에서, 제1 무인 이동체(1000)는 코스트맵의 제1 레이어(510), 제2 레이어(520) 및 제3 레이어(530)에 기초하여, 글로벌 코스트맵(540)을 생성할 수 있다. 글로벌 코스트맵(540)은, 제2 무인 이동체(2000)와의 충돌을 회피하기 위한 제1 코스트, 공간(500) 레이아웃과의 충돌을 회피하기 위한 제2 코스트 및 공간(500) 내 장애물과의 충돌을 회피하기 위한 제3 코스트를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 무인 이동체(1000)는 글로벌 코스트맵(540)에 기초하여 이동 경로를 계획할 수 있다. 예를 들어, 제1 무인 이동체(1000)가 출발점부터 도착점 까지의 경로를 계획하고자 하는 경우, 제1 무인 이동체(1000)는 글로벌 코스트맵(540)에 기초하여, 출발점부터 도착점까지 경로상의 코스트 합이 가장 낮은 경로를 이동 경로로 계획할 수 있다.
일 실시예에서, 글로벌 코스트맵(540)은 제1 코스트, 제2 코스트 및 제3 코스트 중 적어도 일부만이 포함될 수 있다. 예를 들어, 글로벌 코스트맵(540)은 전술한 예시적인 코스트들 중에서 제1 코스트 및 제2 코스트만이 포함될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 글로벌 코스트맵(540)은 제1 무인 이동체(1000)가 계산하는 코스트들의 모든 조합을 포함할 수 있다.
도 6a는 제1 코스트 계산을 위한 가우시안 함수를 설명하기 위한 도면이다.
일 실시예에서, 제1 무인 이동체(1000)는, 제2 무인 이동체(2000)로부터 제2 무인 이동체(2000)의 이동 경로(600)를 수신할 수 있다. 제2 무인 이동체(2000)의 이동 경로(600)는, 공간 내 그리드 좌표들을 리스트 형태로 구조화한 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제2 무인 이동체(2000)의 이동 경로(600)는, 제2 무인 이동체(2000)의 출발점(또는, 현재 위치)의 좌표가 (x0, y0)이고, 도착점의 좌표가 (xN, yN)일 수 있다.
제1 무인 이동체(1000)는 제1 무인 이동체(1000)의 이동 경로, 제1 무인 이동체(1000)의 위치, 제1 무인 이동체(1000)의 속도 및 제2 무인 이동체(2000)의 이동 경로(600) 제2 무인 이동체(2000)의 위치 및 제2 무인 이동체(2000)의 속도에 기초하여, 제2 무인 이동체(2000)의 이동 경로(600) 중에서 제1 무인 이동체(1000)와 충돌 가능성이 있는 경로 길이를 계산함으로써, 부분 경로(610)를 결정할 수 있다. 예를 들어, 결정된 부분 경로(610)는 좌표가 (x0, y0) 부터 좌표가 (xn, yn) 까지의 경로(n은 N보다 작은 수)일 수 있다. 이 경우, 본 개시에서 부분 경로(610)에 포함되는 각각의 좌표는, p로 표시된다. 예를 들어, p0은 (x0, y0)을 나타내고, pk는 (xk, yk)을 나타내며, pn은 (xn, yn)을 나타낸다.
일 실시예에서, 부분 경로(610) 중 하나의 좌표인 pk(xk, yk)에 대한 코스트 ck는 아래 수학식 1으로 정의될 수 있다.
[수학식 1]
ck(x, y) = f(x, y, pk)
수학식 1에서, f(x, y, pk)는 코스트 값을 계산하는 가우시안 함수를 나타내며, 아래의 수학식 2로 정의될 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112022116180319-pat00001
여기서,
Figure 112022116180319-pat00002
는 x, y 방향의 분산을 나타내고, A는 분포의 진폭을 나타낸다. 따라서, A는 코스트맵에서 코스트의 크기를 결정하는 파라미터이고,
Figure 112022116180319-pat00003
는 코스트 영역의 크기를 결정하는 파라미터이다.
Figure 112022116180319-pat00004
이 1이고 A가 1일 때 계산된 코스트를 도식화한 것이 블록 620이다. 블록 620에서 중심 좌표는 전술한 수학식 2에서 예시로 든 (xk, yk)의 좌표이며, (xk, yk)에 이웃하는 또다른 좌표들의 코스트 값 또한 함께 계산됨을 알 수 있다.
일 실시예에서, 제1 무인 이동체(1000)는 , 부분 경로(610) 중 하나의 좌표인 pk(xk, yk)에 대한 코스트 ck 뿐 아니라, 부분 경로(610)에 포함되는 모든 좌표들 {p0(x0, y0), ... , pn(xn, yn)}에 대하여, 코스트 {c0, … , cn}를 획득할 수 있다.
도 6b는 도 6a를 더 설명한 도면으로, 제1 코스트 계산에 사용되는 파라미터를 설명하기 위한 도면이다.
Amplitude는 수학식 2에서 A에 대응된다. 예를 들어, amplitude가 250이면, 코스트 값은 0~250 사이의 값을 갖도록 조정될 수 있다.
Covariance는 수학식 2에서
Figure 112022116180319-pat00005
에 대응된다. covariance에 의해 블록 620에 도시된 코스트 영역의 크기가 결정된다.
Cutoff는 일정 이하의 코스트 값을 버리기 위해 사용된다. 예를 들어, cutoff 값이 100이면, 100 이하의 코스트 값들이 버려진다. 구체적으로, pk(xk, yk)에 대한 코스트 ck 를 계산하면, (xk, yk)의 좌표에서 코스트 값이 가장 높고, 인접한 좌표들은 멀어질수록 낮은 코스트 값을 갖게 되는데, 이 때 100 이하의 코스트 값들은 버려지게 된다.
Enabled는 제2 무인 이동체(2000)에 대한 제1 코스트 계산을 활성화할 지 여부를 나타내는 파라미터이다.
Factor는 코스트 영역에 부가적으로 가중치를 적용하기 위한 파라미터이다.
예를 들어, 제2 무인 이동체(2000)의 속도 방향으로 factor 값을 곱하여 코스트 영역의 크기를 키울 수 있다. 이 경우, 속도 방향으로 코스트 영역이 보다 넓어질 수 있다. 다른 예에서, 제1 무인 이동체(1000) 및/또는 제2 무인 이동체(2000)의 타입에 대응하는 factor가 존재할 수 있다. 구체적으로, 제1 무인 이동체가 보행/주행 로봇 타입, 무인 자동차 타입, 무인 카트 타입 등인 것에 기초하여, 각각의 무인 이동체 타입 별로 적용되어 코스트를 최적화하기 위한, 기 설정된 factor가 존재할 수 있다.
Path는 무인 이동체의 경로를 고려하기 위한 파라미터로, 제2 무인 이동체(2000)의 이동 경로(600)를 코스트 계산에 반영할 지 여부를 나타내는 파라미터이다.
Path_size는 부분 경로의 길이를 결정하기 위한 파라미터로, 제2 무인 이동체(2000)의 이동 경로(600) 중에서 결정되는 부분 경로의 길이(크기)를 나타낸다. 예를 들어, path_size가 300이라면, 도 6a에서 제2 무인 이동체(2000)의 부분 경로(610)의 n 값은 299가 되며, 0 부터 299까지의 총 300개의 부분 경로가 코스트 계산에 이용될 지 설정됨을 나타낸다. path_size는 제2 무인 이동체(2000)의 속도에 따라 값이 조정될 수 있다.
Robot_id는 제2 무인 이동체(2000)의 식별 정보를 나타낸다.
Velocity는 제2 무인 이동체(2000)의 속도를 고려할 지 여부를 나타내는 파라미터이다. 예를 들어, 제2 무인 이동체(2000)의 속도에 기초하여, path_size가 결정되도록 할 수 있다.
도 7a는 전술한 실시예들에 따라 제1 무인 이동체가 코스트맵을 생성한 것을 설명하기 위한 도면이다.
블록 710에는 제1 무인 이동체(1000)의 위치 및 라이더 시야, 제2 무인 이동체(2000)의 위치 및 라이더 시야가 도시되어 있다. 제1 무인 이동체(1000)는 제2 무인 이동체(2000)의 주행과 관련된 데이터에 기초하여, 제1 무인 이동체(1000)의 제1 코스트를 결정한다. 제2 무인 이동체(2000)가 제1 무인 이동체(1000)의 주행과 관련된 데이터에 기초하여 제2 무인 이동체(2000)의 제1 코스트를 결정하는 동작 또한 동일하므로, 설명을 생략한다. 도 7a에서 제1 코스트를 결정하기 위한 파라미터 일부가 도시되어 있는데, path가 true로 설정되어 있으므로, 제1 무인 이동체(1000)가 제1 코스트를 계산할 때 제2 무인 이동체(2000)의 이동 경로가 반영될 것이며, path size가 full path로 되어 있으므로, 제2 무인 이동체(2000)의 이동 경로의 부분이 아닌 전체 경로가 사용될 것임을 알 수 있다.
블록 720에는 공간상에 있는 제1 무인 이동체(1000), 제2 무인 이동체(2000) 및 제2 무인 이동체(2000)의 이동 경로가 도시되어 있다. 제1 무인 이동체(1000)는 제2 무인 이동체(2000)와 통신하여 제2 무인 이동체(2000)의 주행과 관련된 데이터(예를 들어, 위치, 속도, 이동 경로 등)를 획득할 수 있다.
블록 730에는 제1 무인 이동체(1000)가 제2 무인 이동체(2000)의 경로에 대해서 제1 코스트를 계산한 것이 적용된 코스트맵이 도시되어 있다. 제1 무인 이동체(1000)는 코스트맵의 코스트가 존재하는 경우, 이동 경로를 계획할 때 코스트맵의 코스트를 고려(예를 들어, 코스트의 합이 가장 낮은 경로 등)하여 이동 경로를 계획할 수 있다.
도 7b는 전술한 실시예들에 따라 제1 무인 이동체가 코스트맵을 생성한 것을 설명하기 위한 도면이다.
또한, 도 7b의 제2 무인 이동체(2000)는 도 7a에 도시되었던 제2 무인 이동체(2000)보다 이동 경로를 따라 조금 더 이동한 상태를 도시한 것이다.
블록 712에는 제1 무인 이동체(1000)의 위치 및 라이더 시야, 제2 무인 이동체(2000)의 위치 및 라이더 시야가 도시되어 있다. 도 7b에서 제1 코스트를 결정하기 위한 파라미터 일부가 도시되어 있는데, path가 true로 설정되어 있으므로, 제1 무인 이동체(1000)가 제1 코스트를 계산할 때 제2 무인 이동체(2000)의 이동 경로가 반영될 것이며, path size가 300로 되어 있으므로, 제2 무인 이동체(2000)의 전체 이동 경로 중에서 300 크기(길이) 만큼의 이동 경로가 선택된, 부분 경로가 사용될 것임을 알 수 있다. 이에 따라, 블록 722 및 블록 732를 각각 참조하면, 블록 722에 도시된 제2 무인 이동체(2000)의 이동 경로보다, 좁은 영역에 제1 코스트가 계산되어 있음을 확인할 수 있다. (블록 722에는 공간상에 있는 제1 무인 이동체(1000), 제2 무인 이동체(2000) 및 제2 무인 이동체(2000)의 이동 경로가 도시되어 있으며, 블록 732에는 제1 무인 이동체(1000)가 제2 무인 이동체(2000)의 경로에 대해서 제1 코스트를 계산한 것이 적용된 코스트맵이 도시되어 있다.)
도 7c는 전술한 실시예들에 따라 제1 무인 이동체가 코스트맵을 생성한 것을 설명하기 위한 도면이다.
또한, 도 7c의 제2 무인 이동체(2000)는 도 7a, 7b에 도시되었던 제2 무인 이동체(2000)보다 이동 경로를 따라 조금 더 이동한 상태를 도시한 것이다.
블록 714에는 제1 무인 이동체(1000)의 위치 및 라이더 시야, 제2 무인 이동체(2000)의 위치 및 라이더 시야가 도시되어 있다.
블록 724에는 공간상에 있는 제1 무인 이동체(1000), 제2 무인 이동체(2000) 및 제2 무인 이동체(2000)의 이동 경로가 도시되어 있다.
블록 734에는 제1 무인 이동체(1000)가 제2 무인 이동체(2000)의 경로에 대해서 제1 코스트를 계산한 것이 적용된 코스트맵이 도시되어 있다.
도 7a 내지 도 7c의 블록들(710, 712, 714, 720, 722, 724, 730, 732, 734)을 참조하면, 제1 무인 이동체(1000)는 제2 무인 이동체(2000)와 통신하면서 지속적으로 코스트맵을 업데이트할 수 있음을 알 수 있다. 즉, 제1 무인 이동체(1000)는 이동하지 않았지만, 제2 무인 이동체(2000)는 계속하여 이동하였는데, 그에 따라 제1 무인 이동체(1000)가 주행을 시작할 때에 이동 경로 계획에 반영될 코스트가 상이할 수 있으므로, 제1 무인 이동체(1000)는 지속적으로 코스트맵을 업데이트하여 적응적으로 이동 경로를 계획할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 무인 이동체(1000)는 주행 중이지 않은 상태에서, 제2 무인 이동체(2000)로부터 주행과 관련된 데이터를 지속적으로 수신하고, 제1 코스트를 포함하는 코스트맵을 업데이트할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 무인 이동체(1000)는 주행 중인 상태에서, 제2 무인 이동체(2000)로부터 주행과 관련된 데이터를 지속적으로 수신하고, 제1 코스트를 포함하는 코스트맵을 업데이트 할 수 있다. 이 경우, 제1 무인 이동체(1000)는 코스트맵이 업데이트 됨에 따라 주행 중이던 이동 경로를 수정하고, 수정된 경로로 이동 경로 계획을 다시 수립할 수도 있다.
한편, 제1 무인 이동체(1000)는 이동 경로를 따라 상기 공간을 주행하면서, 센서 데이터를 획득하고, 센서 데이터에 기초하여, 이동 경로를 변경할 수 있다. 예를 들어, 제1 무인 이동체(1000)는 카메라를 통한 객체 인식, 라이다/ToF 센서 등을 통한 깊이 인식 등, 적용 센싱부에 포함되는 하나 이상의 센서를 이용하여 주행 중에 회피할 다양한 장애물들을 식별하고, 이동 경로를 수정할 수 있다.
도 7d는 전술한 실시예들에 따라 제1 무인 이동체가 코스트맵을 생성한 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 7d를 참조하면, 공간 내 복수의 제2 무인 이동체들(2000-1, 2000-2, 2000-3)이 존재할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 무인 이동체(2000)는 제1 무인 이동체(1000)로부터 복수의 제2 무인 이동체들(2000-1, 2000-2, 2000-3)까지의 거리를 계산할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 무인 이동체(1000)가 이동 경로를 계획하고, 공간 내 복수의 제2 무인 이동체들(2000-1, 2000-2, 2000-3)이 있을 때, 복수의 제2 무인 이동체들(2000-1, 2000-2, 2000-3) 모두가 제1 무인 이동체(1000)와 충돌 위험이 있는 것은 아니다. 즉, 제1 무인 이동체(1000)는 복수의 제2 무인 이동체들(2000-1, 2000-2, 2000-3) 모두와 통신할 수는 있지만, 복수의 제2 무인 이동체들(2000-1, 2000-2, 2000-3) 중 일부에 대해서만 제1 코스트를 계산할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 무인 이동체(1000)는 복수의 제2 무인 이동체들(2000-1, 2000-2, 2000-3) 중에서, 거리가 기 설정된 임계값 미만인 무인 이동체를 선택할 수 있다. 예를 들어, 제1 무인 이동체(1000)는 제2 무인 이동체 1(2000-1)만을 선택할 수 있다. 이 경우, 제1 무인 이동체(1000)는 선택된 제2 무인 이동체 1(2000-1)의 주행과 관련된 데이터에 기초하여, 제1 코스트를 계산할 수 있다. 제1 코스트 계산에 관한 구체적인 동작들은 전술하였으므로, 동일한 설명은 생략한다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 개시의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 개시가 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

Claims (10)

  1. 제1 무인 이동체가 이동 경로 계획을 위해 코스트를 결정하는 방법에 있어서,
    상기 제1 무인 이동체의 주행과 관련된 데이터를 획득하는 단계;
    상기 제1 무인 이동체로부터 복수의 제2 무인 이동체까지의 거리를 각각 계산하는 단계;
    상기 복수의 제2 무인 이동체 중에서 상기 거리가 기 설정된 임계값 미만인 특정 제2 무인 이동체의 주행과 관련된 데이터를 획득하는 단계;
    상기 제1 무인 이동체의 이동 경로 계획에 이용될 코스트맵을 활성화하는 단계;
    상기 제1 무인 이동체의 주행과 관련된 데이터에 및 상기 특정 제2 무인 이동체의 주행과 관련된 데이터에 중 적어도 일부에 기초하여, 상기 특정 제2 무인 이동체의 이동 경로 상에서 상기 제1 무인 이동체와의 충돌 위험이 있는 부분 경로를 결정하는 단계;
    가우시안 함수를 이용하여, 상기 코스트맵에서 상기 부분 경로에 대응하는 영역에 할당될 제1 코스트를 계산하되, 상기 제1 코스트는 상기 제2 무인 이동체와의 충돌을 회피하기 위해 상기 부분 경로에 대응하는 영역에 대해 계산되는 것인, 단계;
    상기 제1 코스트를 상기 코스트맵에 업데이트하는 단계;
    상기 제1 코스트를 포함하는 상기 코스트맵에 기초하여, 상기 특정 제2 무인 이동체와의 충돌을 회피하기 위한 상기 제1 무인 이동체의 이동 경로를 계획하는 단계; 및
    상기 계획된 이동 경로에 기초하여 공간을 주행하는 단계;를 포함하고,
    상기 제1 무인 이동체와 상기 특정 제2 무인 이동체 간의 통신이 이루어지는 경우, 상기 제1 무인 이동체는 상기 제2 무인 이동체를 회피하기 위한 상기 제1 코스트를 계산하고,
    상기 제1 무인 이동체와 상기 특정 제2 무인 이동체 간의 통신이 이루어지지 않는 경우, 상기 제1 무인 이동체는 상기 특정 제2 무인 이동체를 상기 공간 내 장애물로 인식하여 상기 장애물과의 충돌을 회피하기 위한 제2 코스트를 계산하는, 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 코스트를 계산하는 단계는,
    상기 제1 무인 이동체의 타입에 기초하여, 상기 가우시안 함수에 상기 제1 무인 이동체의 타입에 대응하는 팩터를 적용하는 단계를 포함하는, 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 이동 경로에 기초하여 공간을 주행하는 단계는,
    상기 제1 무인 이동체가 상기 이동 경로를 따라 상기 공간을 주행하면서, 실시간으로 상기 제1 코스트를 업데이트하는 단계를 포함하는, 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 이동 경로에 기초하여 공간을 주행하는 단계는,
    상기 제1 무인 이동체가 상기 이동 경로를 따라 상기 공간을 주행하면서, 센서 데이터를 획득하는 단계; 및
    상기 센서 데이터에 기초하여, 상기 이동 경로를 변경하는 단계를 포함하는, 방법.
  7. 제1항, 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  8. 제1 무인 이동체에 있어서,
    하나 이상의 인스트럭션을 저장하는 메모리;
    제2 무인 이동체와 통신을 수행하는 통신부; 및
    상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써,
    상기 제1 무인 이동체의 주행과 관련된 데이터를 획득하고,
    상기 제1 무인 이동체로부터 복수의 제2 무인 이동체까지의 거리를 각각 계산하고,
    상기 복수의 제2 무인 이동체 중에서 상기 거리가 기 설정된 임계값 미만인 특정 제2 무인 이동체의 주행과 관련된 데이터를 획득하고,
    상기 제1 무인 이동체의 이동 경로 계획에 이용될 코스트맵을 활성화하고,
    상기 제1 무인 이동체의 주행과 관련된 데이터에 및 상기 특정 제2 무인 이동체의 주행과 관련된 데이터에 중 적어도 일부에 기초하여, 상기 특정 제2 무인 이동체의 이동 경로 상기 제1 무인 이동체와의 충돌 위험이 있는 부분 경로를 결정하고,
    가우시안 함수를 이용하여, 상기 코스트맵에서 상기 부분 경로에 대응하는 영역에 할당될 제1 코스트를 계산하되, 상기 제1 코스트는 상기 제2 무인 이동체와의 충돌을 회피하기 위해 상기 부분 경로에 대응하는 영역에 대해 계산되는 것이고,
    상기 제1 코스트를 상기 코스트맵에 업데이트하고, 상기 제1 코스트를 포함하는 상기 코스트맵에 기초하여, 상기 특정 제2 무인 이동체와의 충돌을 회피하기 위한 상기 제1 무인 이동체의 이동 경로를 계획하고, 상기 계획된 이동 경로에 기초하여 공간을 주행하고,
    상기 제1 무인 이동체와 상기 특정 제2 무인 이동체 간의 통신이 이루어지는 경우, 상기 제2 무인 이동체를 회피하기 위한 상기 제1 코스트를 계산하고,
    상기 제1 무인 이동체와 상기 특정 제2 무인 이동체 간의 통신이 이루어지지 않는 경우, 상기 특정 제2 무인 이동체를 상기 공간 내 장애물로 인식하여 상기 장애물과의 충돌을 회피하기 위한 제2 코스트를 계산하는, 제1 무인 이동체.
  9. 삭제
  10. 삭제
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