KR102613822B1 - 다중 차선 방향전환 전체에 걸친 차량들의 제어 - Google Patents

다중 차선 방향전환 전체에 걸친 차량들의 제어 Download PDF

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Abstract

본 기술은 다중 차선 방향전환 전체에 걸쳐 자율 주행 차량(100)을 제어하는 것에 관한 것이다. 일 예에서, 다중 차선 방향전환의 차선(161, 162, 461, 462)에서의 자율 주행 차량의 위치에 대응하는 데이터, 자율 주행 차량의 궤적(480, 580), 및 자율 주행 차량 근방에 있는 대상체들의 위치들에 대응하는 데이터가 수신될 수 있다. 대상체들의 위치들에 상대적인 차선에서의 자율 주행 차량의 위치에 기초하여, 자율 주행 차량이 차선에서 첫 번째 차량으로 위치하는지 또는 차선에서 다른 차량의 후방에 위치하는지의 결정이 이루어질 수 있다. 자율 주행 차량이 차선에서 첫 번째 차량으로서 위치하는지 또는 차선에서 다른 차량의 후방에 위치하는지에 기초하여 차선 전체에 걸쳐 자율 주행 차량의 궤적이 조정될 수 있다. 조정된 궤적(481, 581)에 기초하여 자율 주행 차량이 제어될 수 있다.

Description

다중 차선 방향전환 전체에 걸친 차량들의 제어
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은, 그 개시가 참조에 의해 본 명세서에 포함되는, 2018년 10월 19일에 출원된 출원 제16/165,114호의 이익을 주장한다.
인간 운전자를 필요로 하지 않는 차량과 같은, 자율 주행 차량은 승객 또는 물품을 한 위치로부터 다른 위치로 운송하는 데 도움을 주기 위해 사용될 수 있다. 그러한 차량은 승객이, 픽업 또는 목적지 위치와 같은, 어떤 초기 입력을 제공할 수 있고 자율 주행 차량이 스스로를 해당 위치로 기동시키는 완전 자율 주행 모드(fully autonomous mode)에서 동작할 수 있다. 안전하게 그렇게 하기 위해, 이러한 차량은 환경에 있는 대상체를 검출 및 식별하는 것은 물론 그에 대해 신속하게 대응할 수 있어야 한다. 전형적으로, 이러한 대상체는 LIDAR, 레이더 또는 카메라와 같은 센서에 의해 인지될 수 있는 정보로부터 식별된다.
일부 경우에, 자율 주행 차량 근방에 있는 다른 차량을 검출하고 식별하는 것이 자율 주행 차량을 그의 목적지까지 안전하게 기동시키는 데 가장 중요하다. 예를 들어, 자율 주행 차량의 궤적은 다른 차량이 자율 주행 차량 주위를 주행하는 액션에 의해 영향을 받을 수 있다. 따라서 그러한 액션을 검출하고 그에 대해 대응할 수 있는 것이 안전하고 효과적인 자율 주행 운전 경험을 보장하는 데 특히 중요할 수 있다.
본 기술은 일반적으로 다중 차선 방향전환 전체에 걸쳐 자율 주행 차량을 제어하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 방법은, 하나 이상의 프로세서에 의해, 다중 차선 방향전환의 차선에서의 자율 주행 차량의 위치 및 자율 주행 차량의 궤적에 대응하는 데이터를 수신하는 단계; 하나 이상의 프로세서에 의해, 자율 주행 차량 근방에 있는 대상체들의 위치들에 대응하는 데이터를 수신하는 단계; 대상체들의 위치들에 상대적인 차선에서의 자율 주행 차량의 위치에 기초하여, 자율 주행 차량이 차선에서 첫 번째 차량으로서 위치하는지 또는 차선에서 다른 차량의 후방에 위치하는지를 결정하는 단계; 자율 주행 차량이 차선에서 첫 번째 차량으로서 위치하는지 또는 차선에서 다른 차량의 후방에 위치하는지에 기초하여, 하나 이상의 프로세서에 의해, 차선 전체에 걸쳐 자율 주행 차량의 궤적을 조정하는 단계; 및 조정된 궤적에 기초하여 다중 차선 방향전환 전체에 걸쳐 자율 주행 차량을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 자율 주행 차량의 위치가 차선에서 첫 번째 차량으로서 위치한다고 결정할 시에, 궤적이 차선을 횡단한 하나 이상의 차량의 이전 궤적들에 대응하는 과거 데이터에 기초하여 조정될 수 있다. 일부 예에서, 과거 데이터는 자율 주행 차량의 이전 궤적들에 대응할 수 있다. 일부 예에서, 과거 데이터에 기초하여 궤적을 조정하는 단계는 자율 주행 차량의 궤적을 기준으로 이전 궤적들의 평균 횡방향 변위를 결정하는 단계; 및 평균 횡방향 변위에 의해 자율 주행 차량의 궤적을 조정하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 평균 횡방향 변위는 궤적의 좌우 방향에서 미리 정의된 거리로 제한될 수 있다.
일부 실시예에서, 자율 주행 차량이 다른 차량의 후방에 위치한다고 결정할 시에, 궤적이 다른 차량의 궤적에 기초하여 조정될 수 있다. 일부 예에서, 다른 차량의 궤적은 자율 주행 차량 상의 이미징 센서들에 의해 추적될 수 있다. 일부 예에서, 조정된 궤적은 궤적의 좌우에서 미리 정의된 거리에 의해 속박될 수 있다.
일부 실시예에서, 자율 주행 차량의 궤적을 조정하는 단계는 다중 차선 방향전환 전체에 걸쳐 연속적으로 발생한다.
일부 실시예에서, 자율 주행 차량이 다수의 차량의 후방에 위치한다고 결정할 시에, 다중 차선 방향전환 전체에 걸쳐 다수의 차량의 궤적들에 기초하여 궤적을 조정한다.
본 기술의 다른 양태는 다중 차선 방향전환 전체에 걸쳐 자율 주행 차량을 제어하기 위한 시스템에 관한 것이며, 본 시스템은: 하나 이상의 프로세서를 포함하며, 여기서 하나 이상의 프로세서는: 다중 차선 방향전환의 차선에서의 자율 주행 차량의 위치에 대응하는 데이터를 수신하고; 자율 주행 차량 근방에 있는 대상체들의 위치들에 대응하는 데이터를 수신하며; 대상체들의 위치들에 상대적인 차선에서의 자율 주행 차량의 위치에 기초하여, 자율 주행 차량이 차선에서 첫 번째 차량으로서 위치하는지 또는 차선에서 다른 차량의 후방에 위치하는지를 결정하고; 자율 주행 차량이 차선에서 첫 번째 차량으로서 위치하는지 또는 차선에서 다른 차량의 후방에 위치하는지에 기초하여, 하나 이상의 프로세서에 의해, 차선 전체에 걸쳐 자율 주행 차량의 궤적을 조정하며; 조정된 궤적에 기초하여 다중 차선 방향전환 전체에 걸쳐 자율 주행 차량을 제어하도록 구성된다.
일부 경우에, 하나 이상의 프로세서는, 자율 주행 차량의 위치가 차선에서 첫 번째 차량으로서 위치한다고 결정할 시에, 차선을 횡단한 하나 이상의 차량의 이전 궤적들에 대응하는 과거 데이터에 기초하여 궤적을 조정하도록 추가로 구성될 수 있다. 일부 예에서, 과거 데이터는 자율 주행 차량의 이전 궤적들에 대응한다.
일부 예에서, 과거 데이터에 기초하여 궤적을 조정하는 것은: 자율 주행 차량의 궤적을 기준으로 이전 궤적들의 평균 횡방향 변위를 결정하는 것; 및 평균 횡방향 변위에 의해 자율 주행 차량의 궤적을 조정하는 것을 포함한다. 일부 예에서, 평균 횡방향 변위는 궤적의 좌우에서 미리 정의된 거리로 제한될 수 있다.
일부 실시예에서, 하나 이상의 프로세서는, 자율 주행 차량이 다른 차량의 후방에 위치한다고 결정할 시에, 다른 차량의 궤적에 기초하여 궤적을 조정하도록 추가로 구성될 수 있다. 일부 예에서, 다른 차량의 궤적은 자율 주행 차량 상의 이미징 센서들에 의해 추적될 수 있다. 일부 예에서, 조정된 궤적은 궤적의 좌우에서 미리 정의된 거리에 의해 속박될 수 있다.
일부 실시예에서, 자율 주행 차량의 궤적을 조정하는 것은 다중 차선 방향전환 전체에 걸쳐 연속적으로 발생할 수 있다.
일부 실시예에서, 하나 이상의 프로세서는, 자율 주행 차량이 다수의 차량의 후방에 위치한다고 결정할 시에, 다중 차선 방향전환 전체에 걸쳐 다수의 차량의 궤적들에 기초하여 궤적을 조정하도록 추가로 구성될 수 있다.
도 1은 본 개시의 양태에 따른 예시적인 도로를 도시한다.
도 2는 본 개시의 양태에 따른 예시적인 차량의 기능 다이어그램이다.
도 3은 본 개시의 양태에 따른 차량의 예시적인 대표 뷰이다.
도 4a 및 도 4b는 본 개시의 양태에 따른, 자율 주행 차량이 횡단하고 있는 맵 정보에 대응하는 도로 섹션의 예시적인 뷰이다.
도 5는 본 개시의 양태에 따른, 자율 주행 차량을 위한 대체 궤적의 예시적인 예시이다.
도 6은 본 개시의 양태에 따른, 자율 주행 차량이 다른 차량의 궤적을 추종하는 것의 예시적인 예시이다.
도 7은 본 개시의 양태에 따른, 2대의 차량이 교차로를 횡단하는 것의 예시적인 예시이다.
도 8은 본 개시의 양태에 따른, 자율 주행 차량을 주변 차량들에 대해 엇갈리게 위치시키는 것의 예시적인 예시이다.
도 9는 본 개시의 양태에 따른, 자율 주행 차량이 주변 차량에 너무 가깝게 주행하는 것의 예시적인 예시이다.
도 10은 본 개시의 양태에 따른, 자율 주행 차량이 주변 차량에 너무 가깝게 주행하는 것의 예시적인 예시이다.
도 11은 본 개시의 양태에 따른, 자율 주행 차량이 주변 차량들에 너무 가깝게 주행하는 것의 예시적인 예시이다.
도 12는 본 개시의 양태에 따른 흐름 다이어그램이다.
개관
본 기술은 다중 차선 방향전환 전체에 걸쳐 자율 주행 차량을 제어하는 것에 관한 것이다. 이와 관련하여, 이중 또는 삼중 차선 좌회전 또는 우회전 지점과 같은, 다중 차선 방향전환 지점을 횡단할 때, 운전자는 빈번하게 원칙을 무시하고 차선 경계를 넘어간다. 예를 들어, 도 1은 차량(101 및 102)이, 제각기, 내측 차선(161) 및 외측 차선(162)에서 이중 차선 좌회전 지점(160)을 횡단하고 있는 도로(100)의 일 부분을 도시한다. 외측 차선(162)을 횡단하는 차량(102)은 내측 차선(161)으로 건너가서 내측 차선(161)을 횡단하고 있는 차량(101)의 경로로 건너가고 있다. 차량(102)과 충돌하는 것을 피하기 위해, 차량(101)은 그의 궤적을 조정하도록 강요당할 수 있다. 차량(101)과 같은 차량은 통상적으로 인접 차선에서 주행하는 차량에 의해 가로막히거나 그의 현재 궤적으로부터 밀려난다. 이러한 문제가 자율 주행 차량과 관련하여 확대되는데, 그 이유는 자율 주행 차량은 차량이 위치하는 차선 내에서 궤적을 추종하도록 프로그래밍될 수 있기 때문이다. 이에 따라, 자율 주행 차량이 다중 차선 방향전환을 통해 방향전환을 수행하는 중에 자율 주행 차량이 다른 차량에 의해 "가로막히거나" 또는 "끼이게" 될 때, 회피 액션이 필요할 수 있다. 그러한 회피 액션은 자율 주행 차량의 승객에게 불편하거나 안전하지 않은 상황을 초래할 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 자율 주행 차량이 다중 차선 방향전환 지점을 통해 횡단할 때 자율 주행 차량의 액션 및 궤적이 조정될 수 있다. 궤적은 다른 차량에 상대적인 차량의 위치에 기초하여 또는 차량이 다중 차선 방향전환 지점을 횡단하는 것에 대한 과거 데이터에 기초하여 조정될 수 있다. 이와 관련하여, 다중 차선 방향전환 지점을 횡단할 때, 자율 주행 차량은, 예를 들어, 한 줄로 늘어선 차량들에서의 첫 번째 차량, 한 줄로 늘어선 차량들에서의 마지막 차량, 또는 차량들 사이와 같은, 다른 차량들에 상대적인 다수의 위치에 있을 수 있다. 예를 들어, 자율 주행 차량이 한 줄로 늘어선 차량들에서 첫 번째로 위치할 때, 차량들이 다중 차선 방향전환 지점을 통해 취한 이전 경로들에 대응하는 과거 데이터에 기초하여 자율 주행 차량이 대체 궤적을 추종할 수 있도록 자율 주행 차량의 궤적이 조정될 수 있다. 자율 주행 차량이 다른 차량들의 중간 또는 그 후방에 위치하는 경우에, 자율 주행 차량이 전방에 위치한 차량들의 궤적을 추종하도록 자율 주행 차량의 궤적이 조정될 수 있다.
과거 데이터는 자율 주행 차량 또는 다른 차량들이 다중 차선 방향전환 지점 주위를 횡단한 이전 경로들로 구성될 수 있으며, 자율 주행 차량의 공칭 궤적(nominal trajectory)을 변경하기 위해 모니터링되고 사용될 수 있다. 이 과거 데이터에 기초하여, 방향전환 지점을 횡단하는 차량들의 이전 궤적들과 더 가깝게 비슷하도록 자율 주행 차량의 공칭 궤적 대신에 대체 궤적이 추종될 수 있다. 일부 예에서, 자율 주행 차량이 안전한 동작 궤적 밖으로 너무 멀리 벗어나는 것을 방지하기 위해 대체 궤적이 그와 같이 제한될 수 있다.
차량들이 자율 주행 차량에 인접한 차선을 횡단하고 있는 경우에, 자율 주행 차량이 인접 차량들의 운전자들에 대한 그의 가시성을 증가시키기 위해 인접 차량들에 대해 엇갈리게 위치하도록 자율 주행 차량이 자신의 궤적을 조정할 수 있다. 환언하면, 인접 차선의 차량들이 자율 주행 차량을 볼 수 있도록, 자율 주행 차량이 인접 차선의 차량들 사이에 있도록 자율 주행 차량은 계속하여 위치를 결정할 수 있다.
자율 주행 차량이 인접 차선의 차량들에 대해 엇갈린 위치를 유지할 수 없는 경우에, 자율 주행 차량은 주변 차량들 중 하나를 추월하거나 그에 양보할 수 있다. 추월하거나 양보하기 위한 임의의 기동이 과도한 승객 불편을 결과해서는 안되도록, 추월할지 양보할지를 결정하는 것은 승객 편의 레벨에 기초할 수 있다.
본 명세서에서 설명된 특징들은 다중 차선 방향전환 지점을 통한 자율 주행 차량의 개선되고 더 안전한 주행을 가능하게 한다. 이와 관련하여, 본 명세서에서 설명된 특징들은, 급제동(hard braking) 또는 급회전(quick turn)과 같은 회피 기동이 방지될 수 있기 때문에, 자율 주행 차량의 승객에게 더 편안한 방향전환 조건을 제공한다. 더욱이, 운전자가 다중 차선 방향전환 지점을 횡단하는 동안 자율 주행 차량을 보지 못할 위험을 감소시키기 위해 자율 주행 차량이 주변 차량들에게 더 잘 보이도록 위치할 수 있다. 추가적으로, 다중 차선 방향전환 지점을 통한 자율 주행 차량의 움직임이 인간 운전자의 특징을 더 잘 나타낼 수 있어, 주변 차량들의 운전자들이 자율 주행 차량의 움직임을 더 쉽게 예측할 수 있게 한다.
예시적인 시스템
도 2에 도시된 바와 같이, 본 개시의 일 양태에 따른 차량(201)은 다양한 컴포넌트를 포함한다. 본 개시의 특정 양태가 특정 유형의 차량들과 관련하여 특히 유용하지만, 차량은 자동차, 트럭, 모터사이클, 버스, 레저용 차량 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 유형의 차량일 수 있다. 차량은, 하나 이상의 프로세서(220), 메모리(230) 및 범용 컴퓨팅 디바이스에 전형적으로 존재하는 다른 컴포넌트를 포함하는 컴퓨팅 디바이스(210)와 같은 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스를 가질 수 있다.
메모리(230)는 프로세서(220)에 의해 실행되거나 다른 방식으로 사용될 수 있는 명령어들(234) 및 데이터(232)를 포함하여, 하나 이상의 프로세서(220)에 의해 액세스 가능한 정보를 저장한다. 메모리(230)는, 하드 드라이브, 메모리 카드, ROM, RAM, DVD 또는 다른 광학 디스크는 물론, 다른 기입 가능 및 판독 전용 메모리와 같은, 컴퓨팅 디바이스 판독 가능 매체 또는 전자 디바이스의 도움을 받아 판독될 수 있는 데이터를 저장하는 다른 매체를 포함하여, 프로세서에 의해 액세스 가능한 정보를 저장할 수 있는 임의의 유형일 수 있다. 시스템 및 방법은 전술한 것의 상이한 조합을 포함할 수 있으며, 이에 의해 명령어들 및 데이터의 상이한 부분이 상이한 유형의 매체에 저장된다.
명령어들(234)은 프로세서에 의해 직접 실행되는 임의의 명령어 세트(예컨대, 머신 코드) 또는 간접적으로 실행되는 임의의 명령어 세트(예컨대, 스크립트)일 수 있다. 예를 들어, 명령어들은 컴퓨팅 디바이스 판독 가능 매체에 컴퓨팅 디바이스 코드로서 저장될 수 있다. 이와 관련하여, "명령어"와 "프로그램"이라는 용어는 본 명세서에서 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다. 명령어는 프로세서에 의한 직접 프로세싱을 위한 오브젝트 코드 포맷으로 저장되거나, 요구 시에 해석되거나 사전에 컴파일되는 독립적인 소스 코드 모듈들의 집합체 또는 스크립트를 포함하는 임의의 다른 컴퓨팅 디바이스 언어로 저장될 수 있다. 명령어의 기능, 방법 및 루틴은 아래에서 더 상세히 설명된다.
데이터(232)는 명령어들(234)에 따라 프로세서(220)에 의해 검색, 저장 또는 수정될 수 있다. 예를 들어, 청구된 주제가 임의의 특정 데이터 구조에 의해 제한되지는 않지만, 데이터는 컴퓨팅 디바이스 레지스터에, 관계형 데이터베이스에 복수의 상이한 필드 및 레코드를 갖는 테이블로서, XML 문서 또는 플랫 파일로 저장될 수 있다. 데이터는 또한 임의의 컴퓨팅 디바이스 판독 가능 포맷으로 포맷팅될 수 있다.
프로세서(220)는, 상업적으로 이용 가능한 CPU와 같은, 임의의 하나 이상의 종래의 프로세서일 수 있다. 대안적으로, 하나 이상의 프로세서는 ASIC 또는 다른 하드웨어 기반 프로세서와 같은 전용 디바이스일 수 있다. 도 2가 컴퓨팅 디바이스(210)의 프로세서, 메모리 및 다른 요소들을 동일한 블록 내에 있는 것으로 기능적으로 예시하지만, 본 기술 분야의 통상의 기술자라면 프로세서, 컴퓨팅 디바이스 또는 메모리가 실제로는 동일한 물리적 하우징 내에 보관될 수 있거나 보관되지 않을 수 있는 다수의 프로세서, 컴퓨팅 디바이스 또는 메모리를 포함할 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 메모리(230)는 컴퓨팅 디바이스(210)의 하우징과 상이한 하우징에 위치된 하드 드라이브 및/또는 다른 저장 매체일 수 있다. 따라서, 프로세서 또는 컴퓨팅 디바이스에 대한 언급이 병렬로 동작할 수 있거나 동작하지 않을 수 있는 프로세서들 또는 컴퓨팅 디바이스들 또는 메모리들의 집합체에 대한 언급을 포함하는 것으로 이해될 것이다.
컴퓨팅 디바이스(210)는 위에서 설명된 프로세서 및 메모리는 물론 하나 이상의 사용자 입력(250)(예를 들면, 마우스, 키보드, 터치 스크린 및/또는 마이크로폰) 및 다양한 전자 디스플레이(예를 들면, 스크린을 갖는 모니터 또는 정보를 디스플레이하도록 동작 가능한 임의의 다른 전기 디바이스)와 같은 컴퓨팅 디바이스와 관련하여 통상적으로 사용되는 컴포넌트들 전부를 포함할 수 있다. 이 예에서, 차량은 정보 또는 시청각적 경험을 제공하기 위해 하나 이상의 내부 디스플레이(252)는 물론 하나 이상의 스피커(254)를 포함한다. 이와 관련하여, 디스플레이(252)는 차량(201)의 캐빈 내에 위치될 수 있고, 차량(201) 내에 있거나 달리 그 근방에 있는 승객 또는 유지 보수 담당자에게 정보를 제공하기 위해 컴퓨팅 디바이스(210)에 의해 사용될 수 있다.
컴퓨팅 디바이스(210)는, 아래에서 더 상세히 설명되는 클라이언트 컴퓨팅 디바이스 및 서버 컴퓨팅 디바이스와 같은, 다른 컴퓨팅 디바이스와의 통신을 용이하게 하기 위해 하나 이상의 무선 네트워크 연결(256)을 또한 포함할 수 있다. 무선 네트워크 연결은 블루투스, 블루투스 LE(low energy), 셀룰러 연결과 같은 단거리 통신 프로토콜은 물론, 인터넷, 월드 와이드 웹(World Wide Web), 인트라넷, 가상 사설 네트워크, 광역 네트워크, 로컬 네트워크, 하나 이상의 회사 소유의 통신 프로토콜을 사용하는 사설 네트워크, 이더넷, Wi-Fi 및 HTTP, 및 이들의 다양한 조합을 포함한 다양한 구성 및 프로토콜을 포함할 수 있다. 차량(201)의 컴퓨팅 디바이스(210)는 또한, 추가 맵 또는 인지 데이터를 포함하거나 달리 저장하는 컴퓨팅 디바이스와 같은, 다른 컴퓨팅 디바이스(도시되지 않음)로 정보를 전송하거나 그로부터 수신할 수 있다.
일 예에서, 컴퓨팅 디바이스(210)는 차량(201)에 통합된 자율 주행 운전 컴퓨팅 시스템의 컴퓨팅 디바이스들을 제어할 수 있다. 자율 주행 운전 컴퓨팅 시스템은 메모리(230)에 저장된 주 차량 제어 코드에 따라 차량(201)의 움직임을 제어하기 위해 차량의 다양한 컴포넌트들과 통신할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 디바이스(210)는 메모리(230)의 명령어들(234)에 따라 차량(201)의 움직임, 속력 등을 제어하기 위해, 감속 시스템(260), 가속 시스템(262), 조향 시스템(264), 시그널링 시스템(266), 내비게이션 시스템(268), 위치결정 시스템(270), 인지 시스템(272) 및 동력 시스템(274)(즉, 차량의 엔진 또는 모터)과 같은, 차량(201)의 다양한 시스템들과 통신할 수 있다. 다시 말하지만, 이러한 시스템들이 컴퓨팅 디바이스(210)의 외부에 있는 것으로 도시되어 있지만, 실제로는 이러한 시스템들이 또한, 다시 말하지만 차량(201)을 제어하기 위한 자율 주행 운전 컴퓨팅 시스템으로서, 컴퓨팅 디바이스(210)에 통합될 수 있다.
일 예로서, 컴퓨팅 디바이스(210)는 차량의 속력을 제어하기 위해, 브레이크, 가속 페달 및/또는 차량의 엔진 또는 모터와 같은, 감속 시스템(260) 및/또는 가속 시스템(262)의 하나 이상의 액추에이터 또는 다른 그러한 컴포넌트와 상호작용할 수 있다. 유사하게, 조향 휠, 조향 축, 및/또는 랙 앤 피니언(rack and pinion) 시스템에서의 피니언 및 랙과 같은, 조향 시스템(264)의 하나 이상의 액추에이터 또는 다른 그러한 컴포넌트는 차량(201)의 방향을 제어하기 위해 컴퓨팅 디바이스(210)에 의해 사용될 수 있다. 예를 들어, 자동차 또는 트럭과 같은, 차량(201)이 도로에서 사용하도록 구성되는 경우, 조향 시스템은 차량을 방향전환시키기 위해 바퀴의 각도를 제어하기 위한 하나 이상의 액추에이터 또는 다른 그러한 디바이스를 포함할 수 있다. 시그널링 시스템(266)은, 예를 들어, 필요할 때 방향 지시등 또는 브레이크 라이트를 켜는 것에 의해, 차량의 의도를 다른 운전자들 또는 차량들에 시그널링하기 위해 컴퓨팅 디바이스(210)에 의해 사용될 수 있다.
내비게이션 시스템(268)은 위치까지의 루트를 결정하고 추종하기 위해 컴퓨팅 디바이스(210)에 의해 사용될 수 있다. 이와 관련하여, 내비게이션 시스템(268) 및/또는 데이터(232)는 상세 맵/도로맵 정보, 예를 들면, 도로의 형상과 고도, 차선 라인, 교차로, 횡단보도, 속력 제한, 교통 신호, 건물, 표지판, 실시간 교통 정보, 초목 또는 다른 그러한 대상체 및 정보를 식별해주는 매우 상세한 맵을 저장할 수 있다. 예를 들어, 도 4a는 교차로(402)에 근접해 있는 다양한 도로 특징부의 형상, 위치 및 다른 특성을 식별해주는 예시적인 맵 정보를 예시하는 도로(400)의 일 부분을 도시한다. 이 예에서, 맵 정보에 대응하는 도로(400)의 부분은 차선 마커(410 내지 414), 정지선(425), 횡단보도(430, 432, 인도(440), 교통 신호등(420, 422), 차선 마킹(471, 472, 473)의 형상 및 위치는 물론 차선(461, 462, 465, 466) 등에 대한 교통의 형상 및 방향을 정의하는 정보를 포함한다. 도로(400)의 부분은 맵 정보에 포함된 몇 가지 도로 특징부를 예시한다. 맵 정보는, 예를 들어, 차선 라인, 갓길 영역, 교차로, 및 차선과 배향과 같은, 도로의 추가적인 특징부를 또한 포함할 수 있다. 맵 정보는 또한 정지 표지판, 양보 표지판, 철도 선로, 철도 건널목, 속력 제한 표지판, 도로 표지판, 과속 방지턱 등과 같은 다양한 다른 도로 특징부를 식별해줄 수 있다. 도로(400)의 부분에는 도시되어 있지 않지만, 맵 정보는 속력 제한 및 다른 법적 교통 요구사항을 식별해주는 정보, 예컨대, 정지 표지판의 위치 또는 교통 신호의 상태 등이 주어진 경우 어느 차량이 우선 통행권을 갖는지를 또한 포함할 수 있다.
도로(400)의 부분에 대응하는 상세 맵 정보가 본 명세서에서 이미지 기반 맵으로서 묘사되어 있지만, 맵 정보가 완전히 이미지 기반(예를 들어, 래스터(raster))일 필요는 없다. 예를 들어, 상세 맵 정보는 도로, 차선, 교차로 및 이러한 특징부들 사이의 연결과 같은 정보의 하나 이상의 도로 그래프(roadgraph) 또는 그래프 네트워크(graph network)를 포함할 수 있다. 각각의 특징부는 그래프 데이터로서 저장될 수 있고 지리적 위치 및 각각의 특징부가 다른 관련 특징부에 연계되어 있는지 여부와 같은 정보와 연관될 수 있으며, 예를 들어, 정지 표지판은 도로 및 교차로 등에 연계될 수 있다. 일부 예에서, 연관된 데이터는 특정 도로 그래프 특징부의 효율적인 룩업을 가능하게 하기 위해 도로 그래프의 격자 기반 인덱스를 포함할 수 있다.
위치결정 시스템(270)은 맵 또는 지구 상에서의 차량의 상대 또는 절대 위치를 결정하기 위해 컴퓨팅 디바이스(210)에 의해 사용될 수 있다. 예를 들어, 위치결정 시스템(270)은 위치결정 시스템의 위도, 경도 및/또는 고도 위치를 결정하기 위한 GPS 수신기를 포함할 수 있다. 레이저 기반 측위 시스템, 관성 보조(inertial-aided) GPS 또는 카메라 기반 측위와 같은 다른 위치 시스템이 또한 차량의 위치를 식별하는 데 사용될 수 있다. 차량의 위치는 위도, 경도 및 고도와 같은 절대 지리적 위치는 물론, 종종 절대 지리적 위치보다 적은 노이즈로 결정될 수 있는, 차량 바로 주위에 있는 다른 자동차에 상대적인 위치와 같은 상대 위치 정보를 포함할 수 있다.
위치결정 시스템(270)은, 차량의 방향 및 속력 또는 그에 대한 변화를 결정하기 위한 가속도계, 자이로스코프 또는 다른 방향/속력 검출 디바이스와 같은, 컴퓨팅 디바이스(210)와 통신하는 다른 디바이스들을 또한 포함할 수 있다. 단지 예로서, 가속도 디바이스는 중력 방향 또는 그에 수직인 평면을 기준으로 그의 피치(pitch), 요(yaw) 또는 롤(roll)(또는 그에 대한 변화)을 결정할 수 있다. 이 디바이스는 또한 속력의 증가 또는 감소 및 그러한 변화의 방향을 추적할 수 있다. 본 명세서에 기재된 바와 같이 이 디바이스가 위치 및 배향 데이터를 제공하는 것은 컴퓨팅 디바이스(210), 다른 컴퓨팅 디바이스 및 이들의 조합에 자동으로 제공될 수 있다.
인지 시스템(272)은 다른 차량, 도로에 있는 장애물, 교통 신호, 표지판, 나무 등과 같은 차량 외부의 대상체를 검출하기 위한 하나 이상의 컴포넌트를 또한 포함할 수 있다. 예를 들어, 인지 시스템(272)은 레이저, 소나, 레이더, 카메라 및/또는 컴퓨팅 디바이스(210)에 의해 프로세싱될 수 있는 데이터를 기록하는 임의의 다른 검출 디바이스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 인지 시스템(272)은 레이저, 소나, 레이더, 카메라 및/또는 컴퓨팅 디바이스에 의해 프로세싱될 수 있는 데이터를 기록하는 임의의 다른 검출 디바이스를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 인지 시스템은 차량의 루프 또는 다른 편리한 위치에 장착된 레이저 또는 다른 센서들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인지 시스템(272)은 대상체 및 그의 특성, 예컨대, 위치, 배향, 크기, 형상, 유형, 방향 및 이동 속력 등을 검출하기 위해 LIDAR, 소나, 레이더, 카메라 등과 같은 다양한 센서들을 사용할 수 있다. 차량이 미니밴과 같은 승용차인 경우에, 미니밴은 루프 또는 다른 편리한 위치에 장착된 레이저 또는 다른 센서들을 포함할 수 있다.
예를 들어, 도 3은 차량(201)의 예시적인 외부 뷰이다. 이 예에서, 루프 톱(roof-top) 센서 하우징(310) 및 돔(dome) 센서 하우징(312)은 하나 이상의 LIDAR 센서, 카메라 및/또는 레이더 유닛을 포함할 수 있다. 추가적으로, 차량(200)의 전단에 위치되는 하우징(320)과 차량의 운전석 측 및 조수석 측의 하우징(330, 332)은 각각 LIDAR 센서를 보관할 수 있다. 예를 들어, 하우징(330)은 운전석 도어(360)의 전방에 위치된다. 차량(201)은 차량(201)의 루프에도 위치된 레이더 유닛 및/또는 카메라를 위한 하우징(340, 342)을 또한 포함한다. 추가적인 레이더 유닛 및 카메라(도시되지 않음)는 차량(201)의 전단 및 후단에 및/또는 루프 또는 루프 톱 센서 하우징(310)을 따라 다른 위치에 위치될 수 있다. 이와 관련하여, 하우징(310, 312, 320, 330, 332, 340 및 342) 각각은 센서 하우징으로 간주될 수 있으며, 전술한 센서들 중 일부 또는 전부는 차량의 인지 시스템(272)의 일부로 간주될 수 있다.
다양한 시스템 컴포넌트들로부터 수신된 데이터에 기초하여, 컴퓨팅 디바이스(210)는 차량의 다양한 컴포넌트들에 명령들을 전송하는 것에 의해 자율 주행 차량(201)의 방향, 속력, 가속도 등을 제어할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 디바이스는 맵 정보 및 내비게이션 시스템으로부터의 데이터를 사용하여 완전히 자율적으로 자율 주행 차량을 목적지 위치로 운행시킬 수 있다. 컴퓨팅 디바이스는 자율 주행 차량의 위치를 결정하기 위해 위치결정 시스템을 사용하고 위치에 안전하게 도달하기 위해 필요할 때 대상체를 검출하고 그에 반응하기 위해 인지 시스템을 사용할 수 있다. 그렇게 하기 위해, 컴퓨팅 디바이스는 자율 주행 차량으로 하여금 (예를 들면, 가속 시스템에 의해 엔진에 제공되는 연료 또는 다른 에너지를 증가시키는 것에 의해) 가속하게 하고, (예를 들면, 감속 시스템에 의해 엔진에 공급되는 연료를 감소시키는 것, 기어를 변경하는 것 및/또는 브레이크를 밟는 것에 의해) 감속하게 하며, (예를 들면, 조향 시스템에 의해 자율 주행 차량의 앞바퀴 또는 뒷바퀴를 방향전환시키는 것에 의해) 방향을 변경하게 하고, (예를 들면, 시그널링 시스템의 방향 지시등을 켜는 것에 의해) 그러한 변화를 시그널링하게 할 수 있다. 따라서, 가속 시스템 및 감속 시스템은 자율 주행 차량의 엔진과 자율 주행 차량의 바퀴들 사이의 다양한 컴포넌트들을 포함하는 드라이브트레인(drivetrain)의 일부일 수 있다. 다시 말하지만, 이러한 시스템들을 제어하는 것에 의해, 컴퓨팅 디바이스(210)는 또한 맵 정보 및 내비게이션 시스템으로부터의 데이터를 사용하여 완전히 자율적으로 차량을 목적지 위치로 기동시키기 위해 자율 주행 차량의 드라이브트레인을 제어할 수 있다.
예시적인 방법
위에서 설명되고 도면에 예시된 동작들에 추가하여, 다양한 동작들이 이제 설명될 것이다. 이하의 동작들이 아래에서 설명되는 정확한 순서로 수행될 필요가 없음을 이해해야 한다. 오히려, 다양한 단계들이 상이한 순서로 또는 동시에 처리될 수 있으며, 단계들이 또한 추가되거나 생략될 수 있다. 자율 주행이라는 용어가, 인간 운전자가 차량의 제어를 인계받을 수 있는 차량을 포함하여, 반자율 주행 차량을 포함할 수 있음을 추가로 이해해야 한다.
다중 차선 방향전환 지점을 횡단할 때, 자율 주행 차량은 다른 차량들에 상대적인 다수의 위치에 있을 수 있다. 예를 들어, 차량(201)과 비교될 수 있는 자율 주행 차량(401)은, 도 4a에 도시된 바와 같이, 한 줄로 늘어선 차량들에서의 첫 번째 차량일 수 있거나, 또는 자율 주행 차량(401)은, 도 6 및 도 7에 제각기 도시된 바와 같이, 한 줄로 늘어선 차량들의 중간 또는 후방에 있을 수 있다. 본 명세서에서 설명된 예는 이중 차선 좌회전 지점(460)을 횡단하는 자율 주행 차량(401)을 나타내지만, 본 명세서에서 설명된 특징들은 임의의 다중 차선 방향전환에 적용될 수 있다. 예를 들어, 특징들은, 교차로 입구, 출구 위치, 진입로(on-ramp), 진출로(off-ramp) 또는 다수의 차선을 갖는 다른 그러한 도로 섹션과 같은, 하나 이상의 오프셋 및/또는 변위가 존재하는 다중 차선 도로의 삼중 차선 좌회전 지점, 이중 차선 우회전 지점, 삼중 차선 우회전 지점, 직선 섹션에서 사용될 수 있다.
다중 차선 방향전환 지점을 횡단하는 다른 차량들에 상대적인 자율 주행 차량의 위치에 따라, 자율 주행 차량의 궤적이 조정될 수 있다. 예를 들어, 도 4a 및 도 4b에서의 도로(400)의 부분에 예시된 바와 같이, 자율 주행 차량(401)은 이중 좌회전 차선(460)에 있는 차량(407)을 포함한, 한 줄로 늘어선 차량들의 전방에 있다. 한 줄로 늘어선 차량들의 전방에 위치할 때(예를 들면, 첫 번째 차량), 자율 주행 차량은, 도 4a에 도시된 바와 같이, 단일 차선 방향전환을 하고 있었던 것처럼, 공칭 궤적(480)을 주행할 수 있다. 환언하면, 컴퓨팅 디바이스(210)와 같은, 자율 주행 차량의 컴퓨팅 디바이스는, 전형적인 운전 관행에 따라, 자율 주행 차량이 방향전환 차선에서 중앙에 있거나 거의 중앙에 있도록, 자율 주행 차량(401)에 그의 정상 동작 파라미터 내에서 주행하도록 또는 오히려 공칭 궤적을 추종하도록 지시할 수 있다.
자율 주행 차량 또는 다른 차량들이 다중 차선 방향전환 지점 주위를 횡단한 이전 경로들에 대응하는 과거 데이터는 자율 주행 차량의 공칭 궤적을 변경하기 위해 모니터링되고 사용될 수 있다. 이와 관련하여, 차량이 주행한 실제 경로 또는 맵 정보에 정의된 공칭 운전 통로(nominal driving corridor)(즉, 차량들이 전형적으로 주행하는 도로의 일 부분)에 상대적인 차량이 주행한 실제 경로와 같은, 과거 궤적이 추적될 수 있다. 다른 차량들 또는 자율 주행 차량 자체의, 가속 및 감속과 같은, 거동들이 또한 추적될 수 있다. 과거 데이터는 인지 시스템(272)의 센서들, 다른 차량들의 센서들, 및/또는 다중 차선 방향전환 지점에 또는 그 근처에 위치한 센서들과 같은, 자율 주행 차량의 센서들에 의해 추적될 수 있다.
센서들에 의해 수집된 과거 데이터는 이중 차선 좌회전 지점의 내측 차선 및 외측 차선을 횡단하는 차량들의 이러한 이전 궤적들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 4b에 도시된 바와 같이, 이중 차선 좌회전 지점의 외측 차선(462)(즉, 더 긴 반경의 방향전환을 갖는 차선)에 있는 차량(403 및 405)은 내측 차선(461)(즉, 더 짧은 반경의 방향전환을 갖는 차선)을 향해 이동하고/하거나 내측 차선(461)으로 끼어드는 경향이 있을 수 있다. 외측 차선(462)의 차량들과 충돌하는 것을 피하기 위해, 자율 주행 차량(401) 및 차량(407)과 같은, 내측 차선(461)을 횡단하는 차량들은 전형적으로 외측 차선(462)에 차량이 없는 경우 전형적으로 추종되는 것보다 더 급격한 방향전환을 결과하는 궤적을 추종할 수 있다.
이러한 과거 데이터에 기초하여, 컴퓨팅 디바이스(210) 또는 다른 그러한 컴퓨터와 같은 차량(402)의 컴퓨팅 디바이스는 공칭 궤적 대신에 대체 궤적이 추종되어야 한다고 결정할 수 있다. 이와 관련하여, 자율 주행 차량(401)의 궤적이 그의 공칭 궤적으로부터 방향전환 지점을 횡단하는 차량들의 이전 궤적들과 더 가깝게 비슷한 대체 궤적으로 조정될 수 있다. 예를 들어, 이전에 설명된 바와 같이, 과거 데이터는 외측 차선(462)에서 주행하는 차량이 방향전환 동안 내측 차선(461)으로 이동하는 경향이 있음을 나타낼 수 있다. 과거 데이터에 기초하여, 컴퓨팅 디바이스(210)는 공칭 궤적(480)을 기준으로 방향전환 지점을 횡단하는 차량들의 평균 횡방향 변위를 결정할 수 있다. 자율 주행 차량의 공칭 궤적(480)은, 도 4b에 추가로 도시된 바와 같이, 자율 주행 차량의 조정된 궤적(481)이 다른 차량들의 궤적과 유사하도록 평균 횡방향 변위에 의해 더 가깝게 추종하도록 조정될 수 있다. 자율 주행 차량이 다중 차선 방향전환 지점을 횡단할 때 자율 주행 차량의 궤적이 지속적으로 조정될 수 있다. 컴퓨팅 디바이스(210)와 같은, 자율 주행 차량의 컴퓨팅 디바이스들은 이어서 조정된 궤적(481)에 따라 자율 주행 차량(401)을 제어할 수 있다. 일부 경우에, 평균 횡방향 변위를 결정하기 전에 공칭 궤적으로부터 미리 정의된 거리보다 더 멀리 있는 차량 궤적들을 제거하기 위해 과거 데이터가 필터링될 수 있다.
자율 주행 차량이 안전한 동작 궤적 밖으로 너무 멀리 벗어나지 않도록 대체 궤적이 제한될 수 있다. 이와 관련하여, 자율 주행 차량(401)은 방향전환의 궤적 주위에서의 횡방향으로의 범위(즉, 궤적의 좌측 및/또는 우측에서 일정 거리로 제한됨)에 의해 한정될 수 있다. 예를 들어, 맵 정보(500)에 보여진 바와 같이, 한정되지 않은 초기 대체 궤적(580)은 "X"로 예시된 범위 밖으로 공칭 궤적의 우측 또는 좌측에서 특정 양, 예를 들어, 2 피트 또는 3 피트 또는 그 이상 또는 그 이하만큼 벗어나도록 되어 있을 수 있으며, 이는 자율 주행 차량(401) 및/또는 다른 주변 차량들에 대한 안전하지 않은 운전 조건을 결과할 수 있다.
이를 해결하기 위해, 초기 대체 궤적(580)은 미리 정의된 범위 "X" 내에 있도록 수정될 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 한정되지 않은 초기 대체 궤적(580)은 자율 주행 차량(401)이 자율 주행 차량(401)과 반대 방향으로 가는 차선을 따라 주행하는 교통의 정지선(425) 위를 지나 넘어가는 것을 결과할 수 있다. 차량이 정지선(425) 상에 또는 그 너머에 위치할 수 있기 때문에, 초기 대체 궤적(580)은, 조정된 궤적(581)에 의해 도시된 바와 같이, 미리 정의된 범위 "X" 내에 있도록 조정될 수 있다. 자율 주행 차량이 정지선을 넘어 주행하지 않도록, 조정된 궤적(581)은 자율 주행 차량(401)과 정지선(425) 사이에 충분한 공간을 제공할 수 있다. 다른 경계는 자율 주행 차량의 궤적에 있을 수 있는 차선 분리대 및 다른 그러한 장애물의 위치결정에 기초할 수 있다.
방향전환의 각각의 부분에 대해 대체 궤적이 공칭 궤적으로부터 특정 거리 내에 있는지 여부를 결정하기 위해 방향전환의 각각의 부분에 대한 신뢰 구간이 결정될 수 있다. 환언하면, 신뢰 구간은, 선행 차량(lead vehicle)의 경로가 공칭 경로로부터 임의적으로 결정된 범위 내에 있는 한, 자율 주행 차량(401)이 선행 차량의 경로를 추종하는 것과 그렇지 않고 자율 주행 차량이 그의 공칭 경로를 추종할 수 있는 것 사이의 트레이드 오프를 제공하도록 튜닝될 수 있는 파라미터일 수 있다. 이와 관련하여, 방향전환은 일련의 고정 또는 비고정 길이 구간들로 세분될 수 있다. 모든 구간 내에서, 공칭 궤적을 기준으로 한 잠재적 횡방향 변위의 분포는 과거 데이터를 통해 관찰되거나 모델을 사용하여 생성될 수 있다. 변위의 분포에 기초하여, 샘플이 생성되고, 95% 또는 그 이상 또는 그 이하와 같은, 임의의 신뢰 구간을 할당받을 수 있다. 대체 궤적이 할당된 신뢰 구간을 갖는 변위의 샘플에 의해 정의된 공칭 궤적으로부터의 거리 범위, 예컨대, 0.5 미터 또는 그 이상 또는 그 이하 내에 있도록 보장하기 위해 대체 궤적이 변위의 샘플과 비교될 수 있다.
자율 주행 차량이 한 줄로 늘어선 차량들의 중간 또는 끝에 있는 경우에, 자율 주행 차량은 그의 전방에 있는 다른 차량 또는 차량들의 궤적을 추종할 수 있다. 이와 관련하여, 인지 시스템(272)과 같은, 자율 주행 차량(402)의 인지 시스템은 자율 주행 차량과 다중 차선 방향전환의 동일한 차선을 횡단하는 차량들의 경로를 실시간으로 추적할 수 있다. 인지 시스템에 의해 추적되는 경로에 기초하여, 자율 주행 차량은 동일하거나 유사한 궤적을 추종할 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 자율 주행 차량(401)은 차량(601)과 차량(603) 사이에서 이중 차선 좌회전 지점(460)의 내측 차선(461)에 위치한다. 차량(601)이 차선(461)을 횡단할 때 자율 주행 차량(401)의 인지 시스템(272)은 차량(601)의 궤적(680)을 추적할 수 있다. 이어서, 자율 주행 차량이 이중 차선 좌회전 지점을 횡단할 때 자율 주행 차량(401)은 동일한 궤적(680)을 추종할 수 있다. 일부 경우에, 다른 차량의 궤적이 한정된 범위를 벗어나면, 자율 주행 차량이 다른 차량의 궤적으로부터 벗어날 수 있도록, 자율 주행 차량의 궤적이 본 명세서에서 설명된 바와 같이 한정될 수 있다.
일부 경우에, 다중 차선 방향전환의 나란히 있는 차선들에 있는 차량들이 서로 너무 가깝게 위치할 수 있어, 이에 의해 다른 차량들의 운전자들에 대한 다른 차량들의 가시성을 감소시킬 수 있다. 통속적인 말로, 인접 차량은 주변 차량의 운전자의 "사각 지대"에 있는 것으로 간주된다. 그러한 조건에서는, 다른 차량이 사각 지대에 있다는 사실을 깨닫지 못하고, 차량의 운전자가 인접 차선으로 건너갈 수 있는 위험이 높다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 차량(701)은 이중 차선 좌회전 지점(460)의 내측 차선(461)을 횡단하고 있다. 차량(701)에 인접하여(그리고 차량(710)의 사각 지대 내에) 위치하고 외측 차선(462) 외부를 횡단하는 차량(703)의 운전자는 차량(701)을 보지 못하고 내측 차선(461)으로 건너가려고 시도할 수 있어, 이에 의해 차량(701)을 가로막을 수 있다.
다중 차선 방향전환 지점을 횡단할 때 이러한 문제를 방지하기 위해, 자율 주행 차량의 컴퓨팅 디바이스는 주변 차량들에 대해 자율 주행 차량을 엇갈리게 위치시킬 수 있다. 그렇게 하는 것에 의해, 자율 주행 차량은 앞뒤에 있는 차량들의 다른 운전자들에 대한 가시성을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 이중 차선 좌회전 지점(460)의 내측 차선(461)을 주행하는 자율 주행 차량(401)은 인접한 외측 차선(462)을 횡단하는 차량들(801 및 803) 사이에 위치하도록 스스로를 위치시킬 수 있다. 그렇게 하는 것에 의해, 인접한 외측 차선(462)의 차량들은 자율 주행 차량(401)을 볼 수 있다. 더욱이, 인접한 외측 차선(462)의 차량들에 대해 자율 주행 차량(401)을 엇갈리게 위치시키는 것에 의해, 충돌을 피하기 위해, 예컨대, 제동 및/또는 가속을 통한 작동이 더 적게 요구될 수 있다.
자율 주행 차량의 컴퓨팅 디바이스는 인접 차선에 있는 주변 차량들의 위치들에 대해 자율 주행 차량의 궤적 및 위치결정을 지속적으로 조정할 수 있다. 이와 관련하여, 인지 시스템(272)과 같은 자율 주행 차량의 인지 시스템은 자율 주행 차량(401)에 상대적인 주변 차량의 위치를 결정하기 위해 자율 주행 차량(401)의 전방에 있는 주변(전방 주변) 차량 및 후방에 있는 주변(후방 주변) 차량의 위치를 추적할 수 있다. 자율 주행 차량(401)이 후방 주변 차량과 전방 주변 차량 사이에서 유지할 수 있는 거리는 고정 정지 범위에 기초할 수 있다. 예를 들어, 도 6을 참조하면, 자율 주행 차량(401)의 전방 범퍼는 자율 주행 차량의 전방에 위치하는 차량(601)의 후방 범퍼로부터 1 미터 또는 그 이상 또는 그 이하 떨어져 있을 수 있다. 차량(603)과 같은 자율 주행 차량의 후방에 있는 주변 차량에 대해, 자율 주행 차량(401)의 후방 범퍼는 주변 차량(603)의 전방 범퍼로부터 1 미터 떨어져 있을 수 있다.
후방 주변 차량과 전방 주변 차량 사이의 거리에 기초하여, 자율 주행 차량의 컴퓨팅 디바이스는 엇갈린 위치를 유지하기 위해 자율 주행 차량의 속도 및/또는 가속도를 조정할 수 있다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 이중 좌회전 차선(460)의 내측 차선을 횡단하는 자율 주행 차량(401)이 인접한 외측 차선(462)을 횡단하는 후방 주변 차량(903)에 너무 가까울 때, 컴퓨팅 디바이스(210)와 같은, 자율 주행 차량의 컴퓨팅 디바이스는 자율 주행 차량(401)으로 하여금 후방 주변 차량과의 적절한 거리에 도달할 때까지 가속하여 자신의 속도를 증가시키게 할 수 있다.
자율 주행 차량이 전방 주변 차량에 너무 가깝게 위치하는 경우에, 자율 주행 차량의 컴퓨팅 디바이스는 자율 주행 차량의 속도를 줄이고/이거나 가속도를 감소시켜 전방 주변 차량이 자율 주행 차량 전방으로 더 멀리 떨어져서 갈 시간을 줄 수 있다. 예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, 이중 좌회전 차선(460)의 내측 차선을 횡단하는 자율 주행 차량(401)이 전방 주변 차량(1001)에 너무 가까울 때, 컴퓨팅 디바이스(210)와 같은, 자율 주행 차량의 컴퓨팅 디바이스는 자율 주행 차량(401)으로 하여금 전방 주변 차량(1001)과의 적절한 거리에 도달할 때까지 감속하여 자신의 속도를 감소시키게 할 수 있다.
전방 및 후방 주변 차량들과의 적절한 간격에 도달한 경우에, 자율 주행 차량의 컴퓨팅 디바이스는 자율 주행 차량의 현재 속도 및/또는 가속도를 유지할 수 있다.
일부 경우에, 전방 및/또는 후방 주변 차량은 자율 주행 차량이 엇갈리게 위치하는 것을 방지할 수 있다. 이와 관련하여, 전방 및/또는 후방 주변 차량이 서로 너무 가깝게 위치하여 자율 주행 차량이 엇갈리게 위치하게 할 수 있다. 그러한 상황에서, 자율 주행 차량은 주변 차량들 중 하나를 추월하거나 그에 양보할 수 있다. 예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이, 이중 좌회전 차선(460)의 외측 차선(462)에서 주행하는 후방 주변 차량(1103)은 전방 주변 차량(1101)에 너무 가까워 자율 주행 차량이 엇갈리게 위치할 수 있게 한다. 이에 응답하여, 내측 차선(461)을 횡단하고 있는 자율 주행 차량(401)은 후방 주변 차량이 추월할 수 있게 하기 위해 차량의 속도 및/또는 가속도를 감소시키는 것에 의해 후방 주변 차량(1103)에 양보하거나(예를 들면, 후방 주변 차량이 자율 주행 차량 전방의 위치로 기동함), 차량의 속도 및/또는 가속도를 증가시키는 것에 의해 전방 주변 차량(1101)을 추월할 수 있다(예를 들면, 자율 주행 차량이 전방 주변 차량 전방의 위치로 이동함).
추월할지 양보할지의 결정은 승객 편의 레벨에 기초할 수 있다. 이와 관련하여, 컴퓨팅 디바이스(210)와 같은 컴퓨팅 디바이스는 자율 주행 차량의 각도 궤적(angular trajectory), 그의 현재 속도, 그의 현재 가속도, 및 주변 차량에 상대적인 그의 위치를 모니터링할 수 있다. 이러한 인자들에 기초하여, 컴퓨팅 디바이스는 자율 주행 차량이 전방 주변 차량을 추월하는 경우가 승객에게 더 편안한지 또는 자율 주행 차량이 후방 주변 차량에 양보하는 경우가 승객에게 더 편안한지를 결정할 수 있는데, 그 이유는 자율 주행 차량이 다른 차량에 측방향으로 너무 가깝게 되는 경우 및/또는 자율 주행 차량이 너무 빠르거나 너무 느리게 방향전환하는 경우가 승객을 불안하게 할 수 있기 때문이다. 예를 들어, 자율 주행 차량은 그 전방 및/또는 후방에 있는 차량들과의 운행 간격(headway), 주변 차량들과의 횡방향 이격 거리, 주변 차량의 제동 액션 등과 같은 인자들을 모니터링할 수 있다. 이러한 인자들 및 차량의 동작에 대한 그들의 잠재적 또는 실제 영향에 기초하여, 자율 주행 차량의 컴퓨팅 디바이스는 주변 차량을 추월하는 것, 주변 차량에 양보하는 것 또는 자율 주행 차량의 현재 위치를 유지하는 것이 승객에게 더 편안한지를 결정할 수 있다.
도 12는 위에서 설명된 바와 같이 차량을 제어하기 위한 예들 중 일부에 대한 예시적인 흐름 다이어그램(1200)을 포함한다. 이 예에서, 흐름 다이어그램의 단계들은, 차량(201)의 컴퓨팅 디바이스(210)의 프로세서(220)와 같은, 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스의 하나 이상의 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 블록(1201)에서, 하나 이상의 프로세서는 다중 차선 방향전환의 차선에서의 자율 주행 차량의 위치 및 자율 주행 차량의 궤적에 대응하는 데이터를 수신한다. 블록(1203)에서, 하나 이상의 프로세서는 자율 주행 차량 근방에 있는 대상체들의 위치들에 대응하는 데이터를 수신한다. 블록(1205)에서, 대상체들의 위치들에 상대적인 차선에서의 자율 주행 차량의 위치에 기초하여, 자율 주행 차량이 차선에서 첫 번째 차량으로서 위치하는지 또는 차선에서 다른 차량의 후방에 위치하는지의 결정이 이루어진다. 블록(1207)에 도시된 바와 같이, 자율 주행 차량이 차선에서 첫 번째 차량으로서 위치하는지 또는 차선에서 다른 차량의 후방에 위치하는지에 기초하여 하나 이상의 프로세서에 의해 차선 전체에 걸쳐 자율 주행 차량의 궤적이 조정될 수 있다. 블록(1209)에 도시된 바와 같이, 자율 주행 차량은 조정된 궤적에 기초하여 다중 차선 방향전환 전체에 걸쳐 제어될 수 있다.
달리 언급되지 않는 한, 전술한 대안적인 예들은 상호 배타적이지 않으며, 고유한 장점을 달성하기 위해 다양한 조합으로 구현될 수 있다. 청구항에 의해 규정된 주제를 벗어나지 않으면서 위에서 논의된 특징들의 이들 및 다른 변형 및 조합이 이용될 수 있기 때문에, 실시예에 대한 전술한 설명은 청구항에 의해 규정된 주제의 제한이 아니라 예시로 보아야 한다. 추가적으로, 본 명세서에 설명된 예의 제공은 물론, "예컨대", "포함하는" 등으로 표현된 문구는 청구항의 주제를 특정 예로 제한하는 것으로 해석되어서는 안되며; 오히려, 예는 많은 가능한 실시예들 중 하나만을 예시하는 것으로 의도되어 있다. 게다가, 상이한 도면에서의 동일한 참조 번호는 동일하거나 유사한 요소를 식별해줄 수 있다.

Claims (20)

  1. 다중 차선 방향전환 전체에 걸쳐 자율 주행 차량을 제어하기 위한 방법으로서,
    하나 이상의 프로세서에 의해, 상기 다중 차선 방향전환의 차선에서의 다른 차량들의 위치들에 상대적인 상기 자율 주행 차량의 위치 및 상기 자율 주행 차량의 궤적에 대응하는 데이터를 수신하는 단계;
    상기 다른 차량들의 상기 위치들에 상대적인 상기 차선에서의 상기 자율 주행 차량의 위치에 기초하여, 상기 자율 주행 차량이 상기 차선에서의 한 줄로 늘어선 차량들에서 첫 번째로 위치하는지 또는 상기 차선에서 다른 차량의 후방에 위치하는지를 결정하는 단계;
    상기 자율 주행 차량이 상기 차선에서의 한 줄로 늘어선 차량들에서 첫 번째로 위치하는지 또는 상기 차선에서 상기 다른 차량의 후방에 위치하는지에 기초하여, 인접 차선에서 상기 자율 주행 차량의 전방 및 후방에 있는 주변 차량들의 위치들에 기초하여, 그리고 상기 차선 및 상기 인접 차선에서 주변 차량들의 제동 액션들에 기초하여, 상기 하나 이상의 프로세서에 의해, 상기 차선 전체에 걸쳐 상기 자율 주행 차량의 상기 궤적을 조정하는 단계; 및
    상기 조정된 궤적에 기초하여 상기 다중 차선 방향전환 전체에 걸쳐 상기 자율 주행 차량을 제어하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 자율 주행 차량의 상기 위치가 상기 차선에서 첫 번째 차량으로서 위치한다고 결정할 시에, 상기 차선을 횡단한 하나 이상의 차량의 이전 궤적들에 대응하는 과거 데이터에 기초하여 상기 궤적을 조정하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 과거 데이터는 상기 자율 주행 차량의 이전 궤적들에 대응하는, 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 과거 데이터에 기초하여 상기 궤적을 조정하는 단계는:
    상기 자율 주행 차량의 상기 궤적을 기준으로 상기 이전 궤적들의 평균 횡방향 변위를 결정하는 단계; 및
    상기 평균 횡방향 변위에 의해 상기 자율 주행 차량의 상기 궤적을 조정하는 단계를 포함하는, 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 평균 횡방향 변위는 상기 궤적의 좌우 방향에서 미리 정의된 거리로 제한되는, 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 자율 주행 차량이 상기 다른 차량의 후방에 위치한다고 결정할 시에, 상기 다른 차량의 궤적에 기초하여 상기 궤적을 조정하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 다른 차량의 상기 궤적은 상기 자율 주행 차량 상의 이미징 센서들에 의해 추적되는, 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 조정된 궤적은 상기 궤적의 좌우에서 미리 정의된 거리에 의해 속박되는, 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 자율 주행 차량의 상기 궤적을 조정하는 단계는 상기 다중 차선 방향전환 전체에 걸쳐 연속적으로 발생하는, 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 자율 주행 차량이 다수의 차량의 후방에 위치한다고 결정할 시에, 상기 다중 차선 방향전환 전체에 걸쳐 상기 다수의 차량의 궤적들에 기초하여 상기 궤적을 조정하는 단계
    를 더 포함하는, 방법.
  11. 다중 차선 방향전환 전체에 걸쳐 자율 주행 차량을 제어하기 위한 시스템으로서,
    하나 이상의 프로세서
    를 포함하고, 상기 하나 이상의 프로세서는:
    다중 차선 방향전환의 차선에서의 다른 차량들의 위치들에 상대적인 상기 자율 주행 차량의 위치에 대응하는 데이터를 수신하고;
    상기 다른 차량들의 상기 위치들에 상대적인 상기 차선에서의 상기 자율 주행 차량의 위치에 기초하여, 상기 자율 주행 차량이 상기 차선에서의 한 줄로 늘어선 차량들에서 첫 번째로 위치하는지 또는 상기 차선에서 다른 차량의 후방에 위치하는지를 결정하고;
    상기 자율 주행 차량이 상기 차선에서의 한 줄로 늘어선 차량들에서 첫 번째로 위치하는지 또는 상기 차선에서 상기 다른 차량의 후방에 위치하는지에 기초하여, 인접 차선에서 상기 자율 주행 차량의 전방 및 후방에 있는 주변 차량들의 위치들에 기초하여, 그리고 상기 차선 및 상기 인접 차선에서 주변 차량들의 제동 액션들에 기초하여, 상기 차선 전체에 걸쳐 상기 자율 주행 차량의 궤적을 조정하고;
    상기 조정된 궤적에 기초하여 상기 다중 차선 방향전환 전체에 걸쳐 상기 자율 주행 차량을 제어하도록 구성되는, 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서는, 상기 자율 주행 차량의 상기 위치가 상기 차선에서 첫 번째 차량으로서 위치한다고 결정할 시에, 상기 차선을 횡단한 하나 이상의 차량의 이전 궤적들에 대응하는 과거 데이터에 기초하여 상기 궤적을 조정하도록 추가로 구성되는, 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 과거 데이터는 상기 자율 주행 차량의 이전 궤적들에 대응하는, 시스템.
  14. 제12항에 있어서, 상기 과거 데이터에 기초하여 상기 궤적을 조정하는 것은:
    상기 자율 주행 차량의 상기 궤적을 기준으로 상기 이전 궤적들의 평균 횡방향 변위를 결정하는 것; 및
    상기 평균 횡방향 변위에 의해 상기 자율 주행 차량의 상기 궤적을 조정하는 것을 포함하는, 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 상기 평균 횡방향 변위는 상기 궤적의 좌우에서 미리 정의된 거리로 제한되는, 시스템.
  16. 제11항에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서는, 상기 자율 주행 차량이 상기 다른 차량의 후방에 위치한다고 결정할 시에, 상기 다른 차량의 궤적에 기초하여 상기 궤적을 조정하도록 추가로 구성되는, 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 상기 다른 차량의 상기 궤적은 상기 자율 주행 차량 상의 이미징 센서들에 의해 추적되는, 시스템.
  18. 제16항에 있어서, 상기 조정된 궤적은 상기 궤적의 좌우에서 미리 정의된 거리에 의해 속박되는, 시스템.
  19. 제11항에 있어서, 상기 자율 주행 차량의 상기 궤적을 조정하는 것은 상기 다중 차선 방향전환 전체에 걸쳐 연속적으로 발생하는, 시스템.
  20. 제11항에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서는, 상기 자율 주행 차량이 다수의 차량의 후방에 위치한다고 결정할 시에, 상기 다중 차선 방향전환 전체에 걸쳐 상기 다수의 차량의 궤적들에 기초하여 상기 궤적을 조정하도록 추가로 구성되는, 시스템.
KR1020217014725A 2018-10-19 2019-10-10 다중 차선 방향전환 전체에 걸친 차량들의 제어 KR102613822B1 (ko)

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