KR20180040787A - 경로 선택에 기반한 자율 주행 방법 및 장치 - Google Patents

경로 선택에 기반한 자율 주행 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

주변 환경 인식 기반의 주행 경로와 지도 기반의 주행 경로를 선택적으로 이용하는 자율 주행 방법 및 장치가 개시된다. 개시된 자율 주행 방법은 주변 환경 인식 기반의 제1주행 경로와, 지도 기반의 제2주행 경로를 생성하는 단계; 주행 환경에 따라, 상기 제1 및 제2주행 경로 중 하나를 자율 주행 경로로 선택하는 단계; 및 상기 자율 주행 경로에 따라 주행하는 단계를 포함한다.

Description

경로 선택에 기반한 자율 주행 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR AUTONOMOUS DRIVING BASED ON ROUTE ADAPTATION}
본 발명은 경로 선택에 기반한 자율 주행 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주변 환경 인식 기반의 주행 경로와 지도 기반의 주행 경로를 선택적으로 이용하는 자율 주행 방법 및 장치에 관한 것이다.
안전한 자율주행을 위한 자율 주행 차량은 인지, 경로 생성, 제어 기능을 필수적으로 갖춰야 한다.
자율 주행 차량은 차량 주변 환경과 차량의 위치를 인지해야 하며, 인지된 정보를 바탕으로 차량이 안전하고 효율적으로 주행할 수 있는 경로를 생성해야 한다. 마지막으로 자율 주행 차량은 생성된 경로를 차량이 추종하도록 조향, 차량 속도 등을 제어해야 한다.
여기서, 자율 주행 차량의 경로를 생성하는 방법에는 크게 주변 환경 인식 기반 경로 생성 방법과 지도 기반 경로 생성 방법이 있다.
주변 환경 인식 기반 경로 생성 방법은 자율 주행 차량에 탑재된 센서(카메라, 레이저스캐너, 레이더 등)를 이용해 차량 주변의 환경, 예를 들어 차선 등을 인식하여 경로를 생성하는 방법이다.
지도 기반 경로 생성 방법은 GPS 신호나 차량 주변의 지형 지물을 이용하여 차량의 위치를 추정하고, 추정된 차량의 위치에 기반하여 지도를 통해 경로를 생성하는 방법이다.
주변 환경 인식 기반 경로 생성 방법의 경우 고가의 정밀 지도나 차량의 위치를 추정하는 시스템이 불필요하다는 장점이 있지만, 주변 환경을 인식하기 어려운 환경, 예를 들어 차선이 존재하지 않거나 복잡한 도로 환경에서는 경로 생성이 어려운 단점이 있다.
지도 기반 경로 생성 방법의 경우, 복잡한 도로 환경에서도 경로 생성이 가능하고 보다 정확한 경로 생성이 가능하지만, 경로 생성에 필요한 정밀 지도가 고가이며, 정밀 지도가 존재하지 않는 지역에서는 경로 생성이 불가능한 단점이 있다.
관련된 선행문헌으로 대한민국 공개특허 제2014-0012365호가 있다.
본 발명은 주변 환경 인식 기반의 주행 경로와 지도 기반의 주행 경로를 선택적으로 이용하는 자율 주행 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다.
특히, 본 발명은 자율 주행의 자율 주행 범위를 확장하기 위한 자율 주행 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 주변 환경 인식 기반의 제1주행 경로와, 지도 기반의 제2주행 경로를 생성하는 단계; 주행 환경에 따라, 상기 제1 및 제2주행 경로 중 하나를 자율 주행 경로로 선택하는 단계; 및 상기 자율 주행 경로에 따라 주행하는 단계를 포함하는 자율 주행 방법이 제공된다.
또한 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 주변 환경 인식 기반의 제1주행 경로와, 지도 기반의 제2주행 경로를 생성하는 단계; 자율 주행 모드에서 상기 제1 및 제2주행 경로 중 하나를 자율 주행 경로로 선택하고, 상기 자율 주행 경로에 따라 주행하는 단계; 상기 제1 및 제2주행 경로의 이용 가능 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과에 따라, 상기 자율 주행 모드를 해제하는 단계를 포함하는 자율 주행 방법이 제공된다.
또한 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 센서를 이용하여, 주변 환경 인식하고 주변 환경 인식 기반의 제1주행 경로를 생성하는 제1주행 경로 생성부; 차량의 현재 위치 및 지도 데이터 베이스를 이용하여, 지도 기반의 제2주행 경로를 생성하는 제2주행 경로 생성부; 주행 환경에 따라, 상기 제1 및 제2주행 경로 중 하나를 자율 주행 경로로 선택하는 경로 선택부; 및 상기 자율 주행 경로에 따라 상기 차량의 주행을 제어하는 제어부를 포함하는 자율 주행 장치가 제공된다.
본 발명에 따르면, 정밀 지도가 존재하지 않는 도로에서도 제1주행 경로를 이용하여 자율 주행이 이루어질 수 있으며, 고가의 정밀 지도 제조에 따른 비용을 줄일 수 있다. 또한 도로 신설에 따라서 정밀 지도가 업데이트되지 못하더라도 제1주행 경로에 따라 자율 주행이 이루어질 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 차선이 존재하지 않거나 복잡한 도로에서도 제2주행 경로를 이용하여 자율 주행이 이루어질 수 있으며, 따라서 자율 주행 차량의 자율 주행 범위가 확대될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 주행 환경에 따라서 주변 환경 인식 기반의 주행 경로와 지도 기반의 주행 경로를 선택적으로 이용함으로써, 각 주행 경로의 단점이 보완될 수 있고 자율 주행 차량의 자율 주행 범위가 확대될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자율 주행 방법의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 초록색 도로의 예시를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 적색 도로의 예시를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 자율 주행 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 자율 주행 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 이전 경로와 현재 경로의 유사도를 판단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 이전 경로와 현재 경로의 유사도 판단에 이용되는 가중치를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 자율 주행 경로를 보정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자율 주행 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자율 주행 방법의 개념을 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 도 1의 초록색 도로의 예시를 나타내는 도면이며, 도 3은 도 1의 적색 도로의 예시를 나타내는 도면이다.
본 발명에 따른 자율 주행 차량은 주변 환경 인식 기반의 제1주행 경로와, 지도 기반의 제2주행 경로를 생성하고, 주행 환경에 따라, 제1 및 제2주행 경로 중 하나를 자율 주행 경로로 선택하여 움직임을 계획하고 주행한다. 여기서, 주행 환경은 제1 및 제2주행 경로를 이용할 수 있는지 여부를 판단하기 위한 정보이다.
도 1에서 초록색으로 표시된 도로는 도 2와 같이, 차선이 존재하는 영역이며, 적색으로 표시된 도로는 교차로 또는 도로의 병합 구간으로서 도 3과 같이, 차선이 존재하지 않는 영역이다.
도 1을 참조하여 본 발명에 따른 자율 주행 방법을 설명하면, 적색 도로에서는 차선이 존재하지 않기 때문에, 제1주행 경로의 신뢰도가 낮으며 따라서 자율 주행 차량은 도 3의 정밀 지도를 기반으로 생성된 제2주행 경로를 자율 주행 경로로 선택한다. 하지만 초록색 도로에서는 차선이 존재하므로 제1주행 경로의 신뢰도가 높으며, 따라서 자율 주행 차량은 기 설정된 정책에 따라 제1 및 제2주행 경로 중 하나를 자율 주행 경로로 선택할 수 있다.
본 발명에 따른 자율 주행 차량은 디폴트로 제2주행 경로를 자율 주행 경로로 활용하고, 주행 환경에 따라 제1주행 경로를 자율 주행 경로로 이용할 수 있다. 또는 디폴트로 제1주행 경로를 자율 주행 경로로 활용하고, 주행 환경에 따라 제2주행 경로를 자율 주행 경로로 활용할 수 있다.
따라서 본 발명에 따르면, 정밀 지도가 존재하지 않는 도로에서도 제1주행 경로를 이용하여 자율 주행이 이루어질 수 있으며, 고가의 정밀 지도 제조에 따른 비용을 줄일 수 있다. 또한 도로 신설에 따라서 정밀 지도가 업데이트되지 못하더라도 제1주행 경로에 따라 자율 주행이 이루어질 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 차선이 존재하지 않거나 복잡한 도로에서도 제2주행 경로를 이용하여 자율 주행이 이루어질 수 있으며, 따라서 자율 주행 차량의 자율 주행 범위가 확대될 수 있다.
결국, 본 발명에 따르면, 주행 환경에 따라서 주변 환경 인식 기반의 주행 경로와 지도 기반의 주행 경로를 선택적으로 이용함으로써, 각 주행 경로의 단점이 보완될 수 있고 자율 주행 차량의 자율 주행 범위가 확대될 수 있다.
한편, 도 1 내지 3에서는 자율 주행 차량의 자율 주행 방법이 일실시예로서 설명되었으나, 본 발명에 따른 자율 주행 방법은 차량 뿐만 아니라 자율 주행이 필요한 로봇 등의 무인 이동체에도 적용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 자율 주행 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 자율 주행 장치는 제1주행 경로 생성부(410), 제2주행 경로 생성부(420), 경로 선택부(430) 및 제어부(440)를 포함한다. 도 4에서는 자율 주행 차량에 탑재되는 자율 주행 장치를 일실시예로서 설명된다.
제1주행 경로 생성부(410)는 센서를 이용하여, 주변 환경 인식하고 주변 환경 인식 기반의 제1주행 경로를 생성한다. 여기서, 센서는 차량에 탑재되는 카메라, 레이저 스캐너, 레이더 등일 수 있으며, 차량 주변의 환경 예를 들어 차선을 인식하고 검출할 수 있다. 제1주행 경로 생성부(410)는 도 2에 도시된 바와 같이, 차선을 추종하는 제1주행 경로를 생성할 수 있다.
제2주행 경로 생성부(420)는 차량의 현재 위치 및 지도 데이터 베이스를 이용하여, 지도 기반의 제2주행 경로를 생성한다. 차량의 위치는 GPS 신호를 통해 추정되거나 또는 센서로부터 획득한 주변의 지형 지물 등을 지도 데이터 베이스에 저장된 지도에 맵핑하여 추정될 수 있다. 지도에는 도로 정보가 포함되기 때문에, 제2주행 경로 생성부(420)는 현재 차량의 위치로부터 도로를 주행하는 주행 경로를 생성할 수 있다.
경로 선택부(430)는 주행 환경에 따라, 제1 및 제2주행 경로 중 하나를 자율 주행 경로로 선택하며, 제어부(440)는 선택된 자율 주행 경로에 따라 차량의 주행을 제어한다.
경로 선택부(430)는 주행 환경에 따라 결정되는 제1 및 제2주행 경로에 대한 신뢰도, 제1 및 제2주행 경로의 이전 경로와 현재 경로의 유사도 중 적어도 하나 이상을 이용하여, 제1 및 제2주행 경로 중 하나를 선택할 수 있다.
제1 및 제2주행 경로에 대한 신뢰도는, 생성된 제1 및 제2주행 경로의 정밀도 그리고 이용 가능성을 포함하는 개념일 수 있다. 주행 경로의 정밀도가 높고 이용 가능성이 높다면 신뢰도가 높으며, 주행 경로의 정밀도가 낮고 이용 가능성이 낮다면 신뢰도가 낮은 것으로 판단될 수 있다.
예컨대, 야간과 같이 차선을 인식하기 어려운 주행 환경에서는 제1주행 경로의 정밀도가 낮으며, 차선이 인식되지 않을 경우 제1주행 경로의 이용 가능성이 낮을 수 있다. 또한 정밀 지도가 존재하지 않는 지역 또는 GPS 신호를 수신할 수 없는 지역을 차량이 주행하는 주행 환경의 경우 제2주행 경로의 정밀도 및 이용 가능성은 낮다고 할 수 있다.
제어부(440)는 선택된 자율 주행 경로에 기반하여 차량의 조향, 속도 등 움직임을 계획하고, 제어한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 자율 주행 방법을 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 이전 경로와 현재 경로의 유사도를 판단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 7은 이전 경로와 현재 경로의 유사도 판단에 이용되는 가중치를 설명하기 위한 도면이며, 도 8은 자율 주행 경로를 보정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 5에서는 도 4의 자율 주행 차량의 자율 주행 방법이 일실시예로서 설명된다.
본 발명에 따른 자율 주행 차량은 주변 환경 인식 기반의 제1주행 경로와, 지도 기반의 제2주행 경로를 생성(S510)하고, 주행 환경에 따라, 제1 및 제2주행 경로 중 하나를 자율 주행 경로로 선택(S520)한다. 그리고 선택된 자율 주행 경로에 따라 주행(S530)한다.
본 발명에 따른 자율 주행 차량은 자율 주행 경로를 선택하기 위해, 제1 및 제2주행 경로에 대한 신뢰도 및 제1 및 제2주행 경로의 이전 경로와 현재 경로의 유사도 중 적어도 하나 이상을 이용할 수 있다. 신뢰도 및 유사도는 전술된 바와 같이 차량의 주행 환경에 따라 달라질 수 있으며, 신뢰도는 정밀도 및 이용 가능성을 포함할 수 있다.
자율 주행 차량은 제1 및 제2주행 경로의 신뢰도 및 유사도 각각에 대해 [수학식 1]과 같이 서로 다른 가중치(w1, w2, w3)를 적용하고, 제1 및 제2주행 경로 중 합산된 값이 최대가 되는 주행 경로를 자율 주행 경로로 결정할 수 있다. 이 때, 자율 주행의 안전을 위해 유사도보다는 신뢰도에 적용되는 가중치가 더 클 수 있으며, 특히 이용 가능성에 적용되는 가중치(w2)가 다른 가중치보다 가장 클 수 있다.
Figure pat00001
여기서,
Figure pat00002
는 제1주행 경로의 정밀도,
Figure pat00003
는 제1주행 경로의 이용 가능성,
Figure pat00004
는 제1주행 경로의 이전 경로와 현재 경로의 유사도를 나타낸다. 그리고
Figure pat00005
는 제2주행 경로의 정밀도,
Figure pat00006
는 제2주행 경로의 이용 가능성,
Figure pat00007
는 제2주행 경로의 이전 경로와 현재 경로의 유사도를 나타낸다.
한편, 도 6 및 도 7을 참조하여, 이전 경로와 현재 경로의 유사도를 판단하는 방법을 상세히 설명하면, 이전 경로와 현재 경로는 X-Y 좌표 평면 상에 존재할 수 있는데, 자율 주행 차량은 먼저 제1 및 제2주행 경로 각각에 대해 이전 경로 및 현재 경로 중 하나를 레퍼런스 경로로 결정한다. 자율 주행 차량은 주기적으로 제1 및 제2주행 경로를 갱신하면서 이전 경로 및 현재 경로를 생성하며, 갱신 간격은 매우 작을 수 있다.
자율 주행 차량은 레퍼런스 경로(610)의 제1지점(611)들에 대한 수선(630)과 나머지 경로(620)의 교차점인 제2지점(621)들을 결정하고, 제1지점들 및 제2지점들 사이의 거리를 계산한다. 그리고 제1지점들 및 제2지점들 사이의 거리를 합산하고, 합산된 값에 따라 유사도를 결정한다. 합산된 값이 작을수록 유사도가 높다고 할 수 있다.
수선(630)은 레퍼런스 경로(610)의 제1지점(611)에서의 접선에 수직한 직선이다. 이전 경로(610)가 레퍼런스 경로일 경우 현재 경로가 나머지 경로(620)가 되며, 제1지점 및 제2지점 사이 수선의 길이가 제1지점 및 제2지점 사이의 거리가 된다. 그리고 제1지점의 개수나 위치는 실시예에 따라서 레퍼런스 경로 상에서 다양하게 결정될 수 있으며, 균등한 간격으로 설정되거나 또는 랜덤하게 설정될 수도 있다.
이 때, 자율 주행 차량은 [수학식 2]의 유사도 함수와 같이, 계산된 제1지점 및 제2지점 사이의 거리(
Figure pat00008
)에 가중치(
Figure pat00009
)를 적용하여 거리를 합산할 수 있다. 그리고 합산된 값은 가중치 합(
Figure pat00010
)에 의해 정규화될 수 있따.
Figure pat00011
여기서, i는 제1지점의 인덱스이며, N은 제1지점의 개수를 나타낸다.
유사도 계산에 이용되는 가중치는, 차량과 제1지점 사이의 거리에 따라 가변될 수 있으며, 도 7에 도시된 바와 같이, 차량과 제1지점 사이의 거리가 증가할수록 작아지도록 설정될 수 있다. 제1및 제2주행 경로는 차량으로부터 멀어질수록 정확도가 낮아지며, 정확도가 낮은 상태에서의 유사도 계산은 신뢰도가 낮기 때문이다.
예를 들어, 제1주행 경로의 경우 차선이 차량으로부터 멀리 위치할수록 차량에서 바라보는 차선도 작아지기 때문에 차선의 인식률은 낮아질 수 밖에 없으며, 차선의 인식률이 낮아지므로 차선에 기반해 생성되는 제1주행 경로의 특성상 차량으로부터 멀리 떨어진 지점의 제1주행 경로의 정확도 역시 낮아질 수 밖에 없다.
따라서, 현재 차량이 도 6의 원점에 위치하고 있다고 할 경우, 도 7에서와 같이 차량과 제1지점 사이의 거리(l)가 증가할수록 제1지점 및 제2지점 사이의 거리에 적용되는 가중치(w)는 감소하는 것이 바람직하다. 이 때, 차량과 제1지점 사이의 거리에 따른 가중치 패턴은 가우시안 분포의 패턴을 따를 수 있으며, 센서의 신뢰도 값에 따라 달라질 수 있다.
다시 도 5로 돌아와, 자율 주행 차량은 단계 S530에서, 현재 자율 주행 경로가 이전 자율 주행 경로와 다른 경우, 현재 자율 주행 경로를 보정하여 보정 경로를 생성하고, 보정 경로에 따라 주행할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 현재 자율 주행 경로가 이전 자율 주행 경로가 다른 경우, 새로운 자율 주행 경로가 선택된 시점에서의 차량의 주행 방향이 이전 자율 주행 경로 방향에서 현재 자율 주행 경로 방향으로 급격하게 변할 수 있다. 이는 차량의 주행 성능을 악화시시키므로, 본 발명에 따른 자율 주행 차량은 현재 자율 주행 경로와 이전 자율 주행 경로 사이를 지나가는 보정 경로를 생성함으로써, 차량의 주행 성능이 악화되는 것을 방지할 수 있다.
더 나아가, 본 발명에 따른 자율 주행 차량은 현재 차량으로부터 멀어질수록 현재 자율 주행 경로에 근접하는 보정 경로를 생성함으로써, 차량이 서서이 현재 자율 추행 경로를 추종하도록 할 수 있다.
일실시예로서, 자율 주행 차량은 [수학식 3]과 같이, 이전 자율 주행 경로의 기 설정된 위치(
Figure pat00012
)와 현재 자율 주행 경로의 기 설정된 위치(
Figure pat00013
)에 가중치를 적용하여 보정 경로(
Figure pat00014
)를 생성할 수 있다. 이전 자율 주행 경로와 현재 자율 주행 경로에 적용되는 가중치는 서로 반비례 관계이며, 따라서 현재 차량으로부터 멀어진 지점에서의 보정 경로에는 현재 자율 주행 경로가 더 많이 반영된다. 반대로 현재 차량으로부터 가까운 지점에서의 보정 경로에는 이전 자율 주행 경로가 더 많이 반영된다.
Figure pat00015
여기서, i는 이전 및 현재 자율 주행 경로의 기 설정된 위치의 인덱스이며, 이러한 위치의 개수 및 간격은 실시예에 따라서 다양하게 설정될 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자율 주행 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 도 4의 자율 주행 차량의 자율 주행 방법이 일실시예로서 설명된다.
본 발명에 따른 자율 주행 차량은 자율 주행 모드(940)에서 제1 및 제2주행 경로(910, 920) 중 하나를 자율 주행 경로로 선택하고, 자율 주행 경로에 따라 주행한다. 그리고 제1 및 제2주행 경로의 이용 가능 여부를 판단하며, 판단 결과에 따라, 자율 주행 모드를 해제하고, 자율 주행 불가 모드(930)로 진입한다.
즉, 제1 및 제2주행 경로가 계속 이용 가능한 경우 자율 주행 모드에서 제1 및 제2주행 경로 중 하나를 선택하며, 제1 및 제2주행 경로의 이용이 불가능한 경우, 예를 들어 센서의 인식률이 매우 낮거나 고장난 경우 또는 지도가 존재하지 않거나 지도 데이터가 손상된 경우, 자율 주행 차량은 자율 주행 모드를 해제한다.
자율 주행 모드에서 자율 주행 차량은 자율 주행 경로에 따라 움직임 계획을 수행하며, 자율 주행 불가 모드에서는 운전자에 의해 자율 주행 차량이 제어될 수 있다.
앞서 설명한 기술적 내용들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예들을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 하드웨어 장치는 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (13)

  1. 주변 환경 인식 기반의 제1주행 경로와, 지도 기반의 제2주행 경로를 생성하는 단계;
    주행 환경에 따라, 상기 제1 및 제2주행 경로 중 하나를 자율 주행 경로로 선택하는 단계; 및
    상기 자율 주행 경로에 따라 주행하는 단계
    를 포함하는 자율 주행 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2주행 경로 중 하나를 자율 주행 경로로 선택하는 단계는
    상기 제1 및 제2주행 경로에 대한 신뢰도 및 상기 제1 및 제2주행 경로의 이전 경로와 현재 경로의 유사도 중 적어도 하나 이상을 이용하여, 상기 제1 및 제2주행 경로 중 하나를 선택하는
    자율 주행 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2주행 경로 중 하나를 자율 주행 경로로 선택하는 단계는
    상기 신뢰도 및 상기 유사도 각각에 서로 다른 가중치를 적용하여, 상기 제1 및 제2주행 경로 중 하나를 선택하는
    자율 주행 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제1 및 제2주행 경로 중 하나를 자율 주행 경로로 선택하는 단계는
    상기 유사도보다 상기 신뢰도에 보다 큰 가중치를 적용하는
    자율 주행 방법.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2주행 경로 중 하나를 자율 주행 경로로 선택하는 단계는
    상기 이전 경로 및 상기 현재 경로 중 하나를 레퍼런스 경로로 결정하는 단계;
    상기 레퍼런스 경로의 제1지점들에 대한 수선과 나머지 경로의 교차점인 제2지점들을 결정하고, 상기 제1지점들 및 제2지점들 사이의 거리를 계산하는 단계; 및
    상기 거리를 합산하고, 합산된 값에 따라 상기 유사도를 결정하는 단계
    를 포함하는 자율 주행 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 유사도를 결정하는 단계는
    상기 계산된 거리 각각에 가중치를 적용하여 상기 합산된 값을 생성하며,
    상기 가중치는 차량과 상기 제1지점 사이의 거리에 따라 가변되는
    자율 주행 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 가중치는
    상기 차량과 상기 제1지점 사이의 거리가 증가할수록 작아지는
    자율 주행 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 자율 주행 경로에 따라 주행하는 단계는
    현재 자율 주행 경로가 이전 자율 주행 경로와 다른 경우, 상기 현재 자율 주행 경로를 보정하여 보정 경로를 생성하는 단계; 및
    상기 보정 경로에 따라 주행하는 단계
    를 포함하는 자율 주행 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 보정 경로를 생성하는 단계는
    상기 현재 자율 주행 경로와 상기 이전 자율 주행 경로 사이를 지나가는 상기 보정 경로를 생성하며,
    상기 보정 경로는 현재 차량으로부터 멀어질수록 상기 현재 자율 주행 경로에 근접하는 경로인
    자율 주행 방법.
  10. 주변 환경 인식 기반의 제1주행 경로와, 지도 기반의 제2주행 경로를 생성하는 단계;
    자율 주행 모드에서 상기 제1 및 제2주행 경로 중 하나를 자율 주행 경로로 선택하고, 상기 자율 주행 경로에 따라 주행하는 단계;
    상기 제1 및 제2주행 경로의 이용 가능 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과에 따라, 상기 자율 주행 모드를 해제하는 단계
    를 포함하는 자율 주행 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제1 및 제2주행 경로의 이용 가능 여부를 판단하는 단계는
    상기 제1 및 제2주행 경로에 대한 신뢰도 및 상기 제1 및 제2주행 경로의 이전 경로와 현재 경로의 유사도 중 적어도 하나를 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 값에 따라, 상기 제1 및 제2주행 경로의 이용 가능 여부를 판단하는 단계
    를 포함하는 자율 주행 방법.
  12. 센서를 이용하여, 주변 환경 인식하고 주변 환경 인식 기반의 제1주행 경로를 생성하는 제1주행 경로 생성부;
    차량의 현재 위치 및 지도 데이터 베이스를 이용하여, 지도 기반의 제2주행 경로를 생성하는 제2주행 경로 생성부;
    주행 환경에 따라, 상기 제1 및 제2주행 경로 중 하나를 자율 주행 경로로 선택하는 경로 선택부; 및
    상기 자율 주행 경로에 따라 상기 차량의 주행을 제어하는 제어부
    를 포함하는 자율 주행 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 선택부는
    상기 제1 및 제2주행 경로에 대한 신뢰도 및 상기 제1 및 제2주행 경로의 이전 경로와 현재 경로의 유사도 중 적어도 하나 이상을 이용하여, 상기 제1 및 제2주행 경로 중 하나를 선택하는
    자율 주행 차량.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200018183A (ko) * 2018-08-09 2020-02-19 재단법인대구경북과학기술원 고신뢰 자율주행 시스템 아키텍처
WO2021090971A1 (ko) * 2019-11-06 2021-05-14 엘지전자 주식회사 경로 제공 장치 및 그것의 경로 제공 방법
KR102405955B1 (ko) * 2020-12-29 2022-06-08 현대위아 주식회사 다수의 모바일 로봇 경로 분석 시스템 및 방법
US20230311867A1 (en) * 2020-11-25 2023-10-05 Korea Electronics Technology Institute Method for filtering the driving route based on distributed kalman filter for stabilization of route tracking of autonomous vehicles

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230096433A (ko) 2021-12-23 2023-06-30 주식회사 아이나비시스템즈 초정밀 지도의 악의 조건 정보를 활용한 자율주행용 경로 생성 시스템 및 그 방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4059033B2 (ja) * 2002-08-12 2008-03-12 日産自動車株式会社 走行経路生成装置
JP2007055378A (ja) * 2005-08-23 2007-03-08 Nissan Motor Co Ltd 駐車支援装置及び駐車支援方法
JP2009063422A (ja) * 2007-09-06 2009-03-26 Xanavi Informatics Corp 車載用ナビゲーション装置、及び、走行状況の比較表示方法
JP6311429B2 (ja) * 2014-04-18 2018-04-18 株式会社デンソー 自動運転計画表示装置および自動運転計画表示装置用のプログラム

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200018183A (ko) * 2018-08-09 2020-02-19 재단법인대구경북과학기술원 고신뢰 자율주행 시스템 아키텍처
WO2021090971A1 (ko) * 2019-11-06 2021-05-14 엘지전자 주식회사 경로 제공 장치 및 그것의 경로 제공 방법
US20230311867A1 (en) * 2020-11-25 2023-10-05 Korea Electronics Technology Institute Method for filtering the driving route based on distributed kalman filter for stabilization of route tracking of autonomous vehicles
KR102405955B1 (ko) * 2020-12-29 2022-06-08 현대위아 주식회사 다수의 모바일 로봇 경로 분석 시스템 및 방법

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