KR20180115218A - 차량 점유 예상 영역의 기하학적 구성을 위한 장치 및 방법 - Google Patents

차량 점유 예상 영역의 기하학적 구성을 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량 점유 예상 영역의 기하학적 구성을 위한 장치(100)에 관한 것으로, 상기 장치(100)는, 차량(V)의 차체(VB)의 일 지점(VBP)의 위치 및 이동 방향을 정의하는 차량 정점들(VV1, VV2, VV3, ..., VVn)의 목록에 기초하여 차량 궤적을 제공하도록 구성된 궤적 할당기(10); 차량의 특정 위치에 대해 가장 작은 및/또는 가장 큰 회전 반경을 갖는 차체(VB)의 지점(VBP)을 선택함으로써 극점 정점들(EPV1, EPV2, EPV3, ..., EPVn)의 목록을 계산하도록 구성되며, 차량(V)의 상기 극점 정점들(EPV1, EPV2, EPV3, ..., EPVn)의 목록에 기초하여 복수의 모서리 궤적들을 제공하도록 구성된 궤적 변환기(20); 및 상기 복수의 모서리 궤적들에 기초하여 점유 통로를 제공하도록 구성된 간격 종단기(30) 및 교차점 제거기(40)를 포함하며, 상기 간격 종단기(30)는 상기 복수의 모서리 궤적들의 연속 호들을 연결하도록 구성되며, 상기 교차점 제거기(40)는 상기 복수의 모서리 궤적들의 교차 호들을 절단하도록 구성된다.

Description

차량 점유 예상 영역의 기하학적 구성을 위한 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR GEOMETRICAL CONSTRUCTION OF PREDICTED VEHICLE OCCUPANCY AREA}
본 발명은 물체의 위치 및 점유 영역의 그리드-기반(grid-based) 예측 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 차량 점유 예상 영역의 기하학적 구성을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
복잡한 호 스플라인(arc-spline) 기반 궤적을 사용하여 차량의 점유 예상 통로(predicted occupancy corridor)를 계산하고 시각화하는 경우, 상기 궤적을 따르는 차량의 이산 자세(discrete pose)를 사용하여 표본점을 계산하며, 이를 보간한다.
차량의 모서리 점들(corner points), 즉 임의의 극점들(extreme points)을 고려하여, 가장 두드러진 모서리의 경로 상의 임의의 특정 위치를 계산한다.
차량 궤적의 이산화(discretization)는 계산의 정확도를 제한한다. 특정 지점에서의 위치를 획득하기 위해서는 차량의 임의의 이산 자세에서 차량 모서리 점들을 변환해야 한다.
정확도에 대한 요구가 높아지면 더 많은 변환이 필요하므로, 요구되는 정확도에 따라 계산 활동이 증가한다.
차량의 점유 영역 및 통로를 계산하기 위한 장치 및 방법을 개선할 필요가 있을 수 있다.
첨부되는 독립항들의 특허 대상은 이러한 요구를 충족시킨다. 추가적인 예시적인 구현예는 종속항들 및 하기 설명으로부터 명백할 것이다.
본 발명의 일 측면은 차량 점유 예상 영역의 기하학적 구성을 위한 장치에 관한 것으로, 상기 장치는, 차량의 차체의 일 지점의 위치 및 이동 방향을 정의하는 차량 정점들(vertices)의 목록에 기초하여 차량 궤적을 제공하도록 구성된 궤적 할당기(allocator); 차량의 특정 위치에 대해 가장 작은 및/또는 가장 큰 회전 반경을 갖는 차체의 지점을 선택함으로써 극점 정점들(extreme points vertices)의 목록을 계산하도록 구성되며, 차량의 상기 극점 정점들의 목록에 기초하여 복수의 모서리 궤적들을 제공하도록 구성된 궤적 변환기; 및 상기 복수의 모서리 궤적들에 기초하여 점유 통로(occupancy corridor)를 제공하도록 구성된 간격 종단기(gap terminator) 및 교차점 제거기(intersection remover )를 포함하며, 상기 간격 종단기는 상기 복수의 모서리 궤적들의 연속 호들(consecutive arcs)을 연결하도록 구성되며, 상기 교차점 제거기는 상기 복수의 모서리 궤적들의 교차 호들(intersecting arcs)을 절단하도록 구성된다.
본 방법은 차량의 비이산 호 궤적(non-discrete arc trajectory)을 변환함으로써 이산 지점들을 사용하여 점유 통로를 계산하는 문제를 해결한다. 모서리들의 궤적은 필요한 변환의 개수를 최소로 제한하는 호들(arcs) 자체로 계산된다.
본 방법은 애커먼 주행 또는 애커먼 조향 기하학(Ackerman drive or Ackermann steering geometry)을 갖는 자율 주행 차량을 위한 스플라인 기반 궤적 최적화뿐만 아니라 최적의 호 스플라인 근사치에 기초한 시각화를 위한 차량 점유 예상 영역의 기하학적 구성을 위한 방법으로 사용될 수 있다.
본 발명의 제2 측면은 차량 점유 예상 영역의 기하학적 구성을 위한 방법에 관한 것으로, 상기 방법은, 궤적 할당기를 이용하여, 차량의 차체의 일 지점의 위치 및 이동 방향을 정의하는 차량 정점들의 목록에 기초하여 차량 궤적을 제공하는 단계; 궤적 변환기를 이용하여, 차량의 특정 위치에 대해 가장 작은 및/또는 가장 큰 회전 반경을 갖는 차체의 지점을 선택함으로써 극점 정점들의 목록을 계산하고, 상기 궤적 변환기를 이용하여, 차량의 상기 극점 정점들의 목록에 기초하여 복수의 모서리 궤적들을 제공하는 단계; 및 상기 복수의 모서리 궤적들의 연속 호들을 연결하고; 상기 복수의 모서리 궤적들의 교차 호들을 절단함으로써, 간격 종단기 및 교차점 제거기를 사용하여 상기 복수의 모서리 궤적들에 기초하여 점유 통로를 제공하는 단계를 포함한다.
본 발명의 예시적인 구현예에 따르면,
상기 교차점 제거기는 외측을 향한 부분을 보유하는 교차점에서 교차 호들을 절단함으로써 상기 복수의 모서리 궤적들의 교차 호들을 절단하도록 구성된다.
본 발명의 예시적인 구현예에 따르면,
상기 궤적 변환기는 차량 궤적의 모든 구획들에 대해 극점 정점들의 목록을 계산하도록 구성된다.
본 발명의 예시적인 구현예에 따르면,
상기 궤적 할당기는 차량 궤적을 호 스플라인으로 제공하도록 구성된다.
본 발명의 예시적인 구현예에 따르면,
상기 간격 종단기 및 상기 교차점 제거기는 상기 복수의 모서리 궤적들에 기초하여 2개 이상의 연속적인 곡선들에 기초한 점유 통로를 제공하도록 구성된다.
본 발명의 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 플로피 디스크, 하드 디스크, CD, DVD, USB(범용 직렬 버스(Universal Serial Bus)) 저장 장치, RAM(임의 추출 기억 장치(Random Access Memory)), ROM(판독 전용 기억 장치(Read Only Memory)) 또는 EPROM(소거 및 프로그램 가능 읽기용 기억 장치(Erasable Programmable Read Only Memory))일 수 있다.
컴퓨터 판독가능 매체는 또한 프로그램 코드를 다운로드할 수 있도록 해주는 데이터 통신 네트워크, 예를 들어 인터넷일 수 있다.
본원에 기재된 방법, 시스템 및 장치는 디지털 신호 처리기(DSP), 마이크로컨트롤러 또는 임의의 다른 사이드 프로세서(side-processor) 내의 소프트웨어 또는 주문형 집적 회로 ASIC, CPLD 또는 FPGA 내의 하드웨어 회로로 구현될 수 있다.
본 발명은 디지털 전자 회로 또는 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합 내에서, 예를 들어 종래의 의료 영상 장치의 이용 가능한 하드웨어 또는 본원에 기재된 방법을 처리하기 위한 새로운 전용 하드웨어 내에서 구현될 수 있다.
본 발명 및 이에 수반되는 이점은 하기의 개략적인 도면들을 참조함으로써 더욱 완전하고 명확하게 이해될 것이며, 하기 도면들은 축척에 의하여 도시된 것은 아니다.
도 1 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 호 스플라인으로 제공된 차량 궤적의 도면;
도 2 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 모서리 점들의 비이산 변환의 도면;
도 3 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 차량 궤적의 모든 구획들에 적용되는 변환에 대한 제안된 접근법의 도면;
도 4 본 발명의 예시적인 구현예에 따라 교차점 및 간격이 해결되고 결과적으로 연속적이고 중단되지 않는 곡선이 제공되는 제안된 접근법의 도면;
도 5 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 차량 점유 예상 영역의 기하학적 구성을 위한 장치의 개략도;
도 6 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 차량 점유 예상 영역의 기하학적 구성을 위한 방법의 개략적 흐름도; 및
도 7 서라운드 뷰 프로젝트(surround view project)에 사용되는 계산된 통로에 대해 가능한 시각화 중 하나에 대한 개요도.
첨부된 도면들은 단지 개략적으로 나타낸 것으로, 축척 관계 또는 크기 정보를 제공하려는 것이 아니다. 상이한 도면들에서, 유사하거나 동일한 요소에는 동일한 참조 번호가 부여된다.
일반적으로, 발명의 설명에서 동일한 부분, 유닛(unit), 개체 또는 단계에는 동일한 참조 기호가 부여된다.
도 1은 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 호 스플라인으로 제공된 차량 궤적을 도시한다.
도 2는 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 모서리 점들의 비이산 변환을 도시한다.
도 3은 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 차량 궤적의 모든 구획들에 적용되는 변환에 대한 제안된 접근법을 도시한다.
도 4는 본 발명의 추가적인 예시적인 구현예에 따라 교차점 및 간격이 해결되고 결과적으로 연속적이고 중단되지 않는 곡선이 제공되는 제안된 접근법을 도시한다.
도 5는 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 차량 점유 예상 영역의 기하학적 구성을 위한 장치의 개략도를 도시한다.
상기 차량 점유 예상 영역의 기하학적 구성을 위한 장치(100)는 궤적 할당기(10), 궤적 변환기(20), 간격 종단기(30) 및 교차점 제거기(40)를 포함한다.
상기 궤적 할당기(10)는, 차량(V)의 차체(VB)의 일 지점(VBP)의 위치 및 이동 방향을 정의하는 차량 정점들(VV1, VV2, VV3, ..., VVn)의 목록에 기초하여 차량 궤적을 제공하도록 구성된다.
상기 궤적 할당기(10)는 외부 장치들 또는 제공자들로부터 상기 차량 정점들(VV1, VV2, VV3, ..., VVn)의 목록을 수신하도록 구성될 수 있다. 상기 궤적 할당기(10)는 상기 차량 정점들의 목록과 관련된 데이터를 수신하기 위한 인터페이스 또는 통신 시스템을 포함할 수 있다.
상기 궤적 변환기(20)는, 차량의 특정 위치에 대해 가장 작은 및/또는 가장 큰 회전 반경을 갖는 차체(VB)의 지점(VBP)을 선택함으로써 극점 정점들(EPV1, EPV2, EPV3, ..., EPVn)의 목록을 계산하도록 구성되며, 차량(V)의 상기 극점 정점들(EPV1, EPV2, EPV3, ..., EPVn)의 목록에 기초하여 복수의 모서리 궤적들을 제공하도록 구성된다.
상기 간격 종단기(30) 및 상기 교차점 제거기(40)는 상기 복수의 모서리 궤적들에 기초하여 점유 통로를 제공하도록 구성되며, 여기에서 상기 간격 종단기(30)는 상기 복수의 모서리 궤적들의 연속 호들을 연결하도록 구성되며, 상기 교차점 제거기(40)는 상기 복수의 모서리 궤적들의 교차 호들을 절단하도록 구성된다.
도 6은 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 차량 점유 예상 영역의 기하학적 구성을 위한 방법의 개략도를 도시한다.
차량 점유 예상 영역의 기하학적 구성을 위한 방법은 다음 단계들을 포함한다:
상기 방법의 제1단계로서, 궤적 할당기(10)를 이용하여, 차량(V)의 차체(VB)의 일 지점(VBP)의 위치 및 이동 방향을 정의하는 차량 정점들(VV1, VV2, VV3, ..., VVn)의 목록에 기초하여 차량 궤적을 제공하는 단계(S1)가 수행될 수 있다.
상기 방법의 제2단계로서, 궤적 변환기(20)을 이용하여, 차량의 특정 위치에 대해 가장 작은 및/또는 가장 큰 회전 반경을 갖는 차체(VB)의 지점(VBP)을 선택함으로써 극점 정점들(EPV1, EPV2, EPV3, ..., EPVn)의 목록을 계산하는 단계(S2)가 수행될 수 있다.
또한, 상기 궤적 변환기(20)를 사용하여, 차량(V)의 상기 극점 정점들(EPV1, EPV2, EPV3, ..., EPVn)의 목록에 기초하여 복수의 모서리 궤적들을 제공하는 단계가 수행될 수 있다.
또한, 간격 종단기(30) 및 교차점 제거기(40)를 사용하여, 상기 복수의 모서리 궤적들에 기초하여 점유 통로를 제공하는 단계가 수행될 수 있다.
상기 방법의 제3단계로서, 상기 복수의 모서리 궤적들의 연속 호들을 연결하는 단계(S3)가 수행될 수 있다.
상기 방법의 제4단계로서, 상기 복수의 모서리 궤적들의 교차 호들을 절단하는 단계(S4)가 수행될 수 있다.
도 7은 서라운드 뷰 프로젝트(surround view project)에 사용되는 계산된 통로에 대해 가능한 시각화 중 하나에 대한 개요를 도시한다. 기준으로서 선택되는 궤적은 실제 주차 상황에서 선택된다.
도 7은 일 지점(VBP), 예를 들어 차량(V)의 차체(VB)의 우측 펜더의 상부의 이동 방향을 도시한다.
본 발명의 구현예들은 상이한 특허 대상들을 참조하여 기재된다. 특히, 일부 구현예들은 방법 청구항을 참조하여 기재되는 반면, 다른 구현예들은 장치 청구항을 참조하여 기재된다.
그러나 당업자는 상술한 설명으로부터, 별도로 기재되지 않는 한, 일 유형의 특허 대상에 속하는 특징들의 임의의 조합 이외에, 상이한 특허 대상들의 특징들 간의 임의의 조합 또한 본원에 개시된 것임을 이해할 것이다.
그러나 모든 특징들은 결합되어 이들 특징을 단순하게 합한 것 이상의 상승 효과를 획득할 수 있다.
첨부된 도면들 및 상기 설명에서 본 발명을 상세하게 도시하고 설명하였지만, 이러한 예시 및 설명은 예증적이거나 또는 예시적인 것이며 제한적이 아닌 것으로 간주되어야 하며, 본 발명은 상기 개시된 구현예들로 한정되지 않는다.
상기 개시된 구현예들에 대한 다른 변형은 첨부된 도면들, 개시 내용 및 첨부된 청구범위의 연구로부터 청구된 발명을 실시하는 당업자에 의해 이해되고 실행될 수 있다.
청구범위에서, 용어 "포함하는(comprising)" 다른 요소 또는 단계를 배제하는 것이 아니고, 부정 관사 "a" 또는 "an"은 복수를 배제하는 것이 아니다. 단일 프로세서 또는 제어기 또는 기타 유닛이 청구범위에 기재된 여러 항목의 기능을 수행할 수 있다.
특정 수단이 서로 다른 종속항에 기재되어 있다는 단순한 사실은 이들 수단의 조합이 유리하게 사용될 수 없음을 나타내는 것은 아니다. 청구범위 내의 모든 참조 부호는 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다.

Claims (9)

  1. 차량 점유 예상 영역의 기하학적 구성을 위한 장치(100)로서,
    차량(V)의 차체(VB)의 일 지점(VBP)의 위치 및 이동 방향을 정의하는 차량 정점들(VV1, VV2, VV3, ..., VVn)의 목록에 기초하여 차량 궤적을 제공하도록 구성된 궤적 할당기(10);
    차량의 특정 위치에 대해 가장 작은 및/또는 가장 큰 회전 반경을 갖는 차체(VB)의 지점(VBP)을 선택함으로써 극점 정점들(EPV1, EPV2, EPV3, ..., EPVn)의 목록을 계산하도록 구성되며, 차량(V)의 상기 극점 정점들(EPV1, EPV2, EPV3, ..., EPVn)의 목록에 기초하여 복수의 모서리 궤적들을 제공하도록 구성된 궤적 변환기(20); 및
    상기 복수의 모서리 궤적들에 기초하여 점유 통로를 제공하도록 구성된 간격 종단기(30) 및 교차점 제거기(40)를 포함하며, 상기 간격 종단기(30)는 상기 복수의 모서리 궤적들의 연속 호들을 연결하도록 구성되며, 상기 교차점 제거기(40)는 상기 복수의 모서리 궤적들의 교차 호들을 절단하도록 구성되는, 차량 점유 예상 영역의 기하학적 구성을 위한 장치(100).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 교차점 제거기(40)는 외측을 향한 부분을 보유하는 교차점에서 교차 호들을 절단함으로써 상기 복수의 모서리 궤적들의 교차 호들을 절단하도록 구성되는, 장치(100).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 궤적 변환기(20)는 차량 궤적의 모든 구획들에 대해 극점 정점들(EPV1, EPV2, EPV3, ..., EPVn)의 목록을 계산하도록 구성되는, 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 궤적 할당기(10)는 차량 궤적을 호 스플라인으로 제공하도록 구성되는, 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 간격 종단기(30) 및 상기 교차점 제거기(40)는 상기 복수의 모서리 궤적들에 기초하여 2개 이상의 연속적인 곡선들에 기초한 점유 통로를 제공하도록 구성되는, 장치.
  6. 차량 점유 예상 영역의 기하학적 구성을 위한 방법으로서,
    - 궤적 할당기(10)를 이용하여, 차량(V)의 차체(VB)의 일 지점(VBP)의 위치 및 이동 방향을 정의하는 차량 정점들(VV1, VV2, VV3, ..., VVn)의 목록에 기초하여 차량 궤적을 제공하는 단계(S1);
    - 궤적 변환기(20)를 이용하여, 차량의 특정 위치에 대해 가장 작은 및/또는 가장 큰 회전 반경을 갖는 차체(VB)의 지점(VBP)을 선택함으로써 극점 정점들(EPV1, EPV2, EPV3, ..., EPVn)의 목록을 계산하고(S2), 상기 궤적 변환기(20)를 이용하여, 차량(V)의 상기 극점 정점들(EPV1, EPV2, EPV3, ..., EPVn)의 목록에 기초하여 복수의 모서리 궤적들을 제공하는 단계; 및
    - 상기 복수의 모서리 궤적들의 연속 호들을 연결하고(S3)
    - 상기 복수의 모서리 궤적들의 교차 호들을 절단함으로써(S4)
    - 간격 종단기(30) 및 교차점 제거기(40)를 사용하여, 상기 복수의 모서리 궤적들에 기초하여 점유 통로를 제공하는 단계를 포함하는, 차량 점유 예상 영역의 기하학적 구성을 위한 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    외측을 향한 부분을 보유하는 교차점에서 교차 호들을 절단함으로써 상기 복수의 모서리 궤적들의 교차 호들을 절단하는 단계를 포함하는, 방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    차량 궤적의 모든 구획들에 대해 상기 극점 정점들(EPV1, EPV2, EPV3, ..., EPVn)의 목록을 계산하는 단계를 포함하는, 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    차량 궤적을 호 스플라인으로 계산하는 단계를 포함하는, 방법.
KR1020180029411A 2017-04-12 2018-03-13 차량 점유 예상 영역의 기하학적 구성을 위한 장치 및 방법 KR102530709B1 (ko)

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