KR20200052409A - Apparatus and method for generating an obstacle avoidance path in an autonomous vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자율 주행 차량에서의 장애물 회피 경로 생성 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자율 주행 차량의 주행중에 장애물이 발견될 경우 회피 경로를 생성할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for generating an obstacle avoidance path in an autonomous vehicle, and more particularly, to an apparatus and method for generating an avoidance path when an obstacle is found while driving the autonomous vehicle.
오늘날의 자동차 산업은 차량 주행에 운전자의 개입을 최소화하는 자율 주행을 구현하기 위한 방향으로 나아가고 있다. 자율 주행 차량이란 주행시 외부정보 감지 및 처리기능을 통해 주변의 환경을 인식하여 주행 경로를 자체적으로 결정하고, 자체 동력을 이용하여 독립적으로 주행하는 차량을 말한다.Today's automobile industry is moving toward autonomous driving that minimizes driver intervention in driving vehicles. An autonomous vehicle is a vehicle that independently determines the driving route by recognizing the surrounding environment through external information detection and processing functions, and independently drives using its own power.
자율 주행 차량은 운전자가 조향휠, 가속페달 또는 브레이크 등을 조작하지 않아도, 주행 경로 상에 존재하는 장애물과의 충돌을 방지하고 도로의 형상에 따라 차속과 주행 방향을 조절하면서 스스로 목적지까지 주행할 수 있다. 예를 들어, 직선 도로에서는 가속을 수행하고, 곡선 도로에서는 도로의 곡률에 대응하여 주행 방향을 변경하면서 감속을 수행할 수 있다.Self-driving vehicles can drive to their destinations by preventing collision with obstacles on the driving path and adjusting the vehicle speed and driving direction according to the shape of the road, without requiring the driver to operate the steering wheel, accelerator pedal, or brake. have. For example, acceleration may be performed on a straight road and deceleration may be performed on a curved road while changing a driving direction in response to a curvature of the road.
자율 주행 차량의 안정적인 주행을 보장하기 위해서는 차량에 장착된 각 센서를 통해 주행 환경을 정확하게 계측해야 하고, 차량의 주행 상태를 지속적으로 모니터링하고 계측된 주행 환경에 맞추어 주행을 제어해야 한다. 그리고, 차량 간 통신 또는 차량과 인프라 간의 통신 기술을 이용하여 경로 이탈이나 장애물과의 충돌을 사전에 방지하는 것이 중요하다.In order to ensure stable driving of autonomous vehicles, it is necessary to accurately measure the driving environment through each sensor mounted on the vehicle, and continuously monitor the driving condition of the vehicle and control driving according to the measured driving environment. In addition, it is important to prevent a departure from a path or a collision with an obstacle in advance by using communication technology between vehicles or vehicles and infrastructure.
종래에는 자율 주행 차량의 전방에 위치한 차량이나 사람 등의 장애물 발견시 장애물과의 충돌회피를 위해 제동 제어를 이용하였다. 즉, 레이다와 카메라를 통해 전방 장애물과의 충돌위험을 계산하고 충돌을 회피하기 위해 필요한 장애물까지의 거리와 현재 거리를 비교하여 충분한 거리가 확보되지 못하면 운전자에게 경고를 수행한다. 경고에도 불구하고 운전자가 적절한 반응을 보이지 못하는 경우, 제동 제어 시스템을 통해 자동적으로 제동력을 발생시키거나 보조하는 방법을 사용하였다.Conventionally, when an obstacle such as a vehicle or a person located in front of an autonomous vehicle is found, braking control is used to avoid collision with the obstacle. That is, the collision risk between the front obstacle is calculated through the radar and the camera, and the distance to the obstacle required to avoid the collision is compared with the current distance to warn the driver if a sufficient distance is not secured. If the driver does not respond properly despite the warning, a method of automatically generating or assisting the braking force through the braking control system was used.
그러나, 일반적으로 제동거리는 차속의 제곱에 비례하기 때문에 차량이 고속으로 주행하는 경우, 제동 제어만으로는 충돌회피가 어렵다는 문제가 있었다. 또한 제동 제어만을 통한 회피는 회피전략이 단순화될 수밖에 없어 상황에 따른 효과적인 회피가 어려웠다.However, in general, since the braking distance is proportional to the square of the vehicle speed, there is a problem that collision avoidance is difficult only with braking control when the vehicle is traveling at a high speed. In addition, avoidance through braking control only simplifies the avoidance strategy, making it difficult to effectively avoid the situation.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 주행하는 자율 주행 차량의 전방에 장애물이 있을 경우 회피 경로를 생성하여 제공함으로써 장애물을 안전하게 회피하여 주행할 수 있도록 하는 자율 주행차량에서의 장애물 회피 경로 생성 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above-described conventional problems, and in the case of an autonomous vehicle in which an obstacle is in front of the autonomous vehicle to be driven, an obstacle is generated and provided, so that an obstacle can be safely avoided and driven. An object of the present invention is to provide an obstacle avoidance path generating apparatus and method.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 자율 주행차량에서의 장애물 회피 경로 생성 장치는, 각기 다른 입력조건에 근거하여 각기 다른 회피 경로의 점들에 대한 정보를 생성하여 테이블 형태로 미리 저장해 두는 회피 경로 점 정보 생성부; 주행중인 자율 주행 차량 전방의 장애물을 인식하는 장애물 인식부; 상기 주행중인 자율 주행 차량의 주행 거동 및 상기 자율 주행 차량 주변의 다른 차량의 주행 거동을 모니터링하는 모니터링부; 상기 장애물 인식부 및 상기 모니터링부로부터의 정보를 근거로 회피 모드로의 진입을 결정함에 따라 상기 모니터링부로부터의 현재의 모니터링 결과에 매칭되는 회피 경로의 점들의 정보를 상기 테이블에서 읽어내어 출력하는 제어부; 및 상기 제어부로부터의 회피 경로의 점들의 정보를 근거로 실제의 회피 경로를 생성하는 회피 경로 생성부;를 포함한다.In order to achieve the above object, the obstacle avoidance path generation apparatus in the autonomous vehicle according to the preferred embodiment of the present invention generates information on points of different avoidance paths based on different input conditions in a table form. A avoidance path point information generating unit that is stored in advance; An obstacle recognition unit for recognizing obstacles in front of the autonomous vehicle being driven; A monitoring unit that monitors the driving behavior of the autonomous vehicle being driven and the driving behavior of other vehicles around the autonomous vehicle; A control unit that reads and outputs information on points of the avoidance path matching the current monitoring result from the monitoring unit by determining the entry into the avoidance mode based on the information from the obstacle recognition unit and the monitoring unit. ; And an evasion path generation unit that generates an actual evasion path based on information of points of the evasion path from the control unit.
상기 회피 경로 점 정보 생성부는, 상기 입력조건별로 그에 상응하는 주행 회피점과 목표 주행 회피점 및 중간점을 설정하고, 상기 중간점을 경유하여 상기 주행 회피점과 상기 목표 주행 회피점을 잇는 회피 경로를 구성하는 점들의 정보를 생성할 수 있다.The avoidance route point information generating unit sets a corresponding travel avoidance point, a target travel avoidance point, and an intermediate point for each input condition, and avoids a route connecting the travel avoidance point and the target travel avoidance point via the intermediate point. It is possible to generate information of the points constituting.
상기 주행 회피점은 상기 자율 주행 차량의 전방에서 좌측 끝단 또는 우측 끝단의 위치를 의미하는 점일 수 있고, 상기 목표 주행 회피점은 장애물로부터 안전거리만큼 좌측 또는 우측으로 떨어진 위치를 의미하는 점일 수 있고, 상기 안전거리는 상기 장애물의 후방의 좌측 끝단의 위치에서 좌측으로 일정 거리 이격되기까지의 거리 또는 상기 장애물의 후방의 우측 끝단의 위치에서 우측으로 일정 거리 이격되기까지의 거리일 수 있다.The driving avoidance point may be a point indicating the position of the left end or the right end in the front of the autonomous vehicle, and the target driving avoidance point may be a point indicating a position away from the obstacle by a safety distance to the left or right, The safety distance may be a distance from a position at the left end of the rear of the obstacle to a certain distance to the left or a distance from a position at the right end of the rear of the obstacle to a distance at the right.
상기 중간점은, 상기 입력조건별로 미리 설정된 주행 환경에 따라 설정되되, 상기 주행 환경은 주변 상황 및 차속 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다.The midpoint is set according to a preset driving environment for each input condition, and the driving environment may include one or more of a surrounding situation and a vehicle speed.
상기 중간점은, (0.1, 0.1),(0.9,0.9)를 대각선으로 하는 정사각형 범위안에 존재할 수 있다.The midpoint may exist within a square range of (0.1, 0.1), (0.9, 0.9) diagonally.
상기 회피 경로 점 정보 생성부는, 상기 주행 회피점과 상기 목표 주행 회피점 사이에 상기 중간점을 설정하고 나서 필터를 이용하여 상기 주행 회피점과 상기 목표 주행 회피점을 잇는 회피 경로상에 새로 찍을 점들의 위치를 계산할 수 있다.The avoidance route point information generating unit sets a point between the travel avoidance point and the target travel avoidance point, and then uses a filter to take a new point on the avoidance route connecting the travel avoidance point and the target travel avoidance point. You can calculate the location of them.
상기 필터는, mask4 = {-w, 1/2+w, 1/2+w, -w} 또는 mask6 = {θ, -(1/16+3θ), 9/16+2θ, 9/16+2θ, -(1/16+3θ), θ}일 수 있고, 상기 w 및 θ는 상기 회피 경로가 완만하게 굴곡되도록 하기 위한 값을 갖는 변수이고, 상기 w는 -1/2 ≤ w ≤ 1/2 이고, 상기 θ는 -1/2 ≤ θ ≤ 1/2 일 수 있다.The filter, mask4 = {-w, 1/2 + w, 1/2 + w, -w} or mask6 = {θ,-(1/16 + 3θ), 9/16 + 2θ, 9/16 + 2θ,-(1/16 + 3θ), θ}, wherein w and θ are variables having a value for smoothly bending the evasion path, and w is -1/2 ≤ w ≤ 1 / 2, and θ may be −1/2 ≤ θ ≤ 1/2.
상기 회피 경로 점 정보 생성부는, 상기 새로 찍을 점들의 위치를 계산함에 있어서 경계에 위치하는 점에 대해서는 continuous, mirror, periodic, 및 zero padding 중에서 어느 하나를 적용하여 위치를 결정할 수 있다.The evasion path point information generation unit may determine a position by applying any one of continuous, mirror, periodic, and zero padding to a point located at a boundary in calculating the position of the new points to be taken.
상기 회피 경로 점 정보 생성부는, 완만한 에스자 형상의 연속적인 곡선을 취하는 회피 경로의 점들에 대한 정보를 생성할 수 있다.The avoidance path point information generation unit may generate information about points of the avoidance path that take a continuous curve of a gentle esza shape.
상기 회피 경로 생성부에서 생성한 실제의 회피 경로를 디스플레이하는 표시부;를 추가로 포함할 수 있다.It may further include; a display unit for displaying the actual avoided path generated by the avoided path generating unit.
한편, 본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 자율 주행차량에서의 장애물 회피 경로 생성 방법은, 각기 다른 입력조건에 근거하여 각기 다른 회피 경로의 점들에 대한 정보를 생성하여 테이블 형태로 미리 저장해 두는 단계; 주행중인 자율 주행 차량 전방의 장애물을 인식하는 단계; 상기 주행중인 자율 주행 차량의 주행 거동 및 상기 자율 주행 차량 주변의 다른 차량의 주행 거동을 모니터링하는 단계; 상기 인식하는 단계 및 상기 모니터링하는 단계에서의 정보를 근거로 회피 모드로의 진입을 결정함에 따라 상기 모니터링하는 단계에 의한 현재의 모니터링 결과에 매칭되는 회피 경로의 점들의 정보를 상기 테이블에서 읽어내어 출력하는 단계; 및 상기 출력된 회피 경로의 점들의 정보를 근거로 실제의 회피 경로를 생성하는 단계;를 포함한다.On the other hand, a method for generating an obstacle avoidance path in an autonomous vehicle according to a preferred embodiment of the present invention includes generating information about points of different avoidance paths based on different input conditions and storing them in a table form in advance; Recognizing an obstacle in front of the autonomous driving vehicle while driving; Monitoring the driving behavior of the autonomous vehicle being driven and the driving behavior of other vehicles around the autonomous vehicle; As the entry into the avoidance mode is determined based on the information in the recognizing step and the monitoring step, information of points of the avoidance path matching the current monitoring result by the monitoring step is read from the table and output. To do; And generating an actual avoidance path based on the information of the points of the output avoidance path.
이러한 구성의 본 발명에 따르면, 자율 주행 차량의 주행시 전방에 장애물이 있게 되면 안전한 회피 경로를 생성하여 제공해 줌으로써, 해당 자율 주행 차량의 운전자는 디스플레이된 실제의 회피 경로를 육안으로 쉽게 확인할 수 있고, 해당 자율 주행 차량은 표시된 회피 경로를 따라 장애물 회피 주행을 할 수 있다. According to the present invention having such a configuration, when there is an obstacle in the front when driving an autonomous vehicle, a safe avoidance path is generated and provided, so that the driver of the autonomous vehicle can easily check the displayed actual avoidance path with the naked eye. The autonomous vehicle may perform obstacle avoidance driving along the indicated avoidance path.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 차량에서의 장애물 회피 경로 생성 장치의 구성도이다.
도 2 내지 도 14는 도 1에 도시된 회피 경로 점 정보 생성부의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 차량에서의 장애물 회피 경로 생성 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 16은 도 15에 도시된 단계 S10에 대한 보다 구체적인 설명을 나타낸 플로우차트이다.
도 17은 도 15에 도시된 단계 S30에 대한 보다 구체적인 설명을 나타낸 플로우차트이다.1 is a configuration diagram of an obstacle avoidance path generating apparatus in an autonomous vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 to 14 are views for explaining the operation of the avoidance path point information generating unit shown in FIG. 1.
15 is a flowchart illustrating a method of generating an obstacle avoidance path in an autonomous vehicle according to an embodiment of the present invention.
16 is a flowchart illustrating a more specific description of step S10 shown in FIG. 15.
17 is a flowchart showing a more specific description of step S30 shown in FIG. 15.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.The present invention can be applied to various changes and can have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail.
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.However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, terms such as “include” or “have” are intended to indicate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, one or more other features. It should be understood that the existence or addition possibilities of fields or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art to which the present invention pertains. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having meanings consistent with meanings in the context of related technologies, and should not be interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present application. Does not.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate the overall understanding in describing the present invention, the same reference numerals are used for the same components in the drawings, and duplicate descriptions for the same components are omitted.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 차량에서의 장애물 회피 경로 생성 장치의 구성도이고, 도 2 내지 도 14는 도 1에 도시된 회피 경로 점 정보 생성부의 작용을 설명하기 위한 도면이다.1 is a configuration diagram of an obstacle avoidance route generating apparatus in an autonomous vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 14 are views for explaining the operation of the avoidance route point information generator shown in FIG. 1.
본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 차량에서의 장애물 회피 경로 생성 장치는 회피 경로 점 정보 생성부(10), 저장부(20), 장애물 인식부(30), 모니터링부(40), 제어부(50), 회피 경로 생성부(60), 및 표시부(70)를 포함한다.The obstacle avoidance path generation apparatus in the autonomous vehicle according to the embodiment of the present invention includes an avoidance path point
회피 경로 점 정보 생성부(10)는 각기 다른 입력조건별로 생성될 수 있는 회피 경로를 형성하는 점들에 대한 정보(예컨대, 좌표)를 생성한다.The avoidance path point
여기서, 각기 다른 입력조건은 외부에서 임의로 설정되어 제공된 것으로서, 자율 주행 차량의 주행 환경(예컨대, 주변환경 및 차속 중에서 하나 이상)에 대한 입력조건일 수 있다. 예를 들어, 자율 주행 차량의 주변환경은 해당 자율 주행 차량이 주행하고 있는 차선의 옆 차선에 다른 차량이 주행하고 있거나 주행하지 않음을 의미하는 입력값, 옆 차선에 다른 차량이 주행하는 경우 해당 다른 차량이 장애물 또는 해당 자율 주행 차량에 대해 어느 정도 근접해 있는지의 입력값 등이 될 수 있다. 그에 따라, 다양한 주변환경 및/또는 차속을 입력조건으로 하는 경우 그에 상응하여 회피 경로를 형성하는 점들에 대한 정보(예컨대, 좌표)가 달라지게 될 것이다.Here, different input conditions are provided arbitrarily set from the outside, and may be input conditions for a driving environment (for example, one or more of a surrounding environment and a vehicle speed) of an autonomous vehicle. For example, the surrounding environment of an autonomous vehicle is an input value indicating that another vehicle is driving or not driving in the lane next to the lane in which the autonomous vehicle is driving, and the other vehicle is traveling in the next lane. This may be an obstacle or an input value of how close the vehicle is to the autonomous vehicle. Accordingly, when various surrounding environments and / or vehicle speeds are used as input conditions, information (eg, coordinates) for points forming the avoidance path will be changed accordingly.
회피 경로 점 정보 생성부(10)는 생성된 각 회피 경로의 점들에 대한 정보를 테이블화(예컨대, 룩업테이블 형태)하여 저장부(20)에 미리 저장시킨다.The avoidance path point
회피 경로 점 정보 생성부(10)에 대한 보다 구체적인 설명을 도 2 내지 도 14를 참조하여 설명한다.A more detailed description of the avoidance route point
먼저, 도 2를 참조하면, 회피 경로 점 정보 생성부(10)는 입력조건별로 자율 주행 차량(100)의 전방의 장애물(200 ; 다른 자율 주행 차량 또는 일반 차량)에 대하여 소정의 안전거리(SD)를 설정하고 주행 회피점(P1)과 목표 주행 회피점(P3)을 잇는 회피 경로(AP)를 구성하는 점들의 정보(예컨대, 위치 정보(즉, 좌표))를 생성한다. First, referring to FIG. 2, the avoidance path point
여기서, 안전거리(SD)는 장애물(200)과 부딪히지 않고 해당 장애물(200)의 좌측 또는 우측의 차선으로 안전하게 회피 주행을 할 수 있을 정도의 거리를 의미한다. 안전거리(SD)는 장애물(200)의 회피점(P4)에서 좌측 또는 우측으로 소정 거리 이격되기까지의 거리를 의미한다. 회피점(P4)은 장애물(200)의 후방에서 제일 좌측 끝단 또는 제일 우측 끝단의 위치가 될 수 있다. 도 2에서는 장애물(200)의 후방에서 제일 우측 끝단을 회피점(P4)으로 가정하였다.Here, the safety distance SD means a distance sufficient to safely avoid the obstacle in the left or right lane of the
주행 회피점(P1)은 자율 주행 차량(100)의 전방에서 제일 좌측 끝단 또는 제일 우측 끝단의 위치가 될 수 있다. 도 2에서는 자율 주행 차량(100)의 전방에서 제일 좌측 끝단을 회피점(P1)으로 가정하였다. The driving avoidance point P1 may be a position of the leftmost end or the rightmost end in the front of the
목표 주행 회피점(P3)은 장애물(200)로부터 안전거리(SD)만큼 좌측 또는 우측으로 떨어진 위치를 의미할 수 있다. The target driving avoidance point P3 may mean a position that is left or right by the safety distance SD from the
결국, 도 2에서와 같이 자율 주행 차량(100)이 장애물(200)을 회피하여 우측으로 주행하고자 하는 경우에는 자율 주행 차량(100)의 전방의 제일 좌측 끝단(즉, 주행 회피점(P1)이 있는 부분)이 장애물(200)의 후방의 제일 우측 끝단(즉, 회피점(P4)가 있는 부분)에 부딪히면 안된다. 그에 따라, 회피 경로 점 정보 생성부(10)는 장애물(200)의 우측으로 소정 거리의 안전거리(SD)를 설정하고 주행 회피점(P1)과 목표 주행 회피점(P3)을 잇는 회피 경로(AP)를 구성하는 점들의 정보를 생성한다. As a result, as shown in FIG. 2, when the
여기서, 주행 회피점(P1)과 목표 주행 회피점(P3)을 잇는 회피 경로(AP)를 구성하는 점들의 정보를 생성함에 있어서, 회피 경로 점 정보 생성부(10)는 제일 먼저 도 3에서와 같이 중간점(P2)의 위치를 설정한다. 여기서, 중간점(P2)의 위치는 설정되어 입력된 주행 환경(예컨대 주변상황, 차속 등)에 따라 정해질 수 있다. 중간점(P2)은 (0.1, 0.1),(0.9,0.9)를 대각선으로 하는 정사각형 범위안에 존재하는 것이 바람직하다. 중간점(P2)은 인공지능 등을 활용한 학습 결과에 의해 자동으로 설정될 수 있다. 물론, 필요에 따라서는 중간점(P2)은 사람의 경험에 의해 사람이 직접 설정할 수 있다. 그리고 나서, 회피 경로 점 정보 생성부(10)는 점과 점 사이의 점을 계속 보간(interpolation)하여 회피 경로를 만든다. 이때, 중간점(P2)은 반드시 경유해야 되는 점이 된다.Here, in generating information of the points constituting the avoidance route AP connecting the travel avoidance point P1 and the target travel avoidance point P3, the avoidance route point
다시 말해서, 제일 처음에는 주행 회피점(P1)과 목표 주행 회피점(P3)이 있고, 주행 회피점(P1)과 목표 주행 회피점(P3) 사이에는 중간점(P2)이 설정된다(도 4 참조). 이후, 회피 경로 점 정보 생성부(10)는 이러한 점들의 위치 정보를 근거로 점과 점 사이(예컨대, 주행 회피점(P1)과 중간점(P2) 사이, 및 중간점(P2)과 목표 주행 회피점(P3) 사이)에 새로 찍을 점을 생성한다. 이때, 회피 경로 점 정보 생성부(10)는 필터와 주변 점들을 이용하여 새로 찍을 점의 위치를 계산한다. 여기서, 필터는 mask4 = {-w, 1/2+w, 1/2+w, -w} 또는 mask6 = {θ, -(1/16+3θ), 9/16+2θ, 9/16+2θ, -(1/16+3θ), θ}일 수 있다. w, θ는 회피 경로(AP)가 완만하게 굴곡되도록 하기 위한 값을 갖는 변수로서, 완만 변수라고 명칭할 수 있다. mask4에서 w는 연속함수가 될 수 있도록 하는 범위를 가지는데 대략 -1/2 ≤ w ≤ 1/2 이고, mask6에서 θ는 연속함수가 될 수 있도록 하는 범위를 가지는데 대략 -1/2 ≤ θ ≤ 1/2 이다. 회피 경로 점 정보 생성부(10)는 새로 찍을 점을 정할 때, 필터를 N회 반복동작시킴으로써 회피 경로(AP)가 연속적인 곡선 형태를 이루도록 한다.In other words, first, there is a travel avoidance point P1 and a target travel avoidance point P3, and an intermediate point P2 is set between the travel avoidance point P1 and the target travel avoidance point P3 (Fig. 4). Reference). Subsequently, the avoidance route point
예를 들어, 주행 회피점(P1)과 목표 주행 회피점(P3)이 있고 주행 회피점(P1)과 목표 주행 회피점(P3) 사이에는 중간점(P2)이 설정된 상태에서, 회피 경로 점 정보 생성부(10)는 필터를 mask4로 하여 1번 실행시키게 되면 필터와 주변의 점을 곱함으로써 점과 점 사이의 점의 위치값을 구할 수 있다. 즉, 도 4에서와 같이 새로 찍을 점((X2,2, Y2,2), (X2,4, Y2,4))의 위치 정보(즉, 좌표)를 산출할 수 있다. mask4 = {-w, 1/2+w, 1/2+w, -w}를 이용하는 경우, (X2,1, Y2,1) = (X1,1, Y1, 1)이 되고, (X2,2, Y2,2) = -w×(X1,0, Y1,0)+(1/2+w)×(X1,1, Y1,1)+(1/2+w)×(X1,2, Y1,2)-w×(X1,3, Y1, 3)이 되고, (X2,3, Y2,3) = (X1,2, Y1, 2)가 되고, (X2,4, Y2,4) = -w×(X1,1, Y1,1)+(1/2+w)×(X1,2, Y1,2)+(1/2+w)×(X1,3, Y1,3)-w×(X1,4, Y1,4)가 되고, (X2,5, Y2,5) = (X1,3, Y1, 3)이 된다. 그리고, (X1,0, Y1,0) 및 (X1,4, Y1, 4)가 더 있을 수 있는데, (X1,0, Y1,0) 및 (X1,4, Y1, 4)는 경계에 위치하는 좌표이므로 연속적인 곡선 형태의 회피 경로(AP)를 만들기 위해 (X1,0, Y1,0) 및 (X1,4, Y1, 4)는 continuous, mirror, periodic, zero padding 중에 하나를 적용하여 위치를 결정할 수 있다. 그에 따라, (X1,0, Y1,0) = (X1,1, Y1, 1)으로 수렴되는 것으로 하고, (X1,4, Y1,4) = (X1,3, Y1, 3)으로 수렴되는 것으로 한다. 바람직하게, 본 발명의 실시예에서는 경계에 위치하는 점에 대해서는 continuous를 적용하여 위치를 결정한다.For example, while there is a travel avoidance point P1 and a target travel avoidance point P3 and an intermediate point P2 is set between the travel avoidance point P1 and the target travel avoidance point P3, avoidance route point information When the
여기서, mask4를 사용하고, w = 1/16, (X1,1, Y1,1) = (0, 0), (X1,2, Y1,2) = (0.5, 0.3), (X1,3, Y1,3) = (1, 1)이라고 하면, 필터를 1번 실행시키게 되면 회피 경로 점 정보 생성부(10)는 도 5에서와 같이 회피 경로를 위한 각기 다른 좌표값의 점들을 구할 수 있고, 필터를 2번 실행시키게 되면 회피 경로 점 정보 생성부(10)는 도 6에서와 같이 회피 경로를 위한 각기 다른 좌표값의 점들을 구할 수 있고, 필터를 3번 실행시키게 되면 회피 경로 점 정보 생성부(10)는 도 7에서와 같이 회피 경로를 위한 각기 다른 좌표값의 점들을 구할 수 있고, 필터를 4번 실행시키게 되면 회피 경로 점 정보 생성부(10)는 도 8에서와 같이 회피 경로를 위한 각기 다른 좌표값의 점들을 구할 수 있고, 필터를 5번 실행시키게 되면 회피 경로 점 정보 생성부(10)는 도 9에서와 같이 회피 경로를 위한 각기 다른 좌표값의 점들을 구할 수 있다. 물론, 필요에 따라 회피 경로 점 정보 생성부(10)는 필터를 6회 이상 반복실행시킬 수 있다.Here, using mask4, w = 1/16, (X 1,1 , Y 1,1 ) = (0, 0), (X 1,2 , Y 1,2 ) = (0.5, 0.3), ( Assuming that X 1,3 , Y 1,3 ) = (1, 1), when the filter is executed once, the avoidance path point
이와 같이 회피 경로 점 정보 생성부(10)는 예를 들어 도 5 내지 도 9 중에서 어느 하나를 선택함으로써, 해당 좌표값의 점들의 정보를 해당 입력조건에 대하여 생성될 수 있는 회피 경로를 형성하는 점들에 대한 정보로 하여 테이블화(예컨대, 룩업테이블 형태)하고 저장부(20)에 저장시킨다.As described above, the avoidance path point
이번에는 mask6을 이용하는 경우에 대해 설명한다. 주행 회피점(P1)과 목표 주행 회피점(P3)이 있고 주행 회피점(P1)과 목표 주행 회피점(P3) 사이에는 중간점(P2)이 설정된 상태에서, 회피 경로 점 정보 생성부(10)는 필터를 mask6으로 하여 1번 실행시키게 되면 필터와 주변의 점을 곱함으로써 점과 점 사이의 점의 위치값을 구할 수 있다. 즉, 도 4에서와 같이 새로 찍을 점((X2,2, Y2,2), (X2,4, Y2,4))의 위치 정보(즉, 좌표)를 산출할 수 있다. mask6 = {θ, -(1/16+3θ), 9/16+2θ, 9/16+2θ, -(1/16+3θ), θ}을 이용하는 경우, (X2,1, Y2,1) = (X1,1, Y1, 1)이 되고, (X2,2, Y2,2) = θ×(X1,-1, Y1,-1)-(1/16+3θ)×(X1,0, Y1,0)+(9/16+2θ)×(X1,1, Y1,1)+(9/16+2θ)×(X1,2, Y1,2)-(1/16+3θ)×(X1,3, Y1,3)+θ×(X1,4, Y1, 4)가 되고, (X2,3, Y2,3) = (X1,2, Y1, 2)가 되고, (X2,4, Y2,4) = θ×(X1,0, Y1,0)-(9/16+3θ)×(X1,1, Y1,1)+(9/16+2θ)×(X1,2, Y1,2)+(9/16+2θ)×(X1,3, Y1,3)-(1/16+3θ)×(X1,4, Y1,4)+θ×(X1,5, Y1, 5)가 되고, (X2,5, Y2,5) = (X1,3, Y1, 3)이 된다. 그리고, (X1,-1, Y1,-1), (X1,0, Y1,0), (X1,5, Y1,5), 및 (X1,4, Y1, 4)가 더 있을 수 있는데, 연속적인 곡선 형태의 회피 경로(AP)를 만들기 위해 (X1,-1, Y1,-1), (X1,0, Y1,0), (X1,5, Y1,5), 및 (X1,4, Y1, 4)는 continuous, mirror, periodic, zero padding 중에 하나를 적용하여 위치를 결정할 수 있다. 그에 따라, (X1,-1, Y1,-1) = (X1,0, Y1,0) = (X1,1, Y1, 1)으로 수렴되는 것으로 하고, (X1,5, Y1,5) = (X1,4, Y1,4) = (X1,3, Y1, 3)으로 수렴되는 것으로 한다. 바람직하게, 본 발명의 실시예에서는 경계에 위치하는 점에 대해서는 continuous를 적용하여 위치를 결정한다.This time, the case of using mask6 will be described. The avoidance route point
여기서, mask6을 사용하고, θ = 0.014, (X1,1, Y1,1) = (0, 0), (X1,2, Y1,2) = (0.5, 0.3), (X1,3, Y1,3) = (1, 1)이라고 하면, 필터를 1번 실행시키게 되면 회피 경로 점 정보 생성부(10)는 도 10에서와 같이 회피 경로를 위한 각기 다른 좌표값의 점들을 구할 수 있고, 필터를 2번 실행시키게 되면 회피 경로 점 정보 생성부(10)는 도 11에서와 같이 회피 경로를 위한 각기 다른 좌표값의 점들을 구할 수 있고, 필터를 3번 실행시키게 되면 회피 경로 점 정보 생성부(10)는 도 12에서와 같이 회피 경로를 위한 각기 다른 좌표값의 점들을 구할 수 있고, 필터를 4번 실행시키게 되면 회피 경로 점 정보 생성부(10)는 도 13에서와 같이 회피 경로를 위한 각기 다른 좌표값의 점들을 구할 수 있고, 필터를 5번 실행시키게 되면 회피 경로 점 정보 생성부(10)는 도 14에서와 같이 회피 경로를 위한 각기 다른 좌표값의 점들을 구할 수 있다. 물론, 필요에 따라 회피 경로 점 정보 생성부(10)는 필터를 6회 이상 반복실행시킬 수 있다.Here, using mask6, θ = 0.014, (X 1,1 , Y 1,1 ) = (0, 0), (X 1,2 , Y 1,2 ) = (0.5, 0.3), (X 1 If, 3 , Y 1,3 ) = (1, 1), when the filter is executed once, the avoidance path point
이와 같이 회피 경로 점 정보 생성부(10)는 예를 들어 도 10 내지 도 14 중에서 어느 하나를 선택함으로써, 해당 좌표값의 점들의 정보를 해당 입력조건에 대하여 생성될 수 있는 회피 경로를 형성하는 점들에 대한 정보로 하여 테이블화(예컨대, 룩업테이블 형태)하고 저장부(20)에 저장시킨다.As described above, the avoidance path point
상술한 바와 같은 방식으로, 회피 경로 점 정보 생성부(10)는 외부로부터 각기 다른 입력조건을 수신함으로써 각기 다른 회피 경로를 형성하는 점들에 대한 정보(예컨대, 좌표)를 생성할 수 있다.In the same manner as described above, the avoidance path point
결국, 회피 경로 점 정보 생성부(10)는 서브디비전(subdivision) 알고리즘을 사용하되, 필터에 의한 값을 적절히 적용함으로써 완만한 에스자(S) 형상의 연속적인 곡선을 취하는 회피 경로의 점들에 대한 정보를 미리 만들 수 있다.Eventually, the avoidance path point
저장부(20)는 각기 다른 입력조건별 회피 경로의 점들에 대한 정보가 수록된 테이블(예컨대, 룩업테이블 형태)을 저장한다. 여기서, 테이블의 정보는 얼마든지 갱신가능하다.The
상술한 도 1에서는 회피 경로 점 정보 생성부(10)와 저장부(20)를 각기 별개의 구성요소로 하였으나, 저장부(20)가 회피 경로 점 정보 생성부(10)에 포함되는 것으로 하여도 무방하다.Although the avoidance route point
장애물 인식부(30)는 주행중인 자율 주행 차량의 전방에 존재하는 장애물을 인식한다.The
예를 들어, 장애물 인식부(30)는 카메라, 레이더 유닛, 라이다(LIDAR) 유닛 등에서 하나 이상을 포함할 수 있다. 카메라는 자율 주행 차량을 둘러싸는 외부의 환경의 이미지를 촬영할 수 있다. 카메라는 정지 화상 카메라 및/또는 비디오 카메라일 수 있다. 예를 들어, 카메라는 회전 및/또는 틸팅 플랫폼에 장착되어 기계적으로 이동 가능할 수 있다. 레이더 유닛은 무선 신호를 활용하여 자율 주행 차량의 로컬 환경 내의 장애물을 감지할 수 있다. 라이다 유닛은 레이저를 사용하여 주행중인 자율 주행 차량의 전방 및 그 주변의 장애물을 감지할 수 있다. For example, the
모니터링부(40)는 주행중인 자율 주행 차량의 주행 거동을 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 모니터링부(40)는 자율 주행 차량의 실제 주행에 따른 횡변위, 횡속도, 차속, 조향각, 조향 토크, 곡률 반지름 등을 모니터링함으로써, 현재 주행중인 자율 주행 차량의 실제의 주행 거동을 확인할 수 있다.The
모니터링부(40)는 주행중인 자율 주행 차량의 주행 거동 모니터링을 통해 현재 주행중인 자율 주행 차량(100)과 전방의 장애물(200)간의 거리 및 전방의 장애물(200)의 상대속도를 모니터링할 수 있다.The
또한, 모니터링부(40)는 카메라 모듈, 라이다 모듈 등을 이용하여 현재 주행중인 자율 주행 차량 주변의 환경 및 현재 주행중인 자율 주행 차량 주변의 다른 차량의 주행 거동을 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 모니터링부(40)는 해당 자율 주행 차량이 주행하고 있는 차선의 옆 차선에 주행중인 다른 차량이 존재하거나 존재하지 않는지를 모니터링할 수 있고, 옆 차선에 주행중인 다른 차량이 존재한다면 해당 다른 차량이 장애물(200) 또는 해당 자율 주행 차량(100)에 대해 어느 정도 근접해 있는지를 모니터링할 수 있다. In addition, the
모니터링부(40)는 현재 주행중인 자율 주행 차량 주변의 다른 차량의 주행 거동 모니터링을 통해 옆 차선에 주행중인 다른 차량의 상대속도를 모니터링할 수 있다.The
제어부(50)는 장애물 인식부(30) 및 모니터링부(40)로부터의 정보를 근거로 회피 모드로의 진입여부를 결정한다. 예를 들어, 현재 주행중인 자율 주행 차량(100)과 전방의 장애물(200)간의 거리가 기설정된 일정 거리 이내이고, 자율 주행 차량(100)의 현재 주행 속도가 장애물(200)의 현재 주행 속도보다 빠른 경우에는 제어부(50)는 회피 모드로의 진입을 결정할 수 있다. 물론, 회피 모드로의 진입을 결정할 때 제어부(50)는 장애물(200)의 좌측 차선 및 우측 차선 중에서 어느 차선으로 회피 주행을 해야 되는지를 결정할 수 있다.The
제어부(50)는 회피 모드로의 진입을 결정함에 따라 모니터링부(40)로부터의 현재의 모니터링 결과에 매칭되는 회피 경로의 점들의 정보를 저장부(20)의 테이블에서 읽어내고(독출하고), 읽어낸 회피 경로의 점들의 정보를 회피 경로 생성부(60)에게로 전송하면서 회피 경로 생성을 명령한다.The
회피 경로 생성부(60)는 제어부(50)로부터의 회피 경로 생성 명령에 근거하여 제어부(50)로부터의 회피 경로의 점들의 정보를 근거로 실제의 회피 경로를 생성한다. 예를 들어, 회피 경로 생성부(60)는 제어부(50)로부터의 회피 경로의 점들의 정보를 스케일링(scaling)하여 실제의 회피 경로를 생성할 수 있다.The avoidance
표시부(70)는 회피 경로 생성부(60)에서 생성한 실제의 회피 경로를 화면상에 표시한다.The
여기서, 표시부(70)는 운전석 전방의 대쉬보드상에 설치되되, 운전자가 육안으로 표시부(70)에 디스플레이된 실제의 회피 경로를 쉽게 확인할 수 있는 위치에 설치됨이 바람직하다.Here, the
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 차량에서의 장애물 회피 경로 생성 방법을 설명하기 위한 플로우차트이고, 도 16은 도 15에 도시된 단계 S10에 대한 보다 구체적인 설명을 나타낸 플로우차트이고, 도 17은 도 15에 도시된 단계 S30에 대한 보다 구체적인 설명을 나타낸 플로우차트이다.15 is a flowchart illustrating a method for generating an obstacle avoidance path in an autonomous vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 16 is a flowchart illustrating a more specific description of step S10 shown in FIG. 15, 17 is a flowchart showing a more specific description of step S30 shown in FIG. 15.
먼저, 회피 경로 점 정보 생성부(10)가 각기 다른 입력조건별로 생성될 수 있는 회피 경로를 형성하는 점들에 대한 정보(예컨대, 좌표)를 생성한다(S10). 다시 말해서, 도 16에서와 같이 회피 경로 점 정보 생성부(10)는 자율 주행 차량(100)의 전방의 장애물(200)에 대하여 소정의 안전거리(SD)를 설정하고 주행 회피점(P1)과 목표 주행 회피점(P3), 주행 회피점(P1)과 목표 주행 회피점(P3) 사이의 중간점(P2)의 위치를 정한다(S11). 여기서, 주행 회피점(P1), 중간점(P3), 및 목표 주행 회피점(P3)을 정하는 방식에 대해서는 이미 설명한 바 있다. 그리고, 주행 회피점(P1)과 목표 주행 회피점(P3)이 있고 주행 회피점(P1)과 목표 주행 회피점(P3) 사이에는 중간점(P2)이 설정된 상태에서, 회피 경로 점 정보 생성부(10)는 필터와 주변의 점을 곱하여 점과 점 사이의 점의 위치값을 구한다(S12). 필터와 주변의 점을 곱하여 점과 점 사이의 점의 위치값을 구하는 방식에 대해서도 이미 설명한 바 있다. 이러한 필터와 주변의 점을 곱하는 동작을 기설정된 N회까지 실행하게 되면(S13에서 "Yes") 상술한 단계 S10의 동작이 종료된다.First, the avoidance path point
이후, 회피 경로 점 정보 생성부(10)는 이와 같이 생성한 각 회피 경로의 점들에 대한 정보를 테이블화(예컨대, 룩업테이블 형태)하여 저장부(20)에 미리 저장시킨다(S20).Thereafter, the avoidance path point
그리고 나서, 제어부(50)가 장애물 인식부(30) 및 모니터링부(40)로부터의 정보를 근거로 회피 모드로의 진입을 결정함에 따라, 회피 경로 생성부(60)는 현재의 모니터링 결과에 매칭되는 회피 경로의 점들을 기반으로 실제의 회피 경로를 생성하고 표시부(70)를 통해 표시한다(S30). 다시 말해서, 도 17에서와 같이 자율 주행 차량이 주행하고 있는 상태(S31)에서 장애물 인식부(30)는 주행중인 자율 주행 차량의 전방에 존재하는 장애물을 인식하고, 모니터링부(40)는 주행중인 자율 주행 차량의 주행 거동, 주행중인 자율 주행 차량의 주변에 존재하는 다른 차량의 주행 거동 및 주변 환경, 및 현재 주행중인 자율 주행 차량(100)과 전방의 장애물(200)간의 거리 및 전방의 장애물(200)의 상대속도 등을 모니터링한다(S32). 이어, 제어부(50)는 장애물 인식부(30) 및 모니터링부(40)로부터의 정보를 근거로 회피 모드로의 진입여부를 결정한다. 회피 모드로의 진입을 결정하게 됨에 따라(S33에서 "Yes") 제어부(50)는 모니터링부(40)로부터의 현재의 모니터링 결과에 매칭되는 회피 경로의 점들의 정보를 저장부(20)의 테이블에서 읽어낸다(독출한다)(S34). 그리고, 제어부(50)는 읽어낸 회피 경로의 점들의 정보를 회피 경로 생성부(60)에게로 전송하면서 회피 경로 생성을 명령한다. 이후, 회피 경로 생성부(60)는 회피 경로 생성 명령에 근거하여 제어부(50)로부터의 회피 경로의 점들의 정보를 스케일링(scaling)하여 실제의 회피 경로를 생성한다(S35). 그리고, 표시부(70)는 회피 경로 생성부(60)에서 생성한 실제의 회피 경로를 표시한다(S36).Then, as the
그에 따라, 자율 주행 차량(100)의 운전자는 표시부(70)에 디스플레이된 실제의 회피 경로를 육안으로 쉽게 확인할 수 있고, 자율 주행 차량(100)은 표시된 회피 경로를 따라 장애물 회피 주행을 할 것이다. Accordingly, the driver of the
상술한 본 발명의 설명에서는 자율 주행 차량에 국한하여 설명하였으나, 일반 차량에도 충분히 그대로 적용가능하리라 본다.In the description of the present invention described above, it is limited to an autonomous vehicle, but it is considered to be applicable to a general vehicle as it is.
또한, 상술한 본 발명의 자율 주행 차량에서의 장애물 회피 경로 생성 방법은, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.In addition, the method for generating an obstacle avoidance path in the autonomous vehicle of the present invention described above can be implemented as a computer-readable code on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all types of recording devices in which data readable by a computer system is stored. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disks, and optical data storage devices. In addition, the computer-readable recording medium can be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion. And, functional programs, codes, and code segments for implementing the method can be easily inferred by programmers in the technical field to which the present invention pertains.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, optimal embodiments have been disclosed in the drawings and specifications. Although specific terms have been used herein, they are only used for the purpose of describing the present invention and are not used to limit the scope of the present invention as defined in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will appreciate that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the technical spirit of the appended claims.
10 : 회피 경로 점 정보 생성부
20 : 저장부
30 : 장애물 인식부
40 : 모니터링부
50 : 제어부
60 : 회피 경로 생성부
70 : 표시부10: avoidance path point information generation unit 20: storage unit
30: obstacle recognition unit 40: monitoring unit
50: control unit 60: avoidance path generation unit
70: display unit
Claims (20)
주행중인 자율 주행 차량 전방의 장애물을 인식하는 장애물 인식부;
상기 주행중인 자율 주행 차량의 주행 거동 및 상기 자율 주행 차량 주변의 다른 차량의 주행 거동을 모니터링하는 모니터링부;
상기 장애물 인식부 및 상기 모니터링부로부터의 정보를 근거로 회피 모드로의 진입을 결정함에 따라 상기 모니터링부로부터의 현재의 모니터링 결과에 매칭되는 회피 경로의 점들의 정보를 상기 테이블에서 읽어내어 출력하는 제어부; 및
상기 제어부로부터의 회피 경로의 점들의 정보를 근거로 실제의 회피 경로를 생성하는 회피 경로 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 차량에서의 장애물 회피 경로 생성 장치.An avoidance path point information generating unit for generating information about points of different avoidance paths based on different input conditions and storing them in a table form in advance;
An obstacle recognition unit for recognizing obstacles in front of the autonomous vehicle being driven;
A monitoring unit that monitors the driving behavior of the autonomous vehicle being driven and the driving behavior of other vehicles around the autonomous vehicle;
A control unit that reads and outputs information on points of the avoidance path matching the current monitoring result from the monitoring unit according to the determination of the entry into the avoidance mode based on the information from the obstacle recognition unit and the monitoring unit ; And
And an avoidance path generation unit generating an actual avoidance path based on information of points of the avoidance path from the control unit.
상기 회피 경로 점 정보 생성부는,
상기 입력조건별로 그에 상응하는 주행 회피점과 목표 주행 회피점 및 중간점을 설정하고, 상기 중간점을 경유하여 상기 주행 회피점과 상기 목표 주행 회피점을 잇는 회피 경로를 구성하는 점들의 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 차량에서의 장애물 회피 경로 생성 장치.The method according to claim 1,
The avoidance route point information generating unit,
For each input condition, corresponding driving avoidance points, target travel avoidance points, and midpoints are set, and information on points constituting an avoidance path connecting the travel avoidance points and the target travel avoidance points via the intermediate points is generated. Obstacle avoidance path generating device in an autonomous vehicle, characterized in that.
상기 주행 회피점은 상기 자율 주행 차량의 전방에서 좌측 끝단 또는 우측 끝단의 위치를 의미하는 점이고,
상기 목표 주행 회피점은 장애물로부터 안전거리만큼 좌측 또는 우측으로 떨어진 위치를 의미하는 점이고,
상기 안전거리는 상기 장애물의 후방의 좌측 끝단의 위치에서 좌측으로 일정 거리 이격되기까지의 거리 또는 상기 장애물의 후방의 우측 끝단의 위치에서 우측으로 일정 거리 이격되기까지의 거리인 것을 특징으로 하는 자율 주행 차량에서의 장애물 회피 경로 생성 장치.The method according to claim 2,
The driving avoidance point is a point indicating a position of a left end or a right end in front of the autonomous vehicle,
The target driving avoidance point is a point that is a position away from the obstacle by a safe distance to the left or right,
The safety distance is a distance from a position at the left end of the rear of the obstacle to a distance a distance to the left or a distance from a position at the right end of the rear of the obstacle to a distance at a right from the obstacle. Obstacle avoidance path generation device in the.
상기 중간점은,
상기 입력조건별로 미리 설정된 주행 환경에 따라 설정되되, 상기 주행 환경은 주변 상황 및 차속 중에서 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 차량에서의 장애물 회피 경로 생성 장치.The method according to claim 2,
The midpoint,
The obstacle avoidance path generation device in an autonomous vehicle, which is set according to a preset driving environment for each input condition, wherein the driving environment includes one or more of a surrounding situation and a vehicle speed.
상기 중간점은,
(0.1, 0.1),(0.9,0.9)를 대각선으로 하는 정사각형 범위안에 존재하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 차량에서의 장애물 회피 경로 생성 장치.The method according to claim 4,
The midpoint,
An obstacle avoidance path generating apparatus in an autonomous vehicle, characterized in that it is present in a square range with (0.1, 0.1), (0.9, 0.9) diagonally.
상기 회피 경로 점 정보 생성부는,
상기 주행 회피점과 상기 목표 주행 회피점 사이에 상기 중간점을 설정하고 나서 필터를 이용하여 상기 주행 회피점과 상기 목표 주행 회피점을 잇는 회피 경로상에 새로 찍을 점들의 위치를 계산하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 차량에서의 장애물 회피 경로 생성 장치.The method according to claim 2,
The avoidance route point information generating unit,
After setting the intermediate point between the travel avoidance point and the target travel avoidance point, a filter is used to calculate the positions of new points to be taken on the avoidance path connecting the travel avoidance point and the target travel avoidance point. Obstacle avoidance path generating device in a self-driving vehicle.
상기 필터는,
mask4 = {-w, 1/2+w, 1/2+w, -w} 또는 mask6 = {θ, -(1/16+3θ), 9/16+2θ, 9/16+2θ, -(1/16+3θ), θ}이고,
상기 w 및 θ는 상기 회피 경로가 완만하게 굴곡되도록 하기 위한 값을 갖는 변수이고, 상기 w는 -1/2 ≤ w ≤ 1/2 이고, 상기 θ는 -1/2 ≤ θ ≤ 1/2 인 것을 특징으로 하는 자율 주행 차량에서의 장애물 회피 경로 생성 장치.The method according to claim 6,
The filter,
mask4 = {-w, 1/2 + w, 1/2 + w, -w} or mask6 = {θ,-(1/16 + 3θ), 9/16 + 2θ, 9/16 + 2θ,-( 1/16 + 3θ), θ},
The w and θ are variables having a value to make the avoidance path bend gently, the w is -1/2 ≤ w ≤ 1/2, and the θ is -1/2 ≤ θ ≤ 1/2 Obstacle avoidance path generating apparatus in an autonomous vehicle, characterized in that.
상기 회피 경로 점 정보 생성부는,
상기 새로 찍을 점들의 위치를 계산함에 있어서 경계에 위치하는 점에 대해서는 continuous, mirror, periodic, 및 zero padding 중에서 어느 하나를 적용하여 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 차량에서의 장애물 회피 경로 생성 장치.The method according to claim 6,
The avoidance route point information generating unit,
In calculating the position of the points to be photographed, an obstacle avoidance path generation device in an autonomous vehicle, characterized in that the position of a boundary is determined by applying any one of continuous, mirror, periodic, and zero padding. .
상기 회피 경로 점 정보 생성부는,
완만한 에스자 형상의 연속적인 곡선을 취하는 회피 경로의 점들에 대한 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 차량에서의 장애물 회피 경로 생성 장치.The method according to claim 1,
The avoidance route point information generating unit,
Obstacle avoidance path generating apparatus in an autonomous vehicle, characterized in that it generates information on points of the avoidance path that take a continuous curve of a gentle S-shaped shape.
상기 회피 경로 생성부에서 생성한 실제의 회피 경로를 디스플레이하는 표시부;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 차량에서의 장애물 회피 경로 생성 장치.The method according to claim 1,
An obstacle avoidance path generation apparatus in an autonomous vehicle, further comprising a display unit for displaying an actual avoidance path generated by the avoidance path generation unit.
주행중인 자율 주행 차량 전방의 장애물을 인식하는 단계;
상기 주행중인 자율 주행 차량의 주행 거동 및 상기 자율 주행 차량 주변의 다른 차량의 주행 거동을 모니터링하는 단계;
상기 인식하는 단계 및 상기 모니터링하는 단계에서의 정보를 근거로 회피 모드로의 진입을 결정함에 따라 상기 모니터링하는 단계에 의한 현재의 모니터링 결과에 매칭되는 회피 경로의 점들의 정보를 상기 테이블에서 읽어내어 출력하는 단계; 및
상기 출력된 회피 경로의 점들의 정보를 근거로 실제의 회피 경로를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 차량에서의 장애물 회피 경로 생성 방법.Generating information about points of different avoidance paths based on different input conditions and storing them in a table form in advance;
Recognizing an obstacle in front of the autonomous driving vehicle while driving;
Monitoring the driving behavior of the autonomous vehicle being driven and the driving behavior of other vehicles around the autonomous vehicle;
Based on the information in the recognizing step and the monitoring step, the information of the points of the avoidance route matching the current monitoring result by the monitoring step is read from the table and output as the entry into the avoidance mode is determined. To do; And
And generating an actual avoidance route based on the information of the points of the output avoidance route.
상기 미리 저장해 두는 단계는,
상기 입력조건별로 그에 상응하는 주행 회피점과 목표 주행 회피점 및 중간점을 설정하는 단계; 및
상기 중간점을 경유하여 상기 주행 회피점과 상기 목표 주행 회피점을 잇는 회피 경로를 구성하는 점들의 정보를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 차량에서의 장애물 회피 경로 생성 방법.The method according to claim 11,
The step of storing in advance,
Setting a corresponding driving avoidance point, a target driving avoidance point, and an intermediate point for each input condition; And
And generating information of points constituting an avoidance path connecting the travel avoidance point and the target travel avoidance point via the intermediate point.
상기 주행 회피점은 상기 자율 주행 차량의 전방에서 좌측 끝단 또는 우측 끝단의 위치를 의미하는 점이고,
상기 목표 주행 회피점은 장애물로부터 안전거리만큼 좌측 또는 우측으로 떨어진 위치를 의미하는 점이고,
상기 안전거리는 상기 장애물의 후방의 좌측 끝단의 위치에서 좌측으로 일정 거리 이격되기까지의 거리 또는 상기 장애물의 후방의 우측 끝단의 위치에서 우측으로 일정 거리 이격되기까지의 거리인 것을 특징으로 하는 자율 주행 차량에서의 장애물 회피 경로 생성 방법.The method according to claim 12,
The driving avoidance point is a point indicating a position of a left end or a right end in front of the autonomous vehicle,
The target driving avoidance point is a point that is a position away from the obstacle by a safe distance to the left or right,
The safety distance is a distance from a position at the left end of the rear of the obstacle to a distance a distance to the left or a distance from a position at the right end of the rear of the obstacle to a distance at a right from the obstacle. How to create an obstacle avoidance path in.
상기 중간점은,
상기 입력조건별로 미리 설정된 주행 환경에 따라 설정되되, 상기 주행 환경은 주변 상황 및 차속 중에서 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 차량에서의 장애물 회피 경로 생성 방법.The method according to claim 12,
The midpoint,
A method for generating an obstacle avoidance path in an autonomous vehicle, which is set according to a preset driving environment for each input condition, wherein the driving environment includes at least one of a surrounding situation and a vehicle speed.
상기 중간점은,
(0.1, 0.1),(0.9,0.9)를 대각선으로 하는 정사각형 범위안에 존재하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 차량에서의 장애물 회피 경로 생성 방법.The method according to claim 14,
The midpoint,
(0.1, 0.1), (0.9, 0.9) diagonal obstacle avoidance path generation method in an autonomous vehicle, characterized in that it is present in a square range.
상기 주행 회피점과 상기 목표 주행 회피점을 잇는 회피 경로를 구성하는 점들의 정보를 생성하는 단계는,
필터를 이용하여 상기 주행 회피점과 상기 목표 주행 회피점을 잇는 회피 경로상에 새로 찍을 점들의 위치를 계산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 차량에서의 장애물 회피 경로 생성 방법.The method according to claim 12,
The step of generating information of points constituting an avoidance path connecting the driving avoidance point and the target driving avoidance point may include:
And calculating a position of points to be newly photographed on an avoidance path connecting the travel avoidance point and the target travel avoidance point using a filter.
상기 필터는,
mask4 = {-w, 1/2+w, 1/2+w, -w} 또는 mask6 = {θ, -(1/16+3θ), 9/16+2θ, 9/16+2θ, -(1/16+3θ), θ}이고,
상기 w 및 θ는 상기 회피 경로가 완만하게 굴곡되도록 하기 위한 값을 갖는 변수이고, 상기 w는 -1/2 ≤ w ≤ 1/2 이고, 상기 θ는 -1/2 ≤ θ ≤ 1/2 인 것을 특징으로 하는 자율 주행 차량에서의 장애물 회피 경로 생성 방법.The method according to claim 16,
The filter,
mask4 = {-w, 1/2 + w, 1/2 + w, -w} or mask6 = {θ,-(1/16 + 3θ), 9/16 + 2θ, 9/16 + 2θ,-( 1/16 + 3θ), θ},
The w and θ are variables having a value to make the avoidance path bend gently, the w is -1/2 ≤ w ≤ 1/2, and the θ is -1/2 ≤ θ ≤ 1/2 Obstacle avoidance path generation method in an autonomous vehicle, characterized in that.
상기 새로 찍을 점들의 위치를 계산하는 단계는,
경계에 위치하는 점에 대해서는 continuous, mirror, periodic, 및 zero padding 중에서 어느 하나를 적용하여 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 차량에서의 장애물 회피 경로 생성 방법.The method according to claim 16,
The step of calculating the position of the new point to be taken,
A method of generating an obstacle avoidance path in an autonomous vehicle, characterized in that the position of the boundary is determined by applying any one of continuous, mirror, periodic, and zero padding.
상기 미리 저장하는 단계에서 각기 다른 회피 경로의 점들에 대한 정보는,
완만한 에스자 형상의 연속적인 곡선을 취하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 차량에서의 장애물 회피 경로 생성 방법.The method according to claim 11,
In the pre-storing step, information about points of different avoidance routes is provided,
A method of generating an obstacle avoidance path in an autonomous vehicle, characterized by taking a continuous curve of a gentle S-shape.
상기 실제의 회피 경로를 디스플레이하는 단계;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 차량에서의 장애물 회피 경로 생성 방법.The method according to claim 11,
And displaying the actual avoidance route; further comprising an obstacle avoidance route generation method in an autonomous vehicle.
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