KR20220085513A

KR20220085513A - 동적 장애물 충돌 회피 무인기 및 그 회피 방법

Info

Publication number: KR20220085513A
Application number: KR1020200175652A
Authority: KR
Inventors: 박종호
Original assignee: 아주대학교산학협력단
Priority date: 2020-12-15
Filing date: 2020-12-15
Publication date: 2022-06-22
Also published as: KR102610559B9; KR102610559B1; KR20220143621A

Abstract

본 발명은 동적(動的) 장애물 자동 회피가 가능한 무인기 및 그 회피 방법에 대한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무인기는, 미리 설정된 방법에 따라 제1 장애물을 탐지하고, 탐지된 제1 장애물을 포함하는 제1 스피어(sphere)를 생성하고, 제1 스피어의 직경 또는 반경 중 적어도 하나와 상기 제1 스피어의 중심점을 포함하는 제1 장애물 정보를 생성하는 장애물 탐지부 및 순차적으로 입력되는 제1 장애물 정보를 이용하여, 제1 장애물의 제1 이동 경로를 예측하고, 제1 이동 경로에 상응하는 n개의 후보 조준점을 추출하고, n개의 후보 조준점 중 우선 순위가 높은 제m 후보 조준점을 검출하고, 제m 후보 조준점으로 이동하는 동안 제1 장애물과의 충돌 가능성을 판단하는 충돌회피 처리부를 포함할 수 있다.

Description

동적 장애물 충돌 회피 무인기 및 그 회피 방법{UNMANNED AERIAL VEHICLE AND METHOD FOR MOVING OBSTACLE COLLISION AVOIDANCE}

본 발명은 동적(動的) 장애물 자동 충돌 회피가 가능한 무인기 및 그 회피 방법에 대한 것이다.

일반적으로 항공기는 지표면에 대한 공기의 반작용으로 대기 중에서 지지력을 획득할 수 있는 기계를 의미한다. 항공기 중에서 무인기(UAV, Unmanned Aerial Vehicle)는 조종사가 탑승하지 않는 항공기로서, 최근 군사 분야뿐 아니라 민간 분야에서도 많은 주목을 끌고 있다. 대표적인 무인기로는 쿼드로터(quadrotor), 헥사콥터(hexacopter) 등이 있는데, 수직 이착륙이 가능한 회전익 무인기의 종류이다.

무인기는 전쟁터, 재난지역과 같이 위험환경에서도 효율적이면서도 효과적으로 다양한 임무 수행을 할 수 있어, 감시, 정찰, 탐사, 운송 등과 같은 임무를 위해 광범위하게 사용되고 있다. 이러한 임무를 수행함에 있어서 자연구조물 및 인공구조물을 포함하는 다양한 장애물(obstacle)에 근접해야 할 것이 요구되고 있어, 주어진 임무를 성공적으로 수행하기 위해서는 이러한 장애물에 충돌하는 것을 회피할 필요성이 야기되고 있으며, 이를 위해 무인기에서 장애물을 감지하고 회피할 것이 요구되고 있다.

이러한 목적으로 무인기를 위해 개발되어 사용되고 있는 센서들이 있다. 센서들은 감지하는 에너지가 인공적인지 자연적인지 여부에 기초하여 분류될 수 있다. 그 중, 능동 센서(active sensor)는 환경 속으로 에너지를 발상함으로써 동작하게 되고, 이후 빔의 반사를 측정하게 되는데, 예를 들면 레이더(radar), 레이저 레이더(ladar), 라이더(lidar) 등이 있을 수 있다.

한국공개특허 10-2013-0037697호(무인항공기의 충돌 방지 시스템 및 방법)에는 2차원 전자지도 기반 하에서 자동으로 다음 비행 경유지로 이동중 사용자가 지정한 비행 고도보다 중간 경유지에 비행 고도보다 높은 산, 빌딩 등이 있는 경우 자동비행 중 충돌 위험을 조종자에게 사전에 알려주어 고도를 수정하거나 경유지를 변경하도록 하는 기술이 개시되어 있다. 하지만, 이 경우 영상 정보를 사용하지 않고 초음파 센서를 사용하여 장애물을 탐지하고 있을 뿐이며, 이를 조종사에게 미리 경고하여 조종사가 다음 목적지로 이동하는 무인항공기의 고도나 비행 경로를 수정하는 방식이 적용되어 있다.

최근 라이더(lidar)와 같은 능동 센서가 저렴한 비용으로 인해 무인기에 많이 장착되고 있어, 이를 이용한 동적(動的)장애물 탐지 및 충돌 회피 방안이 필요한 실정이다.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

대한민국 특허공개공보 제10-2015-0136209호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 능동 센서를 이용하여 동적 장애물의 탐지 및 충돌 회피를 할 수 있는 장애물 회피 무인기 및 그 회피 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 미리 설정된 방법에 따라 제1 장애물을 탐지하고, 탐지된 상기 제1 장애물을 포함하는 제1 스피어(sphere)를 생성하고, 상기 제1 스피어의 직경 또는 반경 중 적어도 하나와 상기 제1 스피어의 중심점을 포함하는 제1 장애물 정보를 생성하는 장애물 탐지부; 및 순차적으로 입력되는 제1 장애물 정보를 이용하여, 상기 제1 장애물의 제1 이동 경로를 예측하고, 상기 제1 이동 경로에 상응하는 n개의 후보 조준점을 추출하고, 상기 n개의 후보 조준점 중 우선 순위가 높은 제m 후보 조준점을 검출하고, 상기 제m 후보 조준점으로 이동하는 동안 상기 제1 장애물과의 충돌 가능성을 판단하는 충돌회피 처리부;를 포함하되, 상기 n은 2 이상의 자연수이고, 상기 m은 상기 n 이하의 자연수인, 무인기가 개시된다.

실시예에 따라, 상기 장애물 탐지부는, 상기 제1 장애물이 탐지된 후 미리 설정된 조건이 만족되기 전에는 탐지 시간, 장애물 이동 거리를 고려하여 상기 제1 장애물 정보를 생성하고, 상기 충돌회피 처리부는, 상기 조건 만족 전에 입력된 상기 제1 장애물 정보를 이용하여 상기 제1 장애물의 제1 이동 경로를 추적하고, 상기 조건 만족 후에 상기 추적된 제1 이동 경로를 이용하여 상기 예측을 수행할 수 있다.

실시예에 따라, 상기 장애물 탐지부는, 상기 조건이 만족된 후에는, 구비된 능동 센서에서 입력된 정보들을 미리 설정된 방법에 따라 클러스터링하여 상기 제1 장애물을 탐지하고, 상기 충돌회피 처리부는, 상기 조건이 만족된 후에는, 미리 설정된 칼만 필터(Kalman filter)를 이용하여 상기 예측을 수행할 수 있다.

실시예에 따라, 상기 조건은 미리 설정된 초기 시간에 상응하되, 상기 초기 시간은 상기 제1 장애물이 최초로 탐지된 순간부터 기산될 수 있다.

실시예에 따라, 상기 충돌회피 처리부는, 상기 예측에 상응하는 파이프(pipe)를 생성하고, 상기 파이프에 포함된 상기 n개의 후보 조준점을 추출할 수 있다.

실시예에 따라, 상기 충돌회피 처리부는, 상기 n개의 후보 조준점 중 미리 설정된 목표점과의 거리가 가장 가까운 것을 상기 제m 후보 조준점으로 검출할 수 있다.

실시예에 따라, 상기 충돌회피 처리부는, 상기 제m 후보 조준점으로 이동하는 동안 상기 제1 장애물과의 거리가 상기 반경 이하인 경우가 존재하면 상기 제1 장애물과의 충돌 가능성이 있다고 판단할 수 있다.

실시예에 따라, 상기 충돌회피 처리부는, 상기 n개의 후보 조준점 중 상기 제m 후보 조준점을 제외한 나머지 중 미리 설정된 목표점과의 거리가 가장 가까운 것을 제p 후보 조준점으로 검출하고, 상기 제p 후보 조준점으로 이동하는 동안 상기 제1 장애물과의 충돌 가능성을 판단하되, 상기 p은 상기 n 이하의 자연수 중 상기 m과 상이한 자연수일 수 있다.

실시예에 따라, 상기 장애물 탐지부는, 상기 미리 설정된 방법에 따라 제2 장애물을 탐지하고, 탐지된 상기 제2 장애물을 포함하는 제2 스피어(sphere)를 생성하고, 상기 제2 스피어의 직경 또는 반경 중 적어도 하나와 상기 제1 스피어의 중심점을 포함하는 제2 장애물 정보를 생성하고, 상기 충돌회피 처리부는, 순차적으로 입력되는 제2 장애물 정보를 이용하여, 상기 제2 장애물의 제2 이동 경로를 예측하고, 상기 제1 이동 경로 및 상기 제2 이동 경로에 상응하는 q개의 후보 조준점을 추출하고, 상기 q개의 후보 조준점 중 우선 순위가 높은 제a 후보 조준점을 검출하고, 상기 제a 후보 조준점으로 이동하는 동안 상기 제1 장애물 및 상기 제2 장애물과의 충돌 가능성을 판단하되, 상기 q는 상기 n을 초과하는 자연수이고, 상기 a는 상기 q 이하의 자연수일 수 있다.

실시예에 따라, 상기 장애물 탐지부는, 상기 제1 장애물이 탐지된 후 미리 설정된 조건이 만족되기 전에는 상기 탐지 시간, 장애물 이동 거리를 고려하여 상기 제1 장애물 정보를 생성하고, 상기 제2 장애물이 탐지된 후 상기 조건이 만족되기 전에는 상기 탐지 시간, 상기 장애물 이동 거리를 고려하여 상기 제2 장애물 정보를 생성하며, 상기 충돌회피 처리부는, 상기 조건 만족 전에 입력된 상기 제1 장애물 정보를 이용하여 상기 제1 장애물의 제1 이동 경로를 추적하고, 상기 조건 만족 후에 상기 추적된 제1 이동 경로를 이용하여 상기 제1 이동 경로를 예측하고, 상기 조건 만족 전에 입력된 상기 제2 장애물 정보를 이용하여 상기 제2 장애물의 제2 이동 경로를 추적하고, 상기 조건 만족 후에 상기 추적된 제2 이동 경로를 이용하여 상기 제2 이동 경로를 예측하되, 상기 조건은 미리 설정된 초기 시간에 상응하고, 상기 초기 시간은 상기 제1 장애물이 최초로 탐지된 순간부터 기산될 수 있다.

실시예에 따라, 상기 장애물 탐지부는, 상기 조건이 만족된 후에는, 구비된 능동 센서에서 입력된 정보들을 미리 설정된 방법에 따라 클러스터링하여 상기 제1 장애물 및 상기 제2 장애물 중 하나 이상을 탐지하고, 상기 충돌회피 처리부는, 상기 조건이 만족된 후에는, 미리 설정된 칼만 필터(Kalman filter)를 이용하여 상기 제1 이동 경로 및 상기 제2 이동 경로 중 하나 이상을 예측할 수 있다.

실시예에 따라, 상기 충돌회피 처리부는, 상기 제1 이동 경로 예측에 상응하는 제1 파이프(pipe)를 생성하고, 상기 제2 이동 경로 예측에 상응하는 제2 파이프(pipe)를 생성하고, 상기 제1 파이프 및 상기 제2 파이프에 포함된 상기 q개의 후보 조준점을 추출할 수 있다.

실시예에 따라, 상기 충돌회피 처리부는, 상기 q개의 후보 조준점 중 미리 설정된 목표점과의 거리가 가장 가까운 것을 상기 제a 후보 조준점으로 검출할 수 있다.

실시예에 따라, 상기 충돌회피 처리부는, 상기 제a 후보 조준점으로 이동하는 동안 상기 제1 장애물과의 거리가 상기 제1 스피어의 반경 이하인 경우 또는 상기 제2 장애물과의 거리가 상기 제2 스피어의 반경 이하인 경우가 존재하면 상기 제1 장애물 또는 상기 제2 장애물과의 충돌 가능성이 있다고 판단할 수 있다.

실시예에 따라, 상기 충돌회피 처리부는, 상기 q개의 후보 조준점 중 상기 제a 후보 조준점을 제외한 나머지 중 미리 설정된 목표점과의 거리가 가장 가까운 것을 상기 제b 후보 조준점으로 검출하고, 상기 제b 후보 조준점으로 이동하는 동안 상기 제1 장애물 및 상기 제2 장애물과의 충돌 가능성을 판단하되, 상기 b은 상기 q 이하의 자연수 중 상기 a와 상이한 자연수일 수 있다.

본 발명은 능동 센서를 이용하여 동적 장애물을 탐지하고, 자동으로 동적 장애물과의 충돌을 회피할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 장애물 회피 무인기에 대한 블록 구성도이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인기의 장애물 탐지 및 회피 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인기의 장애물 회피 시뮬레이션 결과를 비교 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 장애물 탐지 및 회피 방법에 대한 순서도이다.

본 명세서에서 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물 또는 대체물을 포함한다.

제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “직접 연결되어” 있다거나 “직접 접속되어” 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 “~사이에”와 “바로~사이에” 또는 “~에 이웃하는”과 “~에 직접 이웃하는” 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어를 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

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 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 장애물 회피 무인기 및 그 회피 방법에 대해 살펴보기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 장애물 회피 무인기에 대한 블록 구성도이고, 도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인기의 장애물 탐지 및 회피 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인기(100)는 능동 센서부(110), 장애물 탐지부(120), 충돌회피 처리부(130) 및 무인기 기동부(140)를 포함할 수 있다.

무인기 기동부(140)는 무인기(100)의 동작 모드에 따라 로터를 동작시켜 무인기(100)의 위치 및 자세를 변화시켜 무인기(100)를 기동시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 동작 모드는 목표점 기동 모드, 충돌 회피 모드를 포함할 수 있다. 목표점 기동 모드는 미리 설정된 목표점을 향해 최적의 경로로 자동 운항하는 동작 모드일 수 있다. 충돌 회피 모드는 네비게이션 모드 중 장애물이 탐지되고, 충돌이 예상될 경우의 동작 모드일 수 있다. 이하, 장애물이 탐지되어 무인기(100)가 충돌 회피 모드로 동작되는 경우에 대해 설명한다.

능동 센서부(110)는 구비된 센서(예를 들어, 라이다(lidar)와 같은 능동 센서)를 통해 주변 사물을 센싱한 정보를 생성할 수 있다. 또는 능동 센서부(110)는 비전 센서(vision Sensor)를 포함할 수 있고, 비전 센서 등을 통해 주변 사물을 센싱한 정보를 생성할 수 있다.

장애물 탐지부(120)는 능동 센서부(110)에서 생성된 정보에 기초하여 장애물을 탐지할 수 있다. 예를 들어, 장애물 탐지부(120)는 능동 센서부(110) 에서 센싱된 3차원 정보를 이용하여 주변 사물, 지형지물 등을 감지하고 이를 모델링 해낼 수 있다.

여기서, 능동 센서부(110) 및 장애물 탐지부(120)는 미리 설정된 이벤트가 발생되면 장애물을 탐지하도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 능동 센서부(110)는 미리 설정된 시간을 주기로 주변 사물을 센싱한 정보를 생성할 수 있고, 장애물 탐지부(120)는 능동 센서부(110)로부터 정보가 입력될 때마다 장애물의 존부를 탐지할 수 있다.

장애물 탐지부(120)는 장애물이 탐지되면 당해 장애물을 포함하는 스피어(Sphere)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 장애물 탐지부(120)는 탐지된 장애물 전부를 포함하는 가상의 공간인 스피어를 생성하되, 미리 설정된 마진(margin)을 적용하여 스피어를 생성할 수 있다. 즉, 생성된 스피어의 중심점은 탐지된 장애물의 중심점과 같고, 스피어의 부피는 장애물의 부피보다 '미리 설정된 만큼' 클 수 있다.

도 2를 참조하면, 무인기(100)의 장애물 탐지부(120)는 구비된 센서들을 통해 센싱된 정보를 분석하여 장애물(210-1, 210-2)을 탐지할 수 있고, 개별 장애물(210-1, 220-2) 전체를 포함하면서 미리 설정된 마진이 적용된 스피어(220-1, 220-2)를 생성할 수 있다.

장애물 탐지부(120)는 생성된 스피어의 중심점, 지름(또는 반지름)을 포함하는 장애물 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 장애물 탐지부(120)는 제1 장애물(210-1)이 처음 탐지되면 미리 설정된 방법에 따라 제1 장애물(210-1)에 상응하는 제1 스피어(220-1)를 생성할 수 있다. 또한 장애물 탐지부(120)는 제1 스피어(220-1)의 중심점 및 지름(또는 반지름)을 포함하는 제1 장애물 정보를 생성할 수 있다. 또한, 장애물 탐지부(120)는 제2 장애물(210-2)이 처음 탐지되면 미리 설정된 방법에 따라 제2 장애물(210-2)에 상응하는 제2 스피어(220-2)를 생성할 수 있다. 또한 장애물 탐지부(120)는 제2 스피어(220-2)의 중심점 및 지름(또는 반지름)을 포함하는 제2 장애물 정보를 생성할 수 있다.

한편, 장애물 탐지부(120)는 미리 설정된 시간을 주기로 계속적으로 장애물을 탐지할 수 있다. 즉, 장애물 탐지부(120)는 제1 장애물(210-1)을 처음으로 탐지한 후 미리 설정된 시간이 경과하면 다시 제1 장애물(210-1)을 탐지할 수 있다. 이는 제2 장애물(210-2)에도 마찬가지로 적용될 수 있다. 따라서, 장애물 탐지부(120)는 제1 시간에서의 제1 스피어(220-1) 및/또는 제1 장애물 정보, 제2 시간에서의 제1 스피어(220-1) 및/또는 제1 장애물 정보, 제x 시간에서의 제1 스피어(220-1) 및/또는 제1 장애물 정보를 각각 생성하여 출력할 수 있다. 마찬가지로 장애물 탐지부(120)는 제1 시간에서의 제2 스피어(220-2) 및/또는 제2 장애물 정보, 제2 시간에서의 제2 스피어(220-2) 및/또는 제2 장애물 정보, 제x 시간에서의 제2 스피어(220-1) 및/또는 제2 장애물 정보를 각각 생성하여 출력할 수 있다. 여기에서, x는 임의의 자연수일 수 있다. 또한, 제x 시간은 제x-1 시간보다 미리 설정된 시간이 경과된 후를 의미할 수 있다.

능동 센서부(110)가 센싱 정보를 생성하고, 장애물 탐지부(120)가 센싱 정보를 통해 장애물을 탐지하는 동작은 대한민국 특허공개공보 제10-2015-0136209호 등 다수의 선행기술들에 의해 공개되어 있으므로, 이에 대한 보다 구체적인 설명은 생략한다.

충돌회피 처리부(130)는 무인기(100)와 장애물(210-1, 210-2)의 충돌 가능성을 예상하고, 예상 결과 충돌 가능성이 있다고 판단되면 신규 경로점인 선택 조준점을 생성할 수 있다. 이때, 당해 장애물(210-1, 210-2)은 동적(動的) 장애물일 수 있다. 즉, 충돌회피 처리부(130)는 장애물(210-1, 210-2)의 이동 경로를 예측하고, 무인기(100)의 미리 설정된 이동 목표점(230)까지의 경로와 장애물(210-1, 210-2)의 이동 경로가 겹치고, 무인기(100)의 속도와 장애물(210-1, 210-2)의 속도를 고려하여 충돌 가능성이 있는지 여부를 판단할 수 있을 것이다. 이하 충돌회피 처리부(130)의 장애물(210-1, 210-2) 충돌 회피 동작에 대해 설명한다.

도 3을 참조하면, 제1`장애물(210-1)에 대응하여 제1-1 스피어(310-1)(점선으로 도시)가 생성되고, 제1-2 스피어(310-2)(실선으로 도시), 제1-3 스피어(310-3)(실선으로 도시) 및 제1-4 스피어(310-4)(실선으로 도시)의 위치가 예측된 경우가 예시된다. 또한, 도 3을 참조하면, 제2 장애물(210-2)에 대응하여 제2-1 스피어(320-1)(점선으로 도시)가 생성되고, 제2-2 스피어(320-2)(실선으로 도시) 및 제2-3 스피어(320-3)(실선으로 도시)의 위치가 예측된 경우가 예시된다. 즉, 충돌회피 처리부(130)는 제1 장애물(210-1)이 제1-1 스피어(310-1)의 중심점에서 제1-4 스피어(310-4)의 중심점 방향으로 이동하고 있다고 예측할 수 있다. 마찬가지로, 충돌회피 처리부(130)는 제2 장애물(210-2)이 제2-1 스피어(320-1)의 중심점에서 제2-3 스피어(320-3)의 중심점 방향으로 이동하고 있다고 예측할 수 있다.

도 3에 도시된 각 스피어들은 원형으로 도시되었으나, 당해 원형은 스피어(sphere)의 표면을 이루는 수많은 원형 중에서 장애물의 이동 방향에 대응되는 하나의 원을 도시한 것에 불과하다.

여기서, 충돌회피 처리부(130)는 제1 장애물(210-1)에 상응하는 복수의 스피어들 중 하나 이상을 분석하여(특히 스피어들의 중심점을 분석하여) 제1 장애물(210-1)의 상태변수(위치, 속도, 가속도 등)를 예측할 수 있는다. 이때 충돌회피 처리부(130)는 칼만 필터(Kalman filter)를 이용할 수 있다. 마찬가지로, 충돌회피 처리부(130)는 제2 장애물(210-2)에 상응하는 복수의 스피어 중 하나 이상을 분석하여(특히 스피어들의 중심점을 분석하여) 제2 장애물(210-2)의 상태변수(위치, 속도, 가속도 등)를 예측할 수 있는다. 이때에도 충돌회피 처리부(130)는 칼만 필터(Kalman filter)를 이용할 수 있다.

그런데, 칼만 필터가 이용될 경우 탐지된 장애물에 대한 상태변수 추정치가 정상상태로 수렴되는 시간이 요구되기 때문에, 충돌회피 처리부(130)는 제1 장애물(210-1) 또는 제2 장애물(210-2)이 처음으로 탐지된 후 미리 설정된 시간이 경과된 후부터 칼만 필터를 이용하여 제1 장애물(210-1) 또는 제2 장애물(210-2)의 상태변수를 예측할 수 있다.

또한, 충돌회피 처리부(130)는 칼만 필터 등을 이용하여 상태변수를 예측하기 전에는 각 장애물(210-1, 210-2)의 위치를 "추적"하고, 추적한 위치를 추후 상태변수 예측에 이용할 수 있다. 예를 들어, 제1 장애물(210-1)이 최초로 인식되고 미리 설정된 조건이 만족되기 전인 경우를 한정한다. 이때, 충돌회피 처리부(130)는 제1-1 장애물 정보 내지 제1-y 장애물 정보(단, y는 자연수임)를 이용하여 제1 장애물(120-1)의 중심점 이동을 "추적"할 수 있다. 또한, 충돌회피 처리부(103)는 초기(즉, 최초 인식 후 미리 설정된 조건이 만족되기 전)에 추적된 제1 장애물(120-1)의 이동 경로(중심점 이동)를 추후 칼만 필터의 상태변수 예측에 이용할 수 있다. 이러한 충돌회피 처리부(130)의 제1 장애물(210-1) 추적 방법은 제2 장애물(210-2) 등에도 동일 유사하게 적용될 수 있다.

한편, 장애물 탐지부(120)는 능동 센서부(110)에서 입력된 정보들을 이용하여 장애물을 구분할 때 미리 설정된 클러스터링 기법을 이용할 수 있는데, 장애물이 처음으로 탐지되고 일정 시간이 지나기 전까지는 클러스터링 기법이 안정화되지 않을 수 있다. 장애물이 처음으로 탐지되면 장애물의 형상 중 일부분만 탐지될 수 있고, 시간이 경과함에 따라 전체 형상이 탐지될 수 있기 때문이다. 따라서, 장애물 탐지부(120)는 제1 장애물(210-1)이 최초로 탐지된 후 미리 설정된 조건이 만족되기 전에는 제1 장애물(210-1)을 탐지한 시간, 제1 장애물(210-1) 및/또는 다른 장애물들의 이동 거리 등을 고려하여 제1 장애물 정보를 생성할 수 있다.

예를 들어, 능동 센서부(110)가 비전 센서를 포함하고, 비전 센서에서 출력된 정보는 포인트 클라우드(점 구름, point cloud)에 상응하는 경우를 가정한다. 이때, 장애물 탐지부(120)는 포인트 클라우드를 미리 설정된 클러스터링 기법(clustering, 예를 들어 중심기반 군집화 기법, 밀도기반 군집화 기법 등)을 통해 구분하여 장애물을 탐지할 수 있다. 따라서, 장애물 탐지부(120)는 능동 센서부(110)에서 입력된 포인트 클라우드 중 이미 탐지된 다른 장애물(이하, '기장애물'이라 약칭함)의 이동 거리/속도 및 탐지 시간을 고려할 때, 기장애물에 속할 수 없는 포인트 클라우드를 군집화하여 제1 장애물(210-1)로 탐지할 수 있다.

또한, 제1 장애물(210-1)이 최초로 탐지된 후 일정 시간 동안은 제1 장애물(210-1)의 형상이 계속 변형될 수 있으므로(처음에 인지된 제1 장애물(210-1)의 형상은 그 전부가 아니므로), 장애물 탐지부(120)는 미리 설정된 조건이 만족되기 전까지 장애물들(새로 탐지된 제1 장애물(210-1) 포함)의 이동거리, 속도, 탐지시간 등을 고려하여 포인트 클라우드를 클러스터링할 수 있을 것이다. 예를 들어, 기장애물이 A 속도(단, A는 실수임)로 이동하던 중에 새로이 포인트들이 탐지되었다면, 새로운 포인트들이 기장애물에 속할 수 있는지 여부가 판단될 수 있고, 이후에는 모든 장애물들의 이동 속도, 탐지 시간을 고려하여 새로 탐지된 포인트가 어떤 장애물에 속할 것인지 판단될 수 있는 것이다.

이러한 장애물 탐지부(120)의 장애물 탐지 방법은 제2 장애물(210-2) 등에도 동일 유사하게 적용될 수 있다.

여기서, 장애물 탐지부(120) 및/또는 충돌회피 처리부(130)의 미리 설정된 조건은 초기 시간에 상응할 수 있다. 초기 시간이란 장애물이 최초로 탐지된 순간부터 기산되는 시간일 수 있다. 예를 들어, 초기 시간이 1초로 설정된 경우, 제1 장애물(210-1)이 최초로 탐지된 후 1초가 경과하면 상기 초기 시간이 만족되었다고 판단될 수 있을 것이다.

또한, 미리 설정된 조건이 만족되면(예를 들어 초기 시간이 경과되면), 충돌회피 처리부(130)는 순차적으로 입력된 제1 장애물정보들과 제2 장애물정보들을 이용하여 제1 장애물(210-1)의 이동 경로 및/또는 제2 장애물(210-2)의 이동 경로를 예측할 수 있다. 이때, 칼만 필터가 사용될 수 있음은 상술한 바와 같다.

도 3의 예시에서, 최초로 인식된 제1 장애물(210-1)의 제1-1 스피어(310-1) 및 이와 이어지는 점들(310-11)이 미리 설정된 조건이 만족되기 전에 인식된 제1 장애물 정보에 상응할 수 있다. 또한, 제1-2 스피어(310-2) 내지 제1-4 스피어(310-4)는 충돌회피 처리부(130)에서 예측된 제1 장애물(210-1)의 이동 경로를 의미한다. 마찬가지로 최초로 인식된 제2 장애물(210-2)의 제2-1 스피어(320-1) 및 이와 이어지는 점들(320-11)이 미리 설정된 조건이 만족되기 전에 인식된 제2 장애물 정보에 상응하고, 제2-2 스피어(320-2) 내지 제2-3 스피어(320-3)는 충돌회피 처리부(130)에서 예측된 제2 장애물(210-2)의 이동 경로를 의미한다.

또한, 충돌회피 처리부(130)는 제1 장애물(210-1) 이동 경로 예측에 상응하는 가상의 제1 파이프(Pipe)를 생성할 수 있다. 마찬가지로 충돌회피 처리부(130)는 제2 장애물(210-2) 이동 경로 예측에 상응하는 가상의 제2 파이프를 생성할 수 있다.

도 4를 참조하면, 제1 파이프(410)의 지름은 제1 스피어의 지름과 동일하고, 제1 파이프(410)의 중심선은 제1 장애물(210-1)의 중심선과 동일한 경우가 예시된다. 또한, 제2 파이프(420)의 지름은 제2 스피어의 지름과 동일하고, 제2 파이프(420)의 중심선은 제2 장애물(210-2)의 중심선과 동일한 경우가 예시된다. 여기서, 제1 장애물(210-1)의 중심선은 예측된 제1 장애물(210-1)의 중심점을 연결하는 가상의 선을 의미할 수 있고, 제2 장애물(210-2)의 중심선은 예측된 제2 장애물(210-2)의 중심점을 연결하는 가상의 선을 의미할 수 있다.

이후 충돌회피 처리부(130)는 제1 파이프(410)에 포함된 포인트들 및/또는 제2 파이프(420)에 포함된 포인트들을 후보 조준점으로 추출할 수 있다. 무인기(100)가 제1 파이프(410) 또는 제2 파이프(420)에 포함된 포인트로 이동할 때는 제1 장애물(210-1) 및/또는 제2 장애물(210-2)와 충돌할 위험이 있기 때문이다.

또한, 충돌회피 처리부(130)는 후보 조준점들 중 우선 순위가 가장 높은 후보 조준점을 제m 후보 조준점으로 검출할 수 있다(단, m은 후보 조준점들의 총 개수 이하의 자연수임). 예를 들어, 우선 순위는 무인기(100)의 목표점(230)(즉, 무인기(100)가 향하고 있던 지점)과 가장 가까운 순서에 상응할 수 있다.

또한, 충돌회피 처리부(130)는 무인기(100)가 미리 설정된 속도로 제m 후보 조준점으로 가는 동안 제1 장애물(210-1)과의 거리가 제1 스피어의 제1 반경(430) 이하가 되는 경우가 있거나 제2 장애물(210-2)과의 거리가 제2 스피어의 제2 반경(440) 이하가 되는 경우가 있는지 여부를 판단할 수 있다. 충돌회피 처리부(130)는 무인기(100)가 제m 후보 조준점으로 가는 모든 시간 동안에 걸쳐 상기 경우의 존부를 판단하여야 한다. 무인기(100)가 제m 후보 조준점에 도달하기 전에 장애물들 중 어느 하나와 충돌할 수도 있기 때문이다.

판단 결과, 충돌회피 처리부(130)는 제m 후보 조준점으로 무인기(100)가 이동하는 동안 제1 장애물(210-1)와 제1 반경(430) 이하의 거리가 되거나 제2 장애물(220-2)과 제2 반경(440) 이하의 거리가 되는 경우가 있다면, 차우선순위인 제p 후보 조준점을 독출할 수 있다. 여기서 p은 후보 조준점들의 총 개수 이하의 자연수 중 m이 아닌 자연수일 수 있다. 제p 후보 조준점은 전체 후보 조준점 중 제m 후보 조준점 다음으로 우선순위가 높은 후보 조준점일 수 있다. 예를 들어, 제p 후보 조준점은 전체 후보 조준점 중 제m 후보 조준점 다음으로 목표점(230)과의 거리가 가까운 후보 조준점일 수 있다.

충돌회피 처리부(130)는 제p 후보 조준점으로 무인기(100)가 이동하는 동안 제1 장애물(210-1)와 제1 반경(430) 이하의 거리가 되거나 제2 장애물(220-2)과 제2 반경(440) 이하의 거리가 되는 경우가 있는지 여부를 판단할 수 있다. 판단 결과, 그런 경우가 없다면, 충돌회피 처리부(130)는 제p 후보 조준점을 선택 조준점으로 지정할 수 있다.

이후 무인기 기동부(140)는 무인기(100)가 선택 조준점에 상응하는 지점을 향하도록 로터를 동작시킬 수 있다. 이에 의해 무인기(100)는 제1 장애물(210-1) 및 제2 장애물(210-2)을 자동으로 효율적으로 회피할 수 있을 것이다.

이상에서는 장애물이 2개인 경우를 가정하고 설명하였으나, 장애물이 3개 이상인 경우도 상기의 경우가 쉽게 응용될 수 있을 것이다. 따라서 장애물의 개수는 본 발명의 권리범위를 제한할 수 없음이 자명하다.

도 5 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인기의 장애물 회피 시뮬레이션 결과를 비교 설명하기 위한 도면이다.

도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인기(100, UAV) 및 동적 장애물 3개의 이동 경로가 예시된다. 또한, 도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인기(100)의 오일러각, 각속도, 속도, 속력, 클러스터 관리, 장애물과의 최소거리를 나타낸다.

비행이 시작되면, 무인기(100)는 목표점을 향해 비행을 수행하며, 0개의 장애물(클러스터)을 탐지할 수 있다. 이후 무인기(100)는 첫 번째 장애물을 탐지할 수 있고, 탐지 후 미리 설정된 초기 시간이 도과하면 첫 번째 장애물에 대한 칼만 필터 적용을 개시하여 파이프를 생성할 수 있다. 도 9에 도시된 파이프가 바로 첫 번째 장애물에 상응하는 것일 수 있다.

이후 무인기(100)는 두 번째 장애물을 탐지할 수 있지만, 미리 설정된 두 번째 장애물을 탐지한 후 초기 시간이 도과하기 전에는 칼만 필터를 적용할 수 없다. 도 9에 도시된 바와 같이 두 번째 장애물에 대한 파이프는 아직 생성되지 않음을 확인할 수 있다.

두 번째 장애물 탐지 후 초기 시간이 도과되면 두 번째 장애물에 대한 파이프도 생성될 수 있다. 마찬가지로 세 번째 장애물도 탐지 후 초기 시간이 도과되면 세번째 장애물에 대한 파이프도 생성될 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이 두 번째 장애물 및 세 번째 장애물에 대한 파이프들도 생성됨을 확인할 수 있다.

이후 무인기(100)는 탐지된 모든 장애물들과의 충돌 가능성을 예측한 후 선택 조준점을 생성할 수 있고, 선택 조준점을 향하도록 로터를 동작시켜 장애물들을 효율적으로 회피할 수 있다.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 장애물 탐지 및 회피 방법에 대한 순서도이다.

이하에서 설명될 각 단계들은 도 1을 참조하여 설명한 무인기(100)의 각 구성요소에서 수행되는 단계들일 수 있으나, 이해와 설명의 편의를 위하여 무인기(100)에서 수행되는 것으로 통칭하여 설명한다.

단계 S1110에서, 무인기(100)는 하나 이상의 동적 장애물을 탐지할 수 있다. 무인기(100)는 비전 센서, 라이다 등과 같은 능동 센서를 포함할 수 있고, 이를 통해 동적 장애물을 탐지할 수 있다.

단계 S1120에서, 무인기(100)는 센서를 통해 탐지된 장애물을 미리 설정된 방법에 따라 스피어(sphere)로 형상화할 수 있다.

단계 S1130에서, 무인기(100)는 미리 설정된 초기 시간 동안 탐지시간, 기장애물의 속도, 거리 등을 고려하여 당해 장애물의 스피어를 형상화할 수 있다.

단계 S1140에서, 무인기(100)는 초기 시간이 경과하면 미리 설정된 방법에 따라 장애물의 이동 경로를 예측할 수 있다. 예를 들어, 무인기(100)는 추적된 장애물의 중심점을 이용하여 칼만 필터를 통해 장애물의 이동 경로를 예측할 수 있을 것이다.

단계 S1150에서, 무인기(100)는 예측된 이동경로에 포함된 n개의 후보 조준점을 추출할 수 있다. 장애물이 복수인 경우, 무인기(100)는 장애물의 이동 경로 예측에 상응하는 복수의 파이프를 형상화할 수 있고, 복수의 파이프 내에 포함된 n개의 포인트들을 후보 조준점을 추출할 수 있는 것이다(단, n은 2 이상의 자연수임)

단계 S1160에서, 무인기(100)는 n개의 후보 조준점 중 미리 설정된 우선 순위(예를 들어, 목표점과의 거리가 가까운 순위)가 가장 높은 제m 후보 조준점을 검출할 수 있다.

단계 S1170에서, 무인기(100)는 현재 위치에서 제m 후보 조준점까지 이동하는 전체 시간 동안 개별 동적 장애물과의 거리를 판단할 수 있다.

단계 S1180에서, 판단 결과 무인기(100)는 개별 장애물과의 거리가 그 장애물과의 반경 이하인 경우가 존재한다면 제m 후보 조준점으로 이동시 장애물과의 충돌 위험이 있다고 판단할 수 있다. 따라서, 무인기(100)는 미리 설정된 차순위에 상응하는 제p 후보 조준점을 검출하여 상기 단계 S1160 내지 S1180을 재수행할 수 있다.

단계 S1170에서, 무인기(100)는 제m 후보 조준점으로 이동하는 전체 시간 동안 개별 장애물과의 거리가 그 장애물과의 반경 이하인 경우가 존재하지 않는다면 제m 후보 조준점을 선택 조준점으로 결정할 수 있다. 이후 무인기(100)는 선택 조준점을 향하도록 로터를 동작시켜 장애물들을 효율적으로 회피할 수 있다.

전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술 될 특허청구범위에 의하여 나타내어질 것이다. 그리고 이 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 무인기
110 : 능동 센서부
120 : 장애물 탐지부
130 : 충돌회피 처리부
140 : 무인기 기동부

Claims

미리 설정된 방법에 따라 제1 장애물을 탐지하고, 탐지된 상기 제1 장애물을 포함하는 제1 스피어(sphere)를 생성하고, 상기 제1 스피어의 직경 또는 반경 중 적어도 하나와 상기 제1 스피어의 중심점을 포함하는 제1 장애물 정보를 생성하는 장애물 탐지부; 및
순차적으로 입력되는 제1 장애물 정보를 이용하여, 상기 제1 장애물의 제1 이동 경로를 예측하고, 상기 제1 이동 경로에 상응하는 n개의 후보 조준점을 추출하고, 상기 n개의 후보 조준점 중 우선 순위가 높은 제m 후보 조준점을 검출하고, 상기 제m 후보 조준점으로 이동하는 동안 상기 제1 장애물과의 충돌 가능성을 판단하는 충돌회피 처리부;
를 포함하되,
상기 n은 2 이상의 자연수이고, 상기 m은 상기 n 이하의 자연수인, 무인기.
제1항에 있어서,
상기 장애물 탐지부는,
상기 제1 장애물이 탐지된 후 미리 설정된 조건이 만족되기 전에는 탐지 시간, 장애물 이동 거리를 고려하여 상기 제1 장애물 정보를 생성하고,
상기 충돌회피 처리부는,
상기 조건 만족 전에 입력된 상기 제1 장애물 정보를 이용하여 상기 제1 장애물의 제1 이동 경로를 추적하고, 상기 조건 만족 후에 상기 추적된 제1 이동 경로를 이용하여 상기 예측을 수행하는, 무인기.
제2항에 있어서,
상기 장애물 탐지부는,
상기 조건이 만족된 후에는, 구비된 능동 센서에서 입력된 정보들을 미리 설정된 방법에 따라 클러스터링하여 상기 제1 장애물을 탐지하고,
상기 충돌회피 처리부는,
상기 조건이 만족된 후에는, 미리 설정된 칼만 필터(Kalman filter)를 이용하여 상기 예측을 수행하는, 무인기.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 조건은 미리 설정된 초기 시간에 상응하되,
상기 초기 시간은 상기 제1 장애물이 최초로 탐지된 순간부터 기산되는, 무인기.
제1항에 있어서,
상기 충돌회피 처리부는,
상기 예측에 상응하는 파이프(pipe)를 생성하고, 상기 파이프에 포함된 상기 n개의 후보 조준점을 추출하는, 무인기.
제5항에 있어서,
상기 충돌회피 처리부는,
상기 n개의 후보 조준점 중 미리 설정된 목표점과의 거리가 가장 가까운 것을 상기 제m 후보 조준점으로 검출하는, 무인기.
제6항에 있어서,
상기 충돌회피 처리부는,
상기 제m 후보 조준점으로 이동하는 동안 상기 제1 장애물과의 거리가 상기 반경 이하인 경우가 존재하면 상기 제1 장애물과의 충돌 가능성이 있다고 판단하는, 무인기.
제7항에 있어서,
상기 충돌회피 처리부는,
상기 n개의 후보 조준점 중 상기 제m 후보 조준점을 제외한 나머지 중 미리 설정된 목표점과의 거리가 가장 가까운 것을 제p 후보 조준점으로 검출하고, 상기 제p 후보 조준점으로 이동하는 동안 상기 제1 장애물과의 충돌 가능성을 판단하되,
상기 p은 상기 n 이하의 자연수 중 상기 m과 상이한 자연수인, 무인기.
제1항에 있어서,
상기 장애물 탐지부는,
상기 미리 설정된 방법에 따라 제2 장애물을 탐지하고, 탐지된 상기 제2 장애물을 포함하는 제2 스피어(sphere)를 생성하고, 상기 제2 스피어의 직경 또는 반경 중 적어도 하나와 상기 제1 스피어의 중심점을 포함하는 제2 장애물 정보를 생성하고,
상기 충돌회피 처리부는,
순차적으로 입력되는 제2 장애물 정보를 이용하여, 상기 제2 장애물의 제2 이동 경로를 예측하고, 상기 제1 이동 경로 및 상기 제2 이동 경로에 상응하는 q개의 후보 조준점을 추출하고, 상기 q개의 후보 조준점 중 우선 순위가 높은 제a 후보 조준점을 검출하고, 상기 제a 후보 조준점으로 이동하는 동안 상기 제1 장애물 및 상기 제2 장애물과의 충돌 가능성을 판단하되,
상기 q는 상기 n을 초과하는 자연수이고, 상기 a는 상기 q 이하의 자연수인, 무인기.
제9항에 있어서,
상기 장애물 탐지부는,
상기 제1 장애물이 탐지된 후 미리 설정된 조건이 만족되기 전에는 탐지 시간, 장애물 이동 거리를 고려하여 상기 제1 장애물 정보를 생성하고, 상기 제2 장애물이 탐지된 후 상기 조건이 만족되기 전에는 상기 탐지 시간, 상기 장애물 이동 거리를 고려하여 상기 제2 장애물 정보를 생성하며,
상기 충돌회피 처리부는,
상기 조건 만족 전에 입력된 상기 제1 장애물 정보를 이용하여 상기 제1 장애물의 제1 이동 경로를 추적하고, 상기 조건 만족 후에 상기 추적된 제1 이동 경로를 이용하여 상기 제1 이동 경로를 예측하고,
상기 조건 만족 전에 입력된 상기 제2 장애물 정보를 이용하여 상기 제2 장애물의 제2 이동 경로를 추적하고, 상기 조건 만족 후에 상기 추적된 제2 이동 경로를 이용하여 상기 제2 이동 경로를 예측하되,
상기 조건은 미리 설정된 초기 시간에 상응하고, 상기 초기 시간은 상기 제1 장애물이 최초로 탐지된 순간부터 기산되는, 무인기.
제10항에 있어서,
상기 장애물 탐지부는,
상기 조건이 만족된 후에는, 구비된 능동 센서에서 입력된 정보들을 미리 설정된 방법에 따라 클러스터링하여 상기 제1 장애물 및 상기 제2 장애물 중 하나 이상을 탐지하고,
상기 충돌회피 처리부는,
상기 조건이 만족된 후에는, 미리 설정된 칼만 필터(Kalman filter)를 이용하여 상기 제1 이동 경로 및 상기 제2 이동 경로 중 하나 이상을 예측하는, 무인기.
제9항에 있어서,
상기 충돌회피 처리부는,
상기 제1 이동 경로 예측에 상응하는 제1 파이프(pipe)를 생성하고, 상기 제2 이동 경로 예측에 상응하는 제2 파이프(pipe)를 생성하고, 상기 제1 파이프 및 상기 제2 파이프에 포함된 상기 q개의 후보 조준점을 추출하는, 무인기.
제12항에 있어서,
상기 충돌회피 처리부는,
상기 q개의 후보 조준점 중 미리 설정된 목표점과의 거리가 가장 가까운 것을 상기 제a 후보 조준점으로 검출하는, 무인기.
제13항에 있어서,
상기 충돌회피 처리부는,
상기 제a 후보 조준점으로 이동하는 동안 상기 제1 장애물과의 거리가 상기 제1 스피어의 반경 이하인 경우 또는 상기 제2 장애물과의 거리가 상기 제2 스피어의 반경 이하인 경우가 존재하면 상기 제1 장애물 또는 상기 제2 장애물과의 충돌 가능성이 있다고 판단하는, 무인기.
제14항에 있어서,
상기 충돌회피 처리부는,
상기 q개의 후보 조준점 중 상기 제a 후보 조준점을 제외한 나머지 중 미리 설정된 목표점과의 거리가 가장 가까운 것을 상기 제b 후보 조준점으로 검출하고, 상기 제b 후보 조준점으로 이동하는 동안 상기 제1 장애물 및 상기 제2 장애물과의 충돌 가능성을 판단하되,
상기 b은 상기 q 이하의 자연수 중 상기 a와 상이한 자연수인, 무인기.