KR20220097695A

KR20220097695A - 인지센서 기반의 자율주차 경로 탐색 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20220097695A
Application number: KR1020200188348A
Authority: KR
Inventors: 박규진; 양준호
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2020-12-30
Filing date: 2020-12-30
Publication date: 2022-07-08
Also published as: CN114684113A; US11993254B2; DE102021212648A1; US20220203967A1

Abstract

본 발명은 주차장 내부를 주행하는 차량의 주변 공간을 감지하여 장애물의 존재여부와 위치를 파악할 수 있는 인지정보를 획득하는 인지센서부; 상기 인지정보에 의해 차량의 주행이 가능한 자유공간을 탐색하고 노드를 설정하여 주차장 내부에 대한 전역경로를 노드화된 맵으로 생성하는 전역경로 탐색모듈; 및 상기 주차장 내부 이동시 상기 자유공간에 설정된 노드를 연결하여 차량의 현재 위치에서 목적지에 이르는 최적의 로컬경로를 생성하는 최적 로컬경로 생성모듈;을 포함하여, 자율주차 지원을 위한 인프라가 구비되어 있지 않은 환경에서도 인지정보를 기반으로 주차장 내의 전역경로를 생성하고 최적의 로컬경로를 생성하여 자율주차를 실행할 수 있게 한 인지센서 기반의 자율주차 경로 탐색 시스템 및 방법에 관한 것이다.

Description

인지센서 기반의 자율주차 경로 탐색 시스템 및 방법{ROUTE SEARCH SYSTEM AND METHOD FOR AUTONOMOUS PARKING BASED ON COGNITIVE SENSOR}

본 발명은 비어 있는 주차공간을 찾기 위한 최적 경로 탐색을 가능하게 한 인지센서 기반의 자율주차 경로 탐색 시스템 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 원격 자율주차(Remote Autonomous Parking) 시스템은 주차장 내의 비어 있는 주차공간에 대한 위치정보를 서버 등으로부터 제공받은 후, 사용자의 개입 없이 해당 주차공간으로 이동하여 자율주차를 수행하는 시스템이다.

이러한 종래의 원격 자율주차 시스템에서는 주차장 내부에 미리 구축되어 있는 인프라 및 마커에 기반하여 차량의 경로와 비어 있는 주차공간을 인지하고, 차량을 해당 주차공간으로 유도하는 적절한 경로를 생성하여 주차가 이루어지곤 하였다.

그에 따라, 자율주차를 유도할 수 있는 인프라와 차량이 주행 중인 경로와 위치를 정확하게 인식할 수 있게 한 마커 등이 구축되어 있는 주차장에서는 자율주차의 수행이 가능하게 되지만, 그러한 인프라와 마커 등이 구축되지 않은 주차장에서 자율주차를 수행하고자 하는 경우나, GPS 송수신 등 데이터 통신이 원활하게 이루어지기 어려운 지하공간 등의 경우에는 자율주차를 수행하기 어려운 문제점이 있었다.

즉, 종래 원격 자율주차 시스템의 경우, 차량 자체가 아닌 주차장에 구축되어 있는 인프라나 외부 데이터 통신환경 등 차량 외적인 요소에 대한 의존도가 높기 때문에, 자율주차의 수행 영역을 확대시킴에 있어 많은 제약을 받게 되는 문제점이 있었다.

본 발명의 실시예는, 주차장 내부를 주행하는 차량의 주변 공간을 감지하여 장애물의 존재여부와 위치를 파악할 수 있는 인지정보를 획득하는 인지센서부; 상기 인지정보에 의해 차량의 주행이 가능한 자유공간을 탐색하고 노드를 설정하여 주차장 내부에 대한 전역경로를 노드화된 맵으로 생성하는 전역경로 탐색모듈; 및 상기 주차장 내부 이동시 상기 자유공간에 설정된 노드를 연결하여 차량의 현재 위치에서 목적지에 이르는 최적의 로컬경로를 생성하는 최적 로컬경로 생성모듈;을 포함하여, 자율주차 지원을 위한 인프라가 구비되어 있지 않은 환경에서도 인지정보를 기반으로 주차장 내의 전역경로를 생성하고 최적의 로컬경로를 생성하여 자율주차를 실행할 수 있게 한 인지센서 기반의 자율주차 경로 탐색 시스템 및 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 인지센서 기반의 자율주차 경로 탐색 시스템은, 주차장 내부를 주행하는 차량의 주변 공간을 감지하여 장애물의 존재여부와 위치를 파악할 수 있는 인지정보를 획득하는 인지센서부; 상기 인지정보에 의해 차량의 주행이 가능한 자유공간을 탐색하고 노드를 설정하여 주차장 내부에 대한 전역경로를 노드화된 맵으로 생성하는 전역경로 탐색모듈; 및 상기 주차장 내부 이동시 상기 자유공간에 설정된 노드를 연결하여 차량의 현재 위치에서 목적지에 이르는 최적의 로컬경로를 생성하는 최적 로컬경로 생성모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전역경로 탐색모듈은, 상기 인지센서부에 의해 감지되는 차량 주변 공간을 다수의 셀로 분할하여 장애물의 인식 여부를 셀 마다 판단할 수 있게 한 셀 설정부; 상기 인지정보에 의해 장애물이 검출되는 주차공간과 검출되지 않는 자유공간을 구분하고, 상기 자유공간 중 차량이 주행 가능한 폭을 갖는 주행 자유공간을 탐색하여 전역경로의 일부 영역으로 선택하는 자유공간 탐색부; 및 상기 주행 자유공간의 말단 지점에 HP(High Priority) 노드를 생성하여 상기 주차장 내부를 나타내는 주차장 맵 상에 상기 주행 자유공간을 노드화 하여 저장하는 HP 노드 설정부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전역경로 탐색모듈은, 장애물의 검출 위치에 따라 설정되는 공분산 산출 영역의 분포 현황을 나타내는 주성분을 생성하여, 장애물이 검출될 확률이 일정 수준 이상인 공분산 산출 영역의 방향성을 나타내는 주성분 분석선을 생성하는 주성분 분석선 생성부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 HP 노드 설정부는, 차량의 중심에서부터 상기 주행 자유공간에 설정된 HP 노드에 이르는 거리를 잇는 HP 연결선을 생성하여 저장하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 자유공간 탐색부는, 주행 가능한 폭을 갖는 2 이상의 자유공간이 인식될 때, 주성분 분석 시작점 위치에 일정 반경을 갖는 주성분 분석 포텐셜 필드를 생성하여 장애물이 있는 공간에서 인식되는 척력 포텐셜 필드를 강화시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전역경로 탐색모듈은, 상기 HP 노드 이후의 공간에 대하여 상기 주성분 분석선과 평행한 LP(Low Prioty) 연결선을 생성하는 LP 연결선 생성부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전역경로 탐색모듈은, 상기 LP 연결선이 다른 연결선이나 노드와 접하게 되는 포인트를 LP 노드로 설정하는 LP 노드 설정부;를 더 포함하는 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 최적 로컬경로 생성모듈은, 차량이 주차장 내부를 주행하면서 지나간 HP 노드의 우선순위를 지나간 시간에 반비례하게 하향 설정하는 우선순위 갱신부; 및 차량의 현재 위치에서 목적지에 이르는 경로를 포텐셜 필드에 기반하여 생성하되 목적지에 이르기까지 경유하게 되는 HP 노드의 우선순위가 높은 경로를 로컬경로로 생성하는 로컬경로 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 최적 로컬경로 생성모듈은, 상기 HP 노드에 연결되는 연결선을 모니터링하여 모든 HP 노드가 2개 이상의 HP 연결선에 연결되어 있는 것으로 판단될 경우 새로운 로컬경로의 생성이 가능하도록 제어하는 경로생성조건 판단부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 최적 로컬경로 생성모듈은, 차량이 주행하면서 이동해온 경로 이외에 LP 노드를 경유하는 새로운 경로를 이용하여 시작 노드에 도달할 수 있는 경우에는 적어도 하나 이상의 LP 노드를 경유하는 새로운 경로를 최적 경로로 생성하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 인지센서 기반의 자율주차 경로 탐색 방법은, 주차장 내부를 주행하는 차량의 주변 공간을 감지하여 장애물의 존재여부와 위치를 파악할 수 있는 인지정보를 획득하는 차량 주변 인지단계; 상기 인지정보에 의해 차량의 주행이 가능한 자유공간을 탐색하고 노드를 설정하여 주차장 내부에 대한 전역경로를 노드화된 맵으로 생성하는 전역경로 탐색단계; 및 상기 주차장 내부 이동시 상기 자유공간에 설정된 노드를 연결하여 차량의 현재 위치에서 목적지에 이르는 최적의 로컬경로를 생성하는 최적 로컬경로 생성단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전역경로 탐색단계는, 차량 주변 공간을 다수의 셀로 분할한 후, 상기 인지정보에 의해 장애물이 검출되는 주차공간과 검출되지 않는 자유공간을 구분하고, 상기 자유공간 중 차량이 주행 가능한 폭을 갖는 주행 자유공간을 탐색하여 전역경로의 일부 영역으로 선택하는 자유공간 탐색과정; 및 상기 주행 자유공간의 말단 지점에 HP(High Priority) 노드를 생성하여 상기 주차장 내부를 나타내는 주차장 맵 상에 상기 주행 자유공간을 노드화 하여 저장하는 HP 노드 생성과정;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전역경로 탐색단계는, 장애물의 검출 위치에 따라 설정되는 공분산 산출 영역의 분포 현황을 나타내는 주성분을 생성하여, 장애물이 검출될 확률이 일정 수준 이상인 공분산 산출 영역의 방향성을 나타내는 주성분 분석선을 생성하는 주성분 분석선 생성과정;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 자유공간 탐색과정은, 주행 가능한 폭을 갖는 2 이상의 자유공간이 인식될 때, 주성분 분석 시작점 위치에 일정 반경을 갖는 주성분 분석 포텐셜 필드를 생성하여, 장애물이 있는 공간에서 인식되는 척력 포텐셜 필드를 강화시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전역경로 탐색단계는, 상기 HP 노드 이후의 공간에 대하여 상기 주성분 분석선과 평행한 LP(Low Prioty) 연결선을 생성하는 LP 연결선 생성과정;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전역경로 탐색단계는, 상기 LP 연결선이 다른 연결선이나 노드와 접하게 되는 포인트를 LP(Low Prioty) 노드로 설정하는 LP 노드 설정과정;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 최적 로컬경로 생성단계는, 차량이 주차장 내부를 주행하면서 지나간 HP 노드의 우선순위를 지나간 시간에 반비례하게 하향 설정하는 우선순위 갱신과정; 및 차량의 현재 위치에서 목적지에 이르는 경로를 포텐셜 필드에 기반하여 생성하되 목적지에 이르기까지 경유하게 되는 HP 노드의 우선순위가 높은 경로를 로컬경로로 생성하는 로컬경로 생성과정;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 최적 로컬경로 생성단계는, 상기 HP 노드에 연결되는 연결선을 모니터링하여 모든 HP 노드가 2개 이상의 HP 연결선에 연결되어 있는 것으로 판단될 경우 새로운 로컬경로의 생성이 가능하도록 제어하는 신규경로 생성조건 판단과정;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 차량에 이미 장착되어 있는 초음파 센서, 카메라 및 라이다 센서와 같은 인지센서에서의 인지정보를 이용하여 자율주차를 수행하기 위한 주차장 내의 전역경로를 직접 획득하여 주차장맵을 생성함으로써, 자율주차 지원을 위한 인프라가 구비되어 있지 않은 환경이나 구비된 인프라가 오작동 상태에 있는 경우에도 자율주차를 안정적으로 실행할 수 있는 효과가 있다.

이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 인지센서 기반의 자율주차 경로 탐색 시스템의 블록 구성도.
도 2는 본 발명에 따라 주성분 분석을 통해 노드를 생성하는 것을 나타내는 예시도.
도 3은 본 발명에 따라 자유공간을 검출하고 노드를 생성하는 것을 나타내는 예시도.
도 4는 본 발명에 따라 주성분 분석선을 생성하는 것을 나타내는 예시도
도 5는 포텐셜 필드에 기반한 자유공간 검출시의 경로 손실 발생예를 나타내는 예시도.
도 6은 본 발명에 따라 장애물 포텐셜 필드를 추가 생성하여 주행 자유공간을 인식하는 것을 나타내는 예시도.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따라 인지센서부의 인지정보에 기반하여 주차장의 주차경로를 직접 탐색하여 노드 기반의 주차경로 맵을 생성하는 것을 나타내는 예시도.
도 8은 본 발명에 따라 차량이 현 위치에서 1차 목적지로 가는 최적 경로를 생성하는 것을 나타내는 예시도.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인지센서 기반의 자율주차 경로 탐색 방법의 구성도.
도 10은 본 발명에 따라 자율주차 경로를 노드화하여 맵핑하고 주차공간으로의 최적 로컬경로를 생성하는 플로우를 나타내는 순서도.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 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 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 도 1 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 인지센서 기반의 자율주차 경로 탐색 시스템의 블록 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 인지센서 기반의 자율주차 경로 탐색 시스템은, 주차장 내부를 주행하는 차량의 주변 공간을 감지하여 장애물의 존재여부와 위치를 파악할 수 있는 인지정보를 획득하는 인지센서부(100)와, 상기 인지정보에 의해 차량의 주행이 가능한 자유공간을 탐색하고 노드를 설정하여 주차장 내부에 대한 전역경로(global path)를 노드화된 맵으로 생성하는 전역경로 탐색모듈(200)과, 상기 주차장 내부 이동시 상기 자유공간에 설정된 노드를 연결하여 차량의 현재 위치에서 목적지에 이르는 최적의 로컬경로를 생성하는 최적 로컬경로 생성모듈(300)을 포함할 수 있다.

상기 인지센서부(100)는, 주차장 내부 공간에 대하여 차량의 주행이 가능한 자유공간과, 차량의 주행이 제한되는 주차공간을 구분하여 인식할 수 있도록, 차량 주변의 공간을 감지하기 위한 인지정보를 획득할 수 있는 센서로 구성된다.

이러한 상기 인지센서부(100)는, 자율주행 등을 위하여 주변의 장애물 정보를 획득할 수 있도록 차량에 이미 장착되어 있는 초음파 센서(110)와, 카메라(120) 및 라이다 센서(130)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 장애물 정보로 획득하는 인지정보는 주차되어 있는 차량 위치를 비롯하여 주차공간을 구분할 수 있는 노면의 주차선이나 마커 또는 연석 등을 포함할 수 있다.

상기 초음파 센서(110)는 장애물에 반사된 후 되돌아오는 초음파의 비행시간(TOF : Time of Flight)과 방향을 토대로 차량 주변의 근거리에 있는 장애물을 감지할 수 있는 센싱 데이터를 인지정보로 획득할 수 있다. 이때, 상기 초음파 센서(110)는 차량의 전방과 후방 및 좌우 양 측방에 각각 설치되어 차량 주변의 각 방향에 있는 장애물의 존부를 감지할 수 있다.

또한, 상기 카메라(120)는 차량의 전후방 및 양 측방을 촬영하여 장애물의 존부와 장애물이 위치하는 방향 정보를 파악할 수 있는 영상 데이터를 인지정보로 획득할 수 있다. 이를 위하여, 상기 카메라(120)는 차량의 전후 및 좌우 양 측에 설치되어 있는 전방위 카메라로 구성될 수 있다.

또한, 상기 라이다 센서(130)는 펄스 레이저를 방출한 후 빛이 장애물에 반사되어 되돌아오기까지 걸리는 시간과 강도를 측정하여 장애물까지의 거리, 방향 등을 인지정보로 획득할 수 있다. 이러한 상기 라이다 센서(130)는 원거리에 있는 장애물의 존부와 그 거리도 감지할 수 있어 차량의 주행이 가능한 자유공간 탐색의 범위를 확장시킬 수 있다.

또한, 상기 전역경로 탐색모듈(200)은, 상기 인지센서부에 의해 감지되는 차량 주변 공간을 다수의 셀로 분할하여 장애물의 인식 여부를 셀 마다 판단할 수 있게 한 셀 설정부(210)와, 상기 인지정보에 의해 장애물이 검출되는 주차공간과 검출되지 않는 자유공간을 구분하고 상기 자유공간 중 차량이 주행 가능한 폭을 갖는 주행 자유공간을 탐색하여 전역경로의 일부 영역으로 선택하는 자유공간 탐색부(220)와, 상기 주행 자유공간의 말단 지점에 HP(High Priority) 노드를 생성하여 상기 주차장 내부를 나타내는 주차장 맵 상에 상기 주행 자유공간을 노드화 하여 저장하는 HP 노드 설정부(240)를 포함할 수 있다.

상기 셀 설정부(210)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 장애물이 인식될 수 있는 차량 주변 공간을 다수의 셀로 분할하고, 분할된 각 셀에 셀의 고유번호를 포함하는 위치정보를 설정할 수 있다. 그에 따라, 차량 주변 공간에 장애물이 존재하는지 여부를 각 셀 단위로 판단할 수 있어 판단 편의를 도모할 수 있다.

이때, 상기 셀 설정부(210)는 도 3에 도시된 바와 같이 차량 주변을 100개의 셀로 구분하면서, 차량의 전방과 후방 각각은 차량의 길이 방향과 나란한 10개씩의 셀로 분할하고, 차량의 좌우 양 측방 각각은 차량의 폭 방향과 나란한 20개씩의 셀로 분할하며, 차량의 4 모서리 부분 각각은 차량의 각 모서리를 중심으로 하여 방사상으로 형성된 10개씩의 셀로 분할하는 것을 나타내고 있다. 이러한 도 3에서의 셀 분할은 하나의 예시일 뿐이므로, 셀의 개수와 분할된 셀의 형태를 달리 설정할 수도 있음은 물론이다.

상기 셀 설정부(210)는, 분할된 셀 각각에 대하여 셀1 내지 셀100과 같이 고유번호를 부여하고 각 셀의 위치정보를 함께 저장함으로써, 인지정보에 의해 장애물이 검출되는 셀의 고유번호 추출과 장애물의 위치 파악에 대한 편의를 향상시킬 수도 있다. 이때, 상기 각 셀의 위치정보는 차량의 중심을 기준으로 하는 로컬 좌표계(도 3에서는 X-Y좌표계로 도시함) 상에서의 좌표 값으로 설정될 수도 있다.

또한, 상기 자유공간 탐색부(220)는, 상기 인지정보에 의해 장애물이 검출되는 주차공간과 검출되지 않는 자유공간을 구분하여 인식할 수 있다. 이때, 상기 자유공간 탐색부(220)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 분할되어 있는 각 셀마다 장애물의 검출 여부를 판단하되, 장애물이 검출되지 않은 셀(도 3에서는 차량 전방영역의 상당 부분과 우측 모서리 셀의 일부 영역)을 자유공간으로 판단함은 물론, 장애물이 검출되는 영역에서도 해당 장애물이 검출되는 위치 전까지의 영역은 자유공간으로 판단할 수 있다.

또한, 상기 자유공간 탐색부(220)는, 자유공간의 횡 방향 거리가 차량의 폭보다 넓은 자유공간을 전역경로 탐색을 위해 주행 중인 차량이 이동할 수 있는 주행 자유공간으로 선택할 수 있다.

이러한 상기 자유공간 탐색부(220)는, 주차장 내에서 차량이 이동할 수 있는 전역경로를 이루는 주행 자유경로를 탐색하기 위한 것이므로, 차량의 진행방향 전방 부분을 그 대상으로 하여 장애물의 검출 여부를 판단하고 자유공간을 인식할 수 있다.

이때, 상기 자유공간 탐색부(220)는, 장애물이 있는 것으로 판단된 셀에서 장애물이 감지된 위치에 장애물 검출 포인트를 설정하고, 상기 장애물 검출 포인트가 포함된 해당 셀의 장애물 검출 영역을 공분산 산출 영역으로 설정할 수 있다.

그에 따라, 도 3에 도시된 바와 같이 장애물이 검출되는 셀에 장애물과 차량 사이의 영역에 장애물 검출 포인트(내부가 빗금으로 채워진 원으로 표시함)와 공분산 산출 영역(음영 처리되어 있는 타원으로 표시함)이 설정될 수 있다.

도 3에서는 인지정보에 의해 검출되는 장애물로서 주차구역에 주차되어 있는 차량뿐만 아니라, 주차장 내부를 걸어서 이동하는 보행자 등을 인지할 수 있음을 함께 나타내고 있다.

이때, 상기 자유공간 탐색부(220)는, 인지센서부에 의해 차량 주변 공간을 탐색한 결과, 보행자와 같이 이동 중인 객체가 검출될 경우에도, 자유공간 여부를 판단함에 있어 해당 이동 중인 객체를 무시하고 자유공간으로 인지할 수 있다.

또한, 도 3에서는 보행자가 검출된 셀에 보행자 검출 포인트(내부에 점이 있는 원으로 표시함)를 설정하고, 상기 보행자 검출 포인트가 포함된 해당 셀의 보행자 검출 영역을 보행자에 대한 공분산 산출 영역으로 설정할 수 있음도 나타내고 있다.

또한, 공터와 같이 주차선이나 마커 또는 연석 등의 장애물이 검출되지 않는 경우에는 모든 공간이 자유공간으로 인지될 수 있으므로, 자율주차를 수행하기 위한 주차경로를 찾기 위한 기준을 설정하기 어려울 수 있다.

그에 따라, 상기 자유공간 탐색부(220)는, 차량이 우측통행(Right Hand Based) 또는 좌측통행(Left Hand Based) 중 어느 하나의 단 방향성을 유지하면서, 코너 부분의 주행을 선행적으로 진행하면서 자유공간을 탐색을 실행할 수 있다.

즉, 상기 인지센서부(100)에 의해 획득한 인지정보로부터 차량 주변 공간이 모두 자유공간으로 인지될 경우에는 코너와 가까운 장소부터 차량의 주차를 먼저 진행함으로써, 후속차량들이 주차경로를 탐색하고 주차구역을 찾는 기준을 제공할 수 있다.

또한, 상기 전역경로 탐색모듈(200)은, 장애물의 검출 위치에 따라 설정되는 공분산 산출 영역의 분포 현황을 나타내는 주성분을 생성하여, 장애물이 검출될 확률이 일정 수준 이상인 공분산 산출 영역의 방향성을 나타내는 주성분 분석선을 생성하는 주성분 분석선 생성부(230)를 더 포함할 수 있다. 그에 따라, 상기 자유공간 탐색부(210)는, 상기 주성분 분석선을 가이드로 하여 그 외측 영역을 차량의 주행이 가능한 주행 자유공간으로 설정할 수 있다.

상기 공분산 산출 영역은 각 셀에서 장애물이 분포하여 있는 것을 나타내는 반면, 상기 주성분 분석선은 주성분 분석 결과를 토대로 변수를 줄여서 다수의 셀에 걸쳐 장애물이 검출될 확률이 높은 방향을 나타낼 수 있다.

상기 주성분 분석선 생성부(230)에서는, 도 4에 도시된 바와 같이 인지정보에 의해 차량이 검출되는 차량검출좌표(x,y)를 변수 x1, x2로 놓고, 하기와 같은 수학식 1에 의하여 주성분 분석을 실행함으로써, 장애물이 검출될 확률이 일정 수준 이상인 영역의 방향성을 나타내는 고유벡터(eigenvector : e1)로 주성분 분석선을 도출할 수 있다.

[수학식 1]

이때, 상기 수학식 1에서 x는 인지정보에 의해 장애물이 검출된 차량검출좌표이고, m은 주성분을 도출하고자 하는 데이터인 차량검출좌표의 평균을 나타내며, x=[x₁, …, x_n]^T과 m=[m₁, … , m_n]은 각각 상기 차량검출좌표와 그 평균의 n차원 벡터 표현을 나타낸다. 이하 볼록체 문자는 n차원 벡터 표현을 나타낸다. 또한, e_i는 공분산 행렬(C)의 분산(variance) 방향을 나타내는 고유벡터(eigenvector)를 나타내고, λ_i는 e_i방향에서의 공분산(covariance)인 고유값(eigenvalue)을 나타낸다. 또한, e1은 가장 큰 고유값(eigenvalue)을 갖는 고유벡터(eigenvector)를 나타내고, e2는 e1에 수직한 벡터를 나타낸다.

상기 주성분 분석선 생성부(230)는, 상기 수학식 1의 (1)식에서 각 차량검출좌표가 그 평균으로부터 이격된 정도를 선형 근사화시키고, (2)식에서 전치행렬을 이용하여 상기 (1)식에서 선형 근사화된 값에 대한 제곱들의 평균을 산출하여 n차원의 정발행렬로 이루어진 공분산 행렬(covariance matrix)(C)을 산출할 수 있다. 이때, 공분산 행렬의 지수(C_ij)는 (3)식에 나타난 바와 같이 정의될 수 있다.

이와 같이 산출된 공분산 행렬(C)는 상기 수학식 1의 (4)식과 같은 실수대칭행렬(Real and Symmetric Matrix)로 표현될 수 있다. 그리고, 상기 공분산 행렬은 (5) 및 (6)식과 같이 고유벡터(eigenvector) 성분(e_i)과 고유값(eigenvalue) 성분(λ_i)으로 분해될 수 있다.

이때, 상기 주성분 분석선 생성부(230)는, 도 4에 도시된 바와 같이 장애물이 검출되는 차량의 전방 좌측과 우측에 대하여 각각 생성될 수 있다. 이처럼 두 개의 주성분 분석선이 생성될 경우 그 평균이 되는 각도를 주성분 분석선의 최종 방향으로 결정할 수 있으며, 이러한 주성분 분석선의 최종 방향은 추후 LP 연결선을 생성하는 기준 방향을 제공할 수 있다.

또한, 상기 HP 노드 설정부(240)는, 상기 자유공간 탐색부(210)에 의해 선택된 주행 자유공간에서 장애물이 인지되지 않는 가장 먼 지점에 높은 우선순위를 부여한 HP(High Priotity) 노드를 설정하여 저장할 수 있다. 이때 높은 우선순위라 함은 차량이 현재 위치에서 다음 위치로 이동함에 있어 경유해야 할 필요성이 높은 것을 의미한다.

그리고, 상기 HP 노드 설정부(240)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 차량의 중심에서부터 상기 주행 자유공간에 설정된 HP 노드에 이르는 거리를 잇는 HP 연결선을 생성하여 저장할 수 있다.

이와 같이 생성된 상기 HP 노드는 차량이 주행 자유공간에 주차되어 있는 차량 등의 장애물에 의한 방해를 받지 않고 이동할 수 있는 지점을 나타내고, 상기 HP 연결선은 차량의 현재 위치에서 상기 HP 노드에 이르는 주행경로를 제공할 수 있다.

이와 같이 HP 노드를 잇는 HP 연결선은 주차장에서 차량이 이동하는 주행 경로를 형성하게 되므로, 해당 주차장 전체를 주행하는 경로인 전역경로(Global Path)의 일부를 형성할 수 있다.

그러나, 도 3에 도시된 것처럼 자유공간이 하나만 검출되는 경우와 달리 도 5에 도시된 것처럼 자유공간이 두개 이상 검출될 경우 어느 자유공간을 주행 자유공간으로 선택할지 결정하여야 한다.

도 5에 도시된 예에서는 1번 자유공간과 2번 자유공간이 검출되고, 두 자유공간 모두 차량의 폭보다 넓은 횡 간격을 제공하고 있지만, 상기 최적 로컬경로 생성모듈에서 채택하고 있는 바와 같이 포텐셜 필드(Potential Field) 기반의 알고리즘에 의해 최적경로를 생성할 경우, 가까운 장애물이 제공하는 척력 포텐셜 필드(Repulsive Potential Field)의 영향에 의해 보다 넓은 자유공간을 제공하고 있는 2번 자유공간을 주행 자유공간을 선택할 수 있게 된다.

통상적으로 포텐셜 필드 기반의 알고리즘에 의해 최적경로를 생성할 경우, 목적지로 접근하도록 유도하는 인력 포텐셜 필드(Attractive Potential Field)가 없다면, 인접한 장애물로부터 멀리 떨어지게 하는 척력 포텐셜 필드의 영향을 받게 된다.

상기 전역경로 탐색모듈(200)은 비어 있는 주차구역을 찾기 위해 주차장 내부를 이동하는 최적화된 전역경로를 탐색하여 주차장 맵을 생성하기 위한 것이고, 상기 최적 로컬경로 생성모듈은 현재의 위치에서 비어 있는 주차구역을 찾아 이동하기 위한 최적의 로컬경로를 생성하기 위한 것이므로, 차량의 접근을 유도할 수 있는 인력 포텐셜 필드가 존재하기는 어려운 점이 있다.

그에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이 복수의 자유공간이 검출되고, 어느 하나의 자유공간이 더 넓은 자유공간을 제공하여 그 넓은 자유공간에 HP 노드가 설정된다면, 해당 HP 노드에 이르러서는 다른 방향성을 찾지 못한 채 로컬 미니멈(Local Minimum) 상황에 처하게 되는 경우가 발생하게 된다.

또한, 이러한 로컬 미니멈 상황을 해결하기 위해서는 최적의 주행경로를 벗어난 위치에 설정되어 있는 HP 노드를 경유한 후 원래의 주행경로로 돌아오는 경로를 생성하게 되므로 경로 손실을 초래할 우려가 있게 된다.

따라서, 상기 자유공간 탐색부(210)는, 복수의 자유공간이 검출될 경우 상기 최적 로컬경로 생성모듈에서 최적의 로컬경로를 생성할 수 있는 자유공간을 주행 자유공간으로 선택하여 HP 노드를 설정할 수 있게 함이 바람직하다.

이를 위하여, 상기 자유공간 탐색부(210)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 주행 가능한 폭을 갖는 2 이상의 자유공간이 인식될 때, 주성분 분석 시작점 위치에 일정 반경을 갖는 주성분 분석 포텐셜 필드를 생성하여, 장애물이 있는 공간에서 인식되는 척력 포텐셜 필드를 강화시킬 수 있다.

즉, 차량이 자율 주행에 의해 이동 중일 경우 전방 측부에 장애물이 존재하는 것으로 인식되면 그러한 장애물이 있는 방향보다는 현재의 주행방향을 유지하게 되므로, 상기 주성분 분석의 시작점 위치에 주성분 분석 포텐셜 필드를 생성하여 장애물이 있는 공간으로의 인식을 유도할 수 있다.

이때, 상기 자유공간 탐색부(210)는, 상기 인지정보에 의해 장애물이 검출되는 셀의 번호가 차량의 현재 위치와 근접한 앞쪽 위치에서 장애물이 많이 검출될 경우에는 상기 주성분 분석 시작점의 반경을 좁게 설정하고, 장애물이 검출되는 셀의 번호가 뒤쪽 위치인 경우에는 주성분 분석 시작점의 반경을 크게 설정할 수 있다.

그에 따라 셀의 앞쪽 위치에서 장애물이 많이 검출될 경우에는 작은 반경의 주성분 분석 포텐셜 필드를 생성하여 이를 회피하여 옆으로 이동하거나 회전 이동이 가능하도록 주행 자유공간을 선택하고, 셀의 뒤쪽 위치에서 장애물이 많이 검출될 경우에는 큰 반경의 주성분 분석 시작점이 차량의 접근을 방지하는 주성분 분석 포텐셜 필드로 작용하게 함으로써, 로컬 미니멈 상황에 처하게 되는 것을 방지할 수 있다.

이를 위하여, 하기의 수학식 2와 같이 포텐셜 필드 기반의 알고리즘 구현시 주성분 분석 포텐셜 필드가 함께 고려될 경우에도 그 공간이 주행 자유공간으로 선택될 수 있는 지를 확인할 수 있다.

[수학식 2]

이때, 상기 수학식 2의 변수 표현에서 위 첨자는 장애물 감지에 사용된 센서(s)를 나타내고, 아래 첨자는 감지된 장애물(o)을 나타낸다. 그에 따라,

와

는 차량을 중심으로 하는 로컬 좌표계상에서 센서에 의해 장애물이 검출되는 위치의 좌표를 나타내고,

와

는 장애물의 x축 및 y축에서의 공분산을 나타낸다.

그리고 주성분 분석 시작점에 생성되는 주성분 분석 포텐셜 필드(F_PCA)를 산출하는 (5)식에 있어, l=1과 N은 맵에 가까운 위치에서 차량에 가까운 위치까지 미치게 되는 영향을 모두 고려하여 상기 주성분 분석 포텐셜 필드(F_PCA)가 산출됨을 나타낸다.

또한, (3)식과 (6)식에서 F_REP는 척력 포텐셜 필드(Repulsive Force Potential Field)를 나타내고, F_PCA는 주성분 분석 포텐셜 필드(Principle Component Analysis Force Potential Field)를 나타낸다. 그리고, (3)식과 (5)식에서 K_REP와 K_SP는 각각 척력 포텐셜 필드에서의 상수값과 주성분 분석 포텐셜 필드 시작점(SP : Start Point)에서의 상수값을 나타낸다.

상기 수학식 2에 의해 인지정보를 이용하여 실제 검출된 장애물에 의해 생성되는 척력 포텐셜 필드(F_REP)에 더하여 상기 주성분 분석 시작점에 생성되는 주성분 분석 포텐셜 필드(F_PCA)의 합이, 차량에서 포텐셜 필드 기반으로 경로를 생성할 때 작용하는 전체 포텐셜 필드가 될 수 있다.

그에 따라, 상기 자유공간 탐색부(210)는, 주행 가능 폭을 갖는 2 이상의 자유공간이 인식될 때, 상기 수학식 2에 의해 산출된 전체 포텐설 필드(F)에서 국소적인 최소값을 나타내는 로컬 미니멈(Local Minimum)을 찾고, 그러한 로컬 미니멈 주변에서 차량의 이동이 가능한 공간이 확보될 수 있는지 여부를 확인하여 주행 자유공간을 선택할 수 있다.

이로 인하여, 주성분 분석 시작점 포텐셜 필드(F_PCA)가 고려되지 않고 검출되는 장애물의 위치만을 기준으로 판단하여 2번 자유공간을 주행 경로로 선택하였던 도 5와는 달리, 도 6에서는 주성분 분석 시작점 포텐셜 필드와 겹치면서 2번 자유공간이 줄어들고 그로 인해 2번 자유공간에서는 차량의 추가 이동을 확보할 수 있을 정도의 공간을 확보하기 어렵게 되어 1번 자유공간을 주행 경로로 선택하게 된다.

상기 자유공간 탐색부(210)에서는, 이와 같이 선택된 1번 자유공간을 주행 자유공간으로 선택함으로써, 상기 HP 노드 설정부에서 그 주행 자유공간에 차량의 이동을 유도하기 위한 HP 노드를 설정하고 주차장 맵에 저장할 수 있다.

또한, 상기 전역경로 탐색모듈(200)은, 상기 HP 노드 이후의 공간에 대하여 상기 주성분 분석선과 평행한 LP(Low Prioty) 연결선을 생성하는 LP 연결선 생성부(250)를 더 포함할 수 있다.

즉, 상기 LP 연결선은 HP 노드 이후의 주행 경로에 대한 기준을 상기 주성분 분석선과 평행하게 제시하기 위한 것으로서, 상기 최적 로컬경로 생성모듈에서 포텐셜 필드 기반의 알고리즘에 의해 경로를 생성하는 가이드를 제공할 수 있다.

이때, 도 6에 도시된 바와 같이 차량의 전방 양 측부에서 모두 주성분 분석선이 생성될 경우에는, 상기 LP 연결선은 두개의 주성분 분석선이 이루는 각도의 평균으로 설정될 수 있다.

또한, 상기 전역경로 탐색모듈(200)은, 상기 LP 연결선이 다른 연결선이나 노드와 접하게 되는 포인트를 LP(Low Prioty) 노드로 설정하는 LP 노드 설정부(260)를 더 포함할 수 있다.

즉, 차량에 구비된 인지센서부에서 직접 감지 할 수 있는 범위 내에서 설정되는 HP 노드와 달리, 상기 LP 노드는 인지센서부에서의 감지 범위를 벗어난 영역에 대하여 생성된 LP 연결선이 다른 연결선 또는 노드와 연결되는 포인트에 설정된다.

그에 따라, 비록 차량이 직접 주행하거나 감지하지 않은 영역에 대하여도 로컬경로 생성에 이용될 수 있는 LP 노드를 설정할 수 있게 된다. 그로 인하여, 주차장 내의 모든 공간을 주행하지 않더라도, 상기 HP 노드와 LP 노드 상호간을 연결하는 HP 연결선과 LP 연결선에 의해 주차장에 대한 전역경로를 생성할 수 있다.

또한, 상기 HP 노드에 연결되어 있는 HP 연결선이나 LP 연결선이 3개 또는 그 이상일 경우에는 해당 HP 노드에 이르기 위한 주행 자유공간이 3개 또는 그 이상인 경우이므로, 해당 HP 노드가 설정된 공간을 삼거리나 사거리로 판정하여 주차장 맵(270)에 저장할 수 있다.

또한, 상기 최적 로컬경로 생성모듈(300)은, 상기 HP 노드에 연결되는 연결선을 모니터링하여 모든 HP 노드가 2개 이상의 HP 연결선에 연결되어 있는 것으로 판단될 경우 새로운 로컬경로의 생성이 가능하도록 제어하는 경로생성조건 판단부(310)와, 차량이 주차장 내부를 주행하면서 지나간 HP 노드의 우선순위를 지나간 시간에 반비례하게 하향 설정하는 우선순위 갱신부(320)와, 차량의 현재 위치에서 목적지에 이르는 경로를 포텐셜 필드에 기반하여 생성하되 목적지에 이르기까지 경유하게 되는 HP 노드의 우선순위가 높은 경로를 로컬경로로 생성하는 로컬경로 생성부(330)를 포함할 수 있다.

상기 경로생성조건 판단부(310)는, 주차장 내부를 주행하면서 획득하는 감지정보에 기반하여 생성된 모든 HP 노드에 2개 이상의 HP 연결선이 연결되어 있는 것으로 판단될 경우, 지나온 경로를 회귀하지 않으면서 목적지에 이를 수 있는 새로운 로컬경로의 생성이 가능하도록 제어할 수 있다.

즉, 차량의 감지범위 내에 있지 않았던 미지의 영역에 대하여 설정되는 LP 노드와 달리, 상기 HP 노드가 설정된 공간은 차량의 감지범위에 들어왔었던 공간이며, 상기 HP 연결선은 차량과 HP 노드를 연결하여 안전한 주행이 가능함이 확인된 주행 가능공간을 나타내게 된다.

그에 따라, 상기 경로생성조건 판단부(310)는, 주차장을 주행하면서 획득한 감지정보를 기반으로 생성된 모든 HP 노드에 2개 이상의 HP 연결선이 연결되어 있어, 상기 HP 노드로의 접근과 이탈에 대한 경로의 명확성이 확보된 이후, 주차장 내에서 원하는 목적지로 이동할 수 있는 새로운 로컬 경로를 생성할 수 있게 한다.

또한, 상기 최적 로컬경로 생성모듈(300)은, 도 7b의 (f)에 도시된 바와 같이, 차량이 주행하면서 이동해온 경로 이외에 LP 노드를 경유하는 새로운 경로를 이용하여 시작 노드에 도달할 수 있는 경우에는 적어도 하나 이상의 LP 노드를 경유하는 새로운 경로를 최적 경로로 생성하도록 제어할 수도 있다.

이와 같이 LP 노드를 경유하여 시작 노드로 복귀하는 경로를 최적 경로로 생성하는 것은 특정 목적지로 가기 위한 로컬경로를 생성하는 것이 아니라, 주차장 내의 전역경로를 생성하기 위한 탐색 과정의 일부인바, 모든 HP 노드에 2개 이상의 HP 연결선이 연결되지 않은 경우에도 가능할 수 있다.

즉, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이 주차장의 내부 구조가 대칭적인 순환구조로 이루어진 경우에는, 미지의 영역에 대하여 생성되어 있는 LP 노드가 차량이 주행 중 경유하게 되는 HP 노드로 전환될 가능성이 높게 된다.

그에 따라, 도 7b의 (e)에 도시된 바와 같이, LP 연결선이 서로 접하여 LP 노드를 생성할 경우, 그 LP 노드는 서로 다른 HP 노드에서 연장된 상이한 LP 연결선들이 만나게 되는 것을 나타내므로, 그 LP 노드를 경유하도록 LP 연결선을 따라 주행할 경우 다른 HP 노드와 만나는 전역경로를 생성할 수 있게 된다.

상기 우선순위 갱신부(320)는, 주차장 내부를 주행하는 차량이 다른 장소보다 우선적으로 지나가야 하는 HP 노드의 순위를 차량의 주행 상황을 고려하여 갱신 설정할 수 있다.

그에 따라, 차량이 최근에 지나간 HP 노드로 빠르게 되돌아가는 것을 방지할 수 있도록, 상기 우선순위 갱신부(320)는, 최근에 지나간 HP 노드의 우선순위를 하기의 수학식 3과 같이 지나간 시간의 반비례하게 하향 설정할 수 있다.

[수학식 3]

또한, 상기 우선순위 갱신부(320)는, 차량이 현재 주행하고 있는 이동방향에 가까운 위치에 설정되어 있는 HP 노드일수록 우선순위를 높게 설정할 수도 있다. 그에 따라, 차량의 주행방향에서 직전에 통과한 HP 노드에는 낮은 우선순위가 설정되고, 그 주행방향 전방에 위치하고 있는 HP 노드에는 높은 우선순위가 설정될 수 있다.

이때, 상기 우선순위 갱신부(320)는, 주차장 내부 주행 중 상기 인지센서부에 의해 비어 있는 주차구역(Empty Parking Space)이 인식될 경우에는, 그 주차구역을 최우선순위 노드로 설정하여 자율 주차를 실행할 수 있다.

또한, 상기 로컬경로 생성부(330)는, 차량의 현재 위치에서 비어 있는 주차구역에 이르는 최?Ю? 로컬경로를 포텐셜 필드(Potential Field) 기반의 알고리즘으로 생성할 수 있다.

이때, 상기 로컬경로 생성부(330)에서는, 특정 목적지에 이르는 최적의 로컬경로를 생성하기 위해 통상적으로 사용되는 다양한 알고리즘을 적용하여 로컬경로를 생성할 수 있다.

그에 따라, 상기 로컬경로 생성부(330)는, 최소 비용 경로를 구하는 것과 관련된 RPP(Rural Postman Problem) 문제 해결이 가능한 다양한 알고리즘을 적용하여 최적 로컬경로를 생성할 수 있다. 또한, 최단 경로 탐색에 많이 활용되고 있는 다익스트라(Dijkstra) 알고리즘을 기초로 최적 로컬경로를 생성할 수도 있다. 또한, 주차장에 구축되어 있는 인프라로부터 최종 목적지에 대한 정보를 수신한 경우에는 최단 경로 생성에 가장 많이 이용되고 있는 에이스타(A*) 알고리즘에 의해 최적 로컬경로를 생성할 수도 있다.

이때, 상기 우선순위 갱신부(320)에 의하여 차량이 경유할 HP 노드에 대한 우선순위가 설정되어 있는바, 우선순위가 낮은 HP 노드보다는 우선순위가 높은 HP 노드를 선행적으로 경유하도록 로컬경로를 생성할 수 있다.

이와 같이 우선순위가 높은 HP 노드를 선행적으로 경유하도록 로컬경로를 생성하는 일 예로서, 도 8에 도시된 바와 같이 시작점에서 1차 목적지에 이르는 1차 이동경로를 먼저 거치고, 이후 1차 목적지에서 현재의 위치에 이르는 2차 이동경로를 따라 이동한 상태에서, 다시 1차 목적지에 가고자 하는 3차 이동경로인 로컬경로를 생성하는 것을 설명한다.

상기 로컬경로 생성부(330)에서는, 차량의 현재 위치에서 각 HP 노드를 거쳐 1차 목적지에 이르는 이동거리의 총합을 연산하여 최소 이동거리를 제시하는 로컬경로를 생성할 수 있다. 이때, 상기 1차 목적지에 이르는 복수의 경로 상의 이동거리가 동일할 경우에는 우선순위가 높은 HP 노드가 포함되도록 로컬경로를 생성할 수 있다.

그에 따라, 1차 이동경로보다 2차 이동경로를 더 최근에 경유 하였으므로, 1번 로컬경로의 일부에 포함되는 HP 노드보다 2번 로컬경로의 일부에 포함되는 HP 노드가 더 높은 우선순위를 갖게 된다. 따라서, 상기 로컬경로 생성부는 더 높은 우선순위를 갖는 HP 노드가 경로 중에 포함되어 있는 2번 로컬경로를 최적의 로컬경로로 선택할 수 있다.

이와 같이, 주차장 내의 주행 자유공간을 노드화하여 전역경로에 대한 주차장맵을 생성하고, 차량이 주행하는 동안 경유하게 되는 HP 노드의 우선순위를 갱신 저장할 수 있다. 그리고, HP 노드 상호간을 연결하는 적어도 하나 이상의 로컬경로를 생성하되, 생성된 로컬경로 상에 포함되어 있는 HP 노드의 우선순위를 비교하는 것만으로도 원하는 목적지에 이르는 최적의 로컬경로를 간편하게 생성할 수 있으므로, 자율주차를 주차공간 탐색의 편의를 제공할 수 있다.

다음에는 도 7a 및 도 7b를 참조하여 사각형 구조의 주차장에 진입하여 해당 주차장에서 차량이 주차되는 주차공간과 차량의 주행이 가능한 주행 자유공간을 탐색하여 노드화된 주차장 맵을 설정하는 일 예를 설명한다.

먼저, 도 7a의 (a)에 도시된 바와 같이, 차량에 구비된 인지센서부에 의해 차량 전방을 감지하면서 주차장 입구에 진입한다. 이때, 도 7a에서는 차량이 우측통행(Right Hand Based)의 단 방향성을 유지하면서 주행하는 경우를 나타낸다.

이때, 상기 자유공간 인식부는, 상기 인지센서부에 구비된 초음파 센서와 카메라 등으로 구성되는 전방위 센서를 이용하여 근거리에 주차된 차량 등 장애물이 있는지 여부를 판단한 후, 장애물이 없을 경우 상기 전방위 센서의 감지영역을 자유공간(Free Space)으로 인식할 수 있다.

그리고, 상기 HP 노드 생성부는, 상기 자유공간 중 상기 전방위 센서에 의해 감지되는 최대 감지범위 말단에 HP 노드를 설정한다. 또한 상기 인지센서부에 구비된 라이다 센서 등으로 구성되는 원거리 센서를 이용하여 원거리에 이르기까지 주차된 차량 등이 있는지 여부를 판단한 후, 장애물이 없을 경우 상기 원거리 센서의 감지영역도 자유공간으로 인식할 수 있다.

이와 같이 상기 원거리 센서에 의해 감지되는 자유공간 말단에 설정되는 HP 노드 이후에는, 상기 LP 연결선 생성부에 의해 자유공간 측면에 주차되어 있는 차량들의 주성분 분석선과 평행한 방향의 기울기를 갖는 LP 연결선을 생성하여, 이후의 차량 움직임을 가이드 할 수 있다.

또한, 상기 자유공간 인식부는, 도 7a의 (b)에 도시된 바와 같이, 주차장 입구에서 상기 전방위 센서에 의해 좌측 근거리에도 장애물이 검출되지 않는 자유공간이 있음을 인식할 수 있고, 상기 HP 노드 생성부에 의해 전방위 센서에 의해 감지되는 감지범위의 말단에도 HP 노드가 설정되고, 상기 LP 연결선 생성부에 의해 상기 HP 노드 이후의 미지의 영역에도 LP 연결선이 생성될 수 있다.

이때, 상기 LP 연결선 생성부는, 상기 LP 연결선을 생성함에 있어, 상기 주성분 분석선 생성부에 의해 생성된 주성분 분석선에 평행하게 LP 연결선을 생성할 수 있음은 물론, 주차되어 있는 차량이 검출되지 않는 경우에는 영상 데이터 등에 의해 획득하는 노면의 주차선 상태나 마커 상태 또는 연석의 배치 상태 등에 평행하게 LP 연결선을 생성할 수도 있다.

그리고, 상기 자유공간 인식부와 HP 노드 생성부에 의해 차량의 주행방향을 따라 지속적으로 감지되는 인지정보를 토대로 원거리에 이르기까지 자유공간이 연속적으로 이어지고 있음을 확인하면서 HP 노드를 지속적으로 생성하고, HP 연결선도 연장시켜 생성할 수 있다. 이와 같이 생성되는 HP 노드와 HP 연결선이 해당 주차장에 대한 전역경로를 생성할 수 있게 된다.

이후, 도 7a의 (c)에 도시된 바와 같이, 차량이 전면이 막혀 있는 코너에 도착하여 코너 벽면의 윤곽을 따라 이동하면서 회전한 후에는 다시 주차장 진입 시와 동일하게 전방위 센서와 원거리 센서에서의 감지정보를 토대로 자유공간을 확인하고, HP 노드와 HP 연결선을 생성하게 된다.

이때, 차량이 전역경로 탐색을 위해 주행하면서 상기 HP 노드 생성부에 의해 설정된 HP 노드를 지나간 경우에는 그 지나온 HP 노드의 우선순위를 시간의 경과에 반비례하게 후순위로 갱신저장함으로써, 차량이 경로 탐색 중 되돌아가는 것을 방지할 수 있다.

또한, 도 7b의 (d)에 도시된 바와 같이, 삼거리 또는 사거리에 도착한 경우에는, 주차장 입구에서와 마찬가지로 차량의 주행방향 뿐만 아니라 차량의 측면을 감지하여 자유공간을 인식하고, HP 노드와 HP 연결선 및 LP 연결선을 생성할 수 있다.

그리고, 도 7b의 (e)에 도시된 바와 같이, 다시 회전이 필요한 상황에 처하게 되면 코너링 후 자유공간을 인식하고, HP 노드와 HP 연결선 및 LP 연결선을 생성할 수 있게 된다.

이후, 모든 HP 노드가 두 개 이상의 HP 연결선을 보유하게 될 경우 새로운 경로를 이용하여 주차장 입구 또는 목적지로 돌아갈 수 있도록 HP 노드가 연결되는 경로를 생성할 수 있다.

또한, 현재 차량이 위치하고 있는 HP 노드가 막혀있어 주행이 어려운 경우에는 이미 지나온 경로 중 가장 가까운 곳에 위치하고 있는 삼거리 이상의 HP 노드로 되돌아 가서 미처 주행하지 않았던 경로를 따라 주행하면서 전역경로의 탐색을 지속할 수 있다.

다음에는 도 9 및 도 10을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 인지센서 기반의 자율주차 경로 탐색 방법을 설명한다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인지센서 기반의 자율주차 경로 탐색 방법의 구성도이고, 도 10은 본 발명에 따라 자율주차 경로를 노드화하여 맵핑하고 주차공간으로의 최적 경로를 생성하는 플로우를 나타내는 순서도이다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 인지센서 기반의 자율주차 경로 탐색 방법은, 주차장 내부를 주행하는 차량의 주변 공간을 감지하여 장애물의 존재여부와 위치를 파악할 수 있는 인지정보를 획득하는 차량 주변 인지단계(S100)와, 상기 인지정보에 의해 차량의 주행이 가능한 자유공간을 탐색하고 노드를 설정하여 주차장 내부에 대한 전역경로(global path)를 노드화된 맵으로 생성하는 전역경로 탐색단계(S200)와, 상기 주차장 내부 이동시 상기 자유공간에 설정된 노드를 연결하여 차량의 현재 위치에서 목적지에 이르는 최적의 로컬경로를 생성하는 최적 로컬경로 생성단계(S300)를 포함할 수 있다.

상기 차량 주변 인지단계(S100)에서는, 주차장 내부 공간에 대하여 차량의 주행이 가능한 자유공간과, 차량의 주행이 제한되는 주차공간을 구분하여 인식할 수 있도록, 차량 주변의 공간을 초음파 센서와 카메라 및 라이다 센서 등으로 이루어진 인지센서부에 의해 감지하여 인지정보를 획득할 수 있다.

또한, 상기 전역경로 탐색단계(S200)는, 상기 인지센서부에 의해 감지되는 차량 주변 공간을 다수의 셀로 분할한 후 상기 인지정보에 의해 장애물이 검출되는 주차공간과 검출되지 않는 자유공간을 구분하고 상기 자유공간 중 차량이 주행 가능한 폭을 갖는 주행 자유공간을 탐색하여 전역경로의 일부 영역으로 선택하는 자유공간 탐색과정(S210)과, 상기 주행 자유공간의 말단 지점에 HP(High Priority) 노드를 생성하여 상기 주차장 내부를 나타내는 주차장 맵 상에 상기 주행 자유공간을 노드화 하여 저장하는 HP 노드 생성과정(S230)을 포함할 수 있다.

상기 자유공간 탐색과정(S2310)에서는, 먼저 장애물이 인식될 수 있는 차량 주변 공간을 다수의 셀로 분할하고, 분할된 각 셀에 셀의 고유번호를 포함하는 위치정보를 설정할 수 있다. 그에 따라, 차량 주변 공간에 장애물이 존재하는지 여부를 각 셀 단위로 판단할 수 있다.

또한, 상기 자유공간 탐색과정(S210)에서는, 상기 인지정보에 의해 장애물이 검출되는 주차공간과 검출되지 않는 자유공간을 구분하되, 장애물이 검출되지 않은 셀을 자유공간으로 판단함은 물론, 장애물이 검출되는 영역에서도 해당 장애물이 검출되는 위치 전까지의 영역은 자유공간으로 판단할 수 있다. 또한, 보행자와 같이 이동 중인 객체가 검출될 경우에도, 그 공간을 자유공간으로 인지할 수 있다.

또한, 상기 자유공간 탐색과정(S210)에서는, 자유공간의 횡 방향 거리가 차량의 폭보다 넓은 자유공간을 전역경로 탐색을 위해 주행 중인 차량이 이동할 수 있는 주행 자유공간으로 선택할 수 있다.

이때, 상기 자유공간 탐색과정(S210)에서는, 장애물이 있는 것으로 판단된 셀에서 장애물이 감지된 위치에 장애물 검출 포인트를 설정하고, 상기 장애물 검출 포인트가 포함된 해당 셀의 장애물 검출 영역을 공분산 산출 영역으로 설정할 수 있다.

또한, 상기 전역경로 탐색단계(S200)는, 장애물의 검출 위치에 따라 설정되는 공분산 산출 영역의 분포 현황을 나타내는 주성분을 생성하여, 장애물이 검출될 확률이 일정 수준 이상인 공분산 산출 영역의 방향성을 나타내는 주성분 분석선을 생성하는 주성분 분석선 생성과정(S220)을 더 포함할 수 있다.

상기 주성분 분석선 생성과정(S220)에서는, 공분산 산출 영역을 나타내는 공분산 행렬을 분해하여 장애물이 검출될 확률이 일정 수준 이상인 영역의 방향성을 나타내는 고유벡터(eigenvector : e1)로 주성분 분석선을 도출할 수 있다.

이때, 상기 주성분 분석선 생성과정(S220)에서는, 두 개의 주성분 분석선이 생성될 경우 그 평균이 되는 각도를 주성분 분석선의 최종 방향으로 결정할 수 있으며, 이러한 주성분 분석선의 최종 방향은 추후 LP 연결선을 생성하는 기준 방향을 제공할 수 있다.

또한, 상기 HP 노드 설정과정(S230)에서는, 상기 자유공간 탐색과정에서 선택된 주행 자유공간에서 장애물이 인지되지 않는 가장 먼 지점에 높은 우선순위를 부여한 HP(High Priotity) 노드를 설정하여 저장할 수 있다.

그리고, 상기 HP 노드 설정과정(S230)에서는, 차량의 중심에서부터 상기 주행 자유공간에 설정된 HP 노드에 이르는 거리를 잇는 HP 연결선을 생성하여 저장할 수 있다.

또한, 상기 자유공간 탐색과정(S210)에서는, 주행 가능한 폭을 갖는 2 이상의 자유공간이 인식될 때, 주성분 분석 시작점 위치에 일정 반경을 갖는 주성분 분석 포텐셜 필드를 생성하여, 장애물이 있는 공간에서 인식되는 척력 포텐셜 필드를 강화시킬 수 있다.

이때, 상기 자유공간 탐색과정(S210)에서는, 상기 인지정보에 의해 장애물이 검출되는 셀의 번호가 차량의 현재 위치와 근접한 앞쪽 위치에서 장애물이 많이 검출될 경우에는 상기 주성분 분석 시작점의 반경을 좁게 설정하고, 장애물이 검출되는 셀의 번호가 뒤쪽 위치인 경우에는 주성분 분석 시작점의 반경을 크게 설정할 수 있다.

그에 따라 셀의 앞쪽 위치에서 장애물이 많이 검출될 경우에는 작은 반경의 주성분 분석 포텐셜 필드를 생성하여 이를 회피하여 옆으로 이동하거나 회전 이동이 가능하도록 주행 자유공간을 선택하고, 셀의 뒤쪽 위치에서 장애물이 많이 검출될 경우에는 큰 반경의 주성분 분석 시작점이 차량의 접근을 방지하는 주성분 분석 포텐셜 필드로 작용하게 할 수 있다.

상기 자유공간 탐색과정(S210)에서는 주행 가능 폭을 갖는 2 이상의 자유공간이 인식될 때, 상기 수학식 2에 의해 산출된 전체 포텐설 필드(F)에서 국소적인 최소값을 나타내는 로컬 미니멈(Local Minimum)을 찾고, 그러한 로컬 미니멈 주변에서 차량의 이동이 가능한 공간이 확보될 수 있는지 여부를 확인하여 주행 자유공간을 선택할 수 있다.

또한, 상기 전역경로 탐색단계(S200)는, 상기 HP 노드 이후의 공간에 대하여 상기 주성분 분석선과 평행한 LP(Low Prioty) 연결선을 생성하는 LP 연결선 생성과정(S240)을 더 포함할 수 있다.

즉, 상기 LP 연결선은 HP 노드 이후의 주행 경로에 대한 기준을 상기 주성분 분석선과 평행하게 제시하기 위한 것으로서, 상기 최적 로컬경로 생성단계에서 포텐셜 필드 기반의 알고리즘에 의해 경로를 생성하는 가이드를 제공할 수 있다.

또한, 상기 전역경로 탐색단계(S200)는, 상기 LP 연결선이 다른 연결선이나 노드와 접하게 되는 포인트를 LP(Low Prioty) 노드로 설정하는 LP 노드 설정과정(S250)을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 최적 로컬경로 생성단계(S300)는, 상기 HP 노드에 연결되는 연결선을 모니터링하여 모든 HP 노드가 2개 이상의 HP 연결선에 연결되어 있는 것으로 판단될 경우 새로운 로컬경로의 생성이 가능하도록 제어하는 신규경로 생성조건 판단과정(S310)과, 차량이 주차장 내부를 주행하면서 지나간 HP 노드의 우선순위를 지나간 시간에 반비례하게 하향 설정하는 우선순위 갱신과정(S320)과, 차량의 현재 위치에서 목적지에 이르는 경로를 포텐셜 필드에 기반하여 생성하되 목적지에 이르기까지 경유하게 되는 HP 노드의 우선순위가 높은 경로를 로컬경로로 생성하는 로컬경로 생성과정(S330)을 포함할 수 있다.

상기 경로생성조건 판단과정(S310)에서는, 주차장 내부를 주행하면서 획득하는 감지정보에 기반하여 생성된 모든 HP 노드에 2개 이상의 HP 연결선이 연결되어 있는 것으로 판단될 경우, 지나온 경로를 회귀하지 않으면서 목적지에 이를 수 있는 새로운 로컬경로의 생성이 가능하도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 우선순위 갱신과정(S320)에서는, 주차장 내부를 주행하는 차량이 다른 장소보다 우선적으로 지나가야 하는 HP 노드의 순위를 차량의 주행 상황을 고려하여 갱신 설정할 수 있다.

그에 따라, 차량이 최근에 지나간 HP 노드로 빠르게 되돌아가는 것을 방지할 수 있도록, 상기 우선순위 갱신과정에서는, 최근에 지나간 HP 노드의 우선순위를 차량이 해당 HP 노드를 지나간 시간에 반비례하여 하향 설정할 수 있다. 그에 따라, 최근에 통과한 HP 노드의 우선순위가 그 전에 통과하였던 HP 노드보다 더 높은 우선순위를 갖게 된다.

또한, 상기 우선순위 갱신과정(S320)에서는, 차량이 현재 주행하고 있는 이동방향에 가까운 위치에 설정되어 있는 HP 노드일수록 우선순위를 높게 설정할 수도 있다. 그에 따라, 차량의 주행방향에서 직전에 통과한 HP 노드에는 낮은 우선순위가 설정되고, 그 주행방향 전방에 위치하고 있는 HP 노드에는 높은 우선순위가 설정될 수 있다.

또한, 상기 로컬경로 생성과정(S330)에서는, 차량의 현재 위치에서 비어 있는 주차구역에 이르는 최?Ю? 로컬경로를 포텐셜 필드(Potential Field) 기반의 알고리즘으로 생성할 수 있다.

이때, 상기 로컬경로 생성과정(S330)에서는, 특정 목적지에 이르는 최적의 로컬경로를 생성하기 위해 통상적으로 사용되는 다양한 알고리즘을 적용하여 로컬경로를 생성할 수 있다.

이때, 상기 우선순위 갱신과정(S320)에 의하여 차량이 경유할 HP 노드에 대한 우선순위가 설정되어 있는바, 우선순위가 낮은 HP 노드보다는 우선순위가 높은 HP 노드를 선행적으로 경유하도록 로컬경로를 생성할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 인지센서부
110 : 초음파 센서 120 : 카메라
130 : 라이다 센서
200 : 전역경로 탐색모듈
210 : 셀 설정부 220 : 자유공간 탐색부
230 : 주성분 분석선 생성부 240 : HP 노드 설정부
250 : LP 연결선 생성부 260 : LP 노드 설정부
270 : 주차장 맵
300 : 최적 로컬경로 생성모듈
310 : 경로생성조건 판단부 320 : 우선순위 갱신부
330 : 로컬경로 생성부

Claims

주차장 내부를 주행하는 차량의 주변 공간을 감지하여 장애물의 존재여부와 위치를 파악할 수 있는 인지정보를 획득하는 인지센서부;
상기 인지정보에 의해 차량의 주행이 가능한 자유공간을 탐색하고 노드를 설정하여 주차장 내부에 대한 전역경로를 노드화된 맵으로 생성하는 전역경로 탐색모듈; 및
상기 주차장 내부 이동시 상기 자유공간에 설정된 노드를 연결하여 차량의 현재 위치에서 목적지에 이르는 최적의 로컬경로를 생성하는 최적 로컬경로 생성모듈;
을 포함하는 인지센서 기반의 자율주차 경로 탐색 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 전역경로 탐색모듈은,
상기 인지센서부에 의해 감지되는 차량 주변 공간을 다수의 셀로 분할하여 장애물의 인식 여부를 셀 마다 판단할 수 있게 한 셀 설정부;
상기 인지정보에 의해 장애물이 검출되는 주차공간과 검출되지 않는 자유공간을 구분하고, 상기 자유공간 중 차량이 주행 가능한 폭을 갖는 주행 자유공간을 탐색하여 전역경로의 일부 영역으로 선택하는 자유공간 탐색부; 및
상기 주행 자유공간의 말단 지점에 HP(High Priority) 노드를 생성하여 상기 주차장 내부를 나타내는 주차장 맵 상에 상기 주행 자유공간을 노드화 하여 저장하는 HP 노드 설정부;
를 포함하는 인지센서 기반의 자율주차 경로 탐색 시스템.
청구항 2에 있어서,
상기 전역경로 탐색모듈은,
장애물의 검출 위치에 따라 설정되는 공분산 산출 영역의 분포 현황을 나타내는 주성분을 생성하여, 장애물이 검출될 확률이 일정 수준 이상인 공분산 산출 영역의 방향성을 나타내는 주성분 분석선을 생성하는 주성분 분석선 생성부;
를 더 포함하는 인지센서 기반의 자율주차 경로 탐색 시스템.
청구항 2에 있어서,
상기 HP 노드 설정부는,
차량의 중심에서부터 상기 주행 자유공간에 설정된 HP 노드에 이르는 거리를 잇는 HP 연결선을 생성하여 저장하는 것을 특징으로 하는 인지센서 기반의 자율주차 경로 탐색 시스템.
청구항 3에 있어서,
상기 자유공간 탐색부는,
주행 가능한 폭을 갖는 2 이상의 자유공간이 인식될 때, 주성분 분석 시작점 위치에 일정 반경을 갖는 주성분 분석 포텐셜 필드를 생성하여 장애물이 있는 공간에서 인식되는 척력 포텐셜 필드를 강화시키는 것을 특징으로 하는 인지센서 기반의 자율주차 경로 탐색 시스템.
청구항 3에 있어서,
상기 전역경로 탐색모듈은,
상기 HP 노드 이후의 공간에 대하여 상기 주성분 분석선과 평행한 LP(Low Prioty) 연결선을 생성하는 LP 연결선 생성부;
를 더 포함하는 인지센서 기반의 자율주차 경로 탐색 시스템.
청구항 6에 있어서,
상기 LP 연결선 생성부는,
차량의 전방 양 측부에서 모두 주성분 분석선이 생성될 경우, 상기 LP 연결선을 두개의 주성분 분석선이 이루는 각도의 평균과 평행하도록 생성하는 것을 특징으로 하는 인지센서 기반의 자율주차 경로 탐색 시스템.
청구항 6에 있어서,
상기 전역경로 탐색모듈은,
상기 LP 연결선이 다른 연결선이나 노드와 접하게 되는 포인트를 LP 노드로 설정하는 LP 노드 설정부;
를 더 포함하는 하는 인지센서 기반의 자율주차 경로 탐색 시스템.
청구항 8에 있어서,
상기 최적 로컬경로 생성모듈은,
차량이 주차장 내부를 주행하면서 지나간 HP 노드의 우선순위를 지나간 시간에 반비례하게 하향 설정하는 우선순위 갱신부; 및
차량의 현재 위치에서 목적지에 이르는 경로를 포텐셜 필드에 기반하여 생성하되 목적지에 이르기까지 경유하게 되는 HP 노드의 우선순위가 높은 경로를 로컬경로로 생성하는 로컬경로 생성부;
를 포함하는 인지센서 기반의 자율주차 경로 탐색 시스템.
청구항 9에 있어서,
상기 최적 로컬경로 생성모듈은,
상기 HP 노드에 연결되는 연결선을 모니터링하여 모든 HP 노드가 2개 이상의 HP 연결선에 연결되어 있는 것으로 판단될 경우 새로운 로컬경로의 생성이 가능하도록 제어하는 경로생성조건 판단부;
를 더 포함하는 인지센서 기반의 자율주차 경로 탐색 시스템.
청구항 9에 있어서,
상기 최적 로컬경로 생성모듈은,
차량이 주행하면서 이동해온 경로 이외에 LP 노드를 경유하는 새로운 경로를 이용하여 시작 노드에 도달할 수 있는 경우에는 적어도 하나 이상의 LP 노드를 경유하는 새로운 경로를 최적 경로로 생성하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 인지센서 기반의 자율주차 경로 탐색 시스템.
청구항 9에 있어서,
상기 우선순위 갱신부는,
주차장 내부 주행 중 상기 인지센서부에 의해 비어 있는 주차구역이 인식될 경우, 그 주차구역을 최우선순위 노드로 설정하여 자율 주차를 실행하는 것을 특징으로 하는 인지센서 기반의 자율주차 경로 탐색 시스템.
주차장 내부를 주행하는 차량의 주변 공간을 감지하여 장애물의 존재여부와 위치를 파악할 수 있는 인지정보를 획득하는 차량 주변 인지단계;
상기 인지정보에 의해 차량의 주행이 가능한 자유공간을 탐색하고 노드를 설정하여 주차장 내부에 대한 전역경로를 노드화된 맵으로 생성하는 전역경로 탐색단계; 및
상기 주차장 내부 이동시 상기 자유공간에 설정된 노드를 연결하여 차량의 현재 위치에서 목적지에 이르는 최적의 로컬경로를 생성하는 최적 로컬경로 생성단계;
를 포함하는 인지센서 기반의 자율주차 경로 탐색 방법.
청구항 13에 있어서,
상기 전역경로 탐색단계는,
차량 주변 공간을 다수의 셀로 분할한 후, 상기 인지정보에 의해 장애물이 검출되는 주차공간과 검출되지 않는 자유공간을 구분하고, 상기 자유공간 중 차량이 주행 가능한 폭을 갖는 주행 자유공간을 탐색하여 전역경로의 일부 영역으로 선택하는 자유공간 탐색과정; 및
상기 주행 자유공간의 말단 지점에 HP(High Priority) 노드를 생성하여 상기 주차장 내부를 나타내는 주차장 맵 상에 상기 주행 자유공간을 노드화 하여 저장하는 HP 노드 생성과정;
을 포함하는 인지센서 기반의 자율주차 경로 탐색 방법.
청구항 14에 있어서,
상기 전역경로 탐색단계는,
장애물의 검출 위치에 따라 설정되는 공분산 산출 영역의 분포 현황을 나타내는 주성분을 생성하여, 장애물이 검출될 확률이 일정 수준 이상인 공분산 산출 영역의 방향성을 나타내는 주성분 분석선을 생성하는 주성분 분석선 생성과정;
을 더 포함하는 인지센서 기반의 자율주차 경로 탐색 방법.
청구항 14에 있어서,
상기 자유공간 탐색과정은,
주행 가능한 폭을 갖는 2 이상의 자유공간이 인식될 때, 주성분 분석 시작점 위치에 일정 반경을 갖는 주성분 분석 포텐셜 필드를 생성하여, 장애물이 있는 공간에서 인식되는 척력 포텐셜 필드를 강화시키는 것을 특징으로 하는 인지센서 기반의 자율주차 경로 탐색 방법.
청구항 15에 있어서,
상기 전역경로 탐색단계는,
상기 HP 노드 이후의 공간에 대하여 상기 주성분 분석선과 평행한 LP(Low Prioty) 연결선을 생성하는 LP 연결선 생성과정;
을 더 포함하는 인지센서 기반의 자율주차 경로 탐색 방법.
청구항 17에 있어서,
상기 전역경로 탐색단계는,
상기 LP 연결선이 다른 연결선이나 노드와 접하게 되는 포인트를 LP(Low Prioty) 노드로 설정하는 LP 노드 설정과정;
을 더 포함하는 인지센서 기반의 자율주차 경로 탐색 방법.
청구항 17에 있어서,
상기 최적 로컬경로 생성단계는,
차량이 주차장 내부를 주행하면서 지나간 HP 노드의 우선순위를 지나간 시간에 반비례하게 하향 설정하는 우선순위 갱신과정; 및
차량의 현재 위치에서 목적지에 이르는 경로를 포텐셜 필드에 기반하여 생성하되 목적지에 이르기까지 경유하게 되는 HP 노드의 우선순위가 높은 경로를 로컬경로로 생성하는 로컬경로 생성과정;
을 포함하는 인지센서 기반의 자율주차 경로 탐색 방법.
청구항 19에 있어서,
상기 최적 로컬경로 생성단계는,
상기 HP 노드에 연결되는 연결선을 모니터링하여 모든 HP 노드가 2개 이상의 HP 연결선에 연결되어 있는 것으로 판단될 경우 새로운 로컬경로의 생성이 가능하도록 제어하는 신규경로 생성조건 판단과정;
을 더 포함하는 인지센서 기반의 자율주차 경로 탐색 방법.