KR20230021730A - 대체 궤적 확정 방법, 컴퓨터 프로그램 제품, 주차 지원 시스템 및 차량 - Google Patents

대체 궤적 확정 방법, 컴퓨터 프로그램 제품, 주차 지원 시스템 및 차량 Download PDF

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KR20230021730A
KR20230021730A KR1020237000707A KR20237000707A KR20230021730A KR 20230021730 A KR20230021730 A KR 20230021730A KR 1020237000707 A KR1020237000707 A KR 1020237000707A KR 20237000707 A KR20237000707 A KR 20237000707A KR 20230021730 A KR20230021730 A KR 20230021730A
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스테파니 프린자우센
세드릭 랑거
바엘 구에차이
파비안 푸크스
볼프강 가임
샤라드 쉬바지라오 바드가온카르
스테판 에발드
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발레오 샬터 운트 센소렌 게엠베아
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Abstract

자율 주행 모드에서 주차 지원 시스템(110)에 의해 작동 가능한 차량(100)을 위한 대체 궤적(ET)을 결정하기 위한 방법으로서, 이동 방향 전환점(WP)에서 서로 연결된 적어도 제1 구간(A1) 및 제2 구간(A2)을 포함하는 미리 정의된 궤적(VT)을 수신하는 단계(S1) ― 제1 구간(A1)의 이동 방향(DIR)은 제2 구간(A2)의 이동 방향(DIR)과 상이함 ― 와, 차량(100)의 주변 환경(200)을 나타내는 센서 신호(SIG)를 수신하는 단계(S2)와, 수신된 센서 신호(SIG)에 기초하여 주변 환경(200) 내의 장애물(210)을 검출하는 단계(S3)와, 미리 정의된 궤적(VT), 검출된 장애물(210) 및 차량(100)의 차량 지오메트리(geometry)에 기초하여, 차량(100)과 장애물(210) 사이에 충돌이 발생하는 미리 정의된 궤적(VT) 상의 지점인 적어도 하나의 충돌 지점(KP)을 계산하는 단계(S4)와, 계산된 적어도 하나의 충돌 지점(KP)에 기초하여 대체 궤적(ET)을 확정하는 단계(S5) ― 대체 궤적(ET)은 충돌 지점(KP) 앞에 위치한 미리 정의된 궤적(VT) 상의 시작점(ET1)과 충돌 지점(KP) 뒤에 위치한 미리 정의된 궤적(VT) 상의 종료점(ET2)을 충돌을 피하면서 연결함 ― 를 포함하는, 방법.

Description

대체 궤적 확정 방법, 컴퓨터 프로그램 제품, 주차 지원 시스템 및 차량
본 발명은 대체 궤적을 확정하는 방법, 컴퓨터 프로그램 제품, 주차 지원 시스템, 및 주차 지원 시스템을 갖는 차량에 관한 것이다.
차량을 사용하여 훈련된 궤적을 자율적으로 재추적(retrace)할 수 있는 주차 지원 시스템이 알려져 있다. 이러한 주차 지원 시스템에서는 먼저 궤적이 훈련되고, 즉, 차량의 사용자가 훈련될 궤적을 수동으로 운전하고, 주차 지원 시스템 또는 다른 시스템이 궤적을 기록한다. 나중에, 사용자는 주차 지원 시스템에 의해 재추적되는 훈련된 궤적을 가질 수 있다.
이는 그 사이에 환경 조건이 변경된 경우, 특히 훈련된 궤적의 영역에서 장애물이 발견되는 경우 문제가 될 수 있다. 이것은 종종 재추적 동작의 종료로 이어진다.
문서 DE 10 2017 115 988 A1은 차량의 자동화된 작동을 위한 방법을 설명하는데, 여기에서는 궤적이 제공되고 궤적에 대응하는 영역에서 물체가 검출된다. 영역에서 검출된 물체는 분류되고, 검출된 물체의 분류에 따라 궤적의 이동 경로가 수정된다.
이러한 배경에서, 본 발명의 하나의 목적은 차량의 작동을 개선하는 것이다.
제1 양태에 따르면, 자율주행 모드에서 주차 지원 시스템에 의해 작동 가능한 차량을 위한 대체 궤적을 확정하기 위한 방법이 제안된다. 제1 단계에서는 이동 방향 전환점에서 서로 연결된 적어도 제1 구간 및 제2 구간을 포함하는 미리 정의된 궤적이 수신되는데, 여기서 제1 구간의 이동 방향은 제2 구간의 이동 방향과 상이하다. 제2 단계에서는 차량의 주변 환경을 나타내는 센서 신호가 수신된다. 제3 단계에서는 수신된 센서 신호에 기초하여 환경 내의 장애물이 검출된다. 제4 단계에서는 차량과 장애물 사이에 충돌이 발생하는 미리 정의된 궤적 상의 지점인 적어도 하나의 충돌 지점이 계산된다. 계산은 미리 정의된 궤적, 검출된 장애물, 및 차량의 차량 지오메트리(geometry)에 기초한다. 제5 단계에서는 적어도 하나의 계산된 충돌 지점에 기초하여 대체 궤적을 확정한다. 대체 궤적은 충돌 지점 앞에 위치한 미리 정의된 궤적 상의 시작점과 충돌 지점 뒤에 위치한 미리 정의된 궤적 상의 종료점을 충돌을 피하면서 연결한다.
이 방법은 특히 장애물이 이동 방향 전환점의 영역 내에 있을 때 미리 정의된 궤적을 따른 안전한 지속을 방해하는 장애물을 확정된 대체 궤적에 따라 우회할 수 있다는 이점을 갖는다. 이는 대응하는 재추적 동작이 성공적으로 수행될 수 있고 중단될 필요가 없음을 의미한다. 제안된 방법은 특히 차량의 주차 지원 시스템에 의해 수행된다.
운전자 지원 시스템으로도 지칭되는 주차 지원 시스템은 특히 차량의 부분 자율 주행 또는 완전 자율 주행을 위해 구성된다. 부분 자율 주행은 예를 들어 주차 지원 시스템이 조향 장치 및/또는 자동 속도 레벨 시스템을 제어하는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 완전 자율 주행은 예를 들어 주차 지원 시스템이 구동 디바이스와 제동 디바이스를 추가적으로 제어하는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 주차 지원 시스템은 하드웨어의 형태 및/또는 소프트웨어의 형태로 구현될 수 있다. 하드웨어의 형태로 구현되는 경우, 주차 지원 시스템은 예를 들어 컴퓨터 또는 마이크로프로세서의 형태일 수 있다. 소프트웨어의 형태로 구현되는 경우, 주차 지원 시스템은 컴퓨터 프로그램 제품, 기능, 루틴, 프로그램 코드의 일부, 또는 실행 가능한 객체의 형태일 수 있다. 특히, 주차 지원 시스템은 차량의 상위 제어 컴퓨터의 일부, 예를 들어 ECU(Engine Control Unit)의 형태일 수 있다.
차량은 예를 들어 자동차 또는 트럭이다. 바람직하게는, 차량은 차량의 운전 상태를 캡처하고 차량의 환경을 캡처하도록 구성된 다수의 센서 유닛을 포함한다. 차량의 이러한 센서 유닛의 예는, 카메라, 레이더(radar: radio detection and ranging) 또는 라이더(lidar: light detection and ranging)와 같은 이미지 획득 디바이스, 초음파 센서, 위치 센서, 휠 각도 센서 및/또는 휠 속도 센서이다. 센서 유닛들은, 예를 들어 캡처된 센서 신호에 기초하여 부분 자율 주행 또는 완전 자율 주행을 수행하는 주차 지원 시스템에, 센서 신호를 출력하도록 각각 구성된다.
바람직하게는, 미리 정의된 궤적은 훈련된 궤적이다. 예를 들어, 주차 지원 시스템 또는 차량의 다른 시스템은 훈련 모드에서 수동으로 주행된 궤적을 기록하고 저장하도록 구성된다. 이는, 예를 들어, 속도, 위치, 조향 각도 등과 같은 차량의 주행 조건을 가능한 한 고유하게 특징짓는 다양한 센서 신호를 기록하는 것을 수반한다. 또한, 센서 신호는, 예를 들어, 차량의 환경의 이미지, 특히, 환경 내 장애물의 위치를 가능하게 하는 차량의 환경 센서에 의해 기록된다. 차량의 주행 상태를 시간 동기적으로 재생함으로써, 즉, 이를 반복함으로써, 훈련된 궤적은 재추적될 수 있다.
예를 들어, 사용자가 입력 디바이스에 의해 재추적 동작을 시작하는 것이 제공되는데, 여기서는 사용자가 다수의 미리 정의된 궤적에서 추적될 궤적을 선택하거나 주차 지원 시스템이 차량의 현재 위치 및 방향에 기초하여 적절한 궤적을 사용자에게 제안한다.
이 경우, 미리 정의된 궤적은 차량의 이동 방향이 변경되는 적어도 하나의 이동 방향 전환점을 포함한다. 따라서, 이동 방향 전환점 앞의 제1 구간에서의 이동 방향과 이동 방향 전환점 뒤의 제2 구간에서의 이동 방향은 반대가 된다. 이동 방향은 예를 들어 차량의 바퀴의 회전 방향에 의해 결정될 수 있는데, 여기서 바퀴의 회전 방향은 두 구간에서 다르다(즉, 처음에는 반시계 방향이고 다음에는 시계 방향임).
미리 정의된 궤적을 재추적하기 위해, 현재 환경 센서 데이터를 고려하는 것이 바람직하다. 따라서, 주차 지원 시스템은 주변 환경을 나타내는 센서 신호를 수신한다. 주차 지원 시스템은, 예를 들어, 차량의 하나 이상의 환경 센서로부터 이를 직접 수신하고 서로 다른 환경 센서의 다수의 센서 신호를 결합할 수 있거나, 또는 주차 지원 시스템은 이미 전처리된 상태의 센서 신호를 예를 들어 환경에서 검출된 장애물이 표시되는 디지털 환경 지도의 형태로 수신할 수 있다.
그런 다음, 수신된 센서 신호에 기초하여 환경 내의 장애물이 검출된다. 장애물의 검출은, 예를 들어, 차량의 좌표계에서 장애물의 좌표 또는 장애물의 윤곽을 검출하는 것, 장애물의 지오메트리를 검출하는 것, 장애물의 유형을 검출하는 것 등을 포함한다. 달리 말하면 장애물은 분류된다. 정적 장애물인지 동적 장애물인지 확정하는 것도 가능하다. 정적 장애물은 재추적 동작 중에 자신의 위치를 변경하지 않거나 측정 부정확성의 범위 내에서만 변경하며, 동적 장애물은 움직이거나 움직였을 수 있다.
그런 다음, 차량과 장애물 사이에 충돌이 발생하는 미리 정의된 궤적 상의 지점인 적어도 하나의 충돌 지점이 계산된다. 계산 지점은 미리 정의된 궤적, 검출된 장애물 및 차량의 차량 지오메트리에 기초하여 계산된다. 차량의 차량 지오메트리는 특히 미리 정의되며, 예를 들어 복수의 에지 및 표면을 갖는 기하학적 모델을 포함한다. 예를 들어, 충돌 지점은 차량이 지정된 궤적을 따라 이동하는 경우에 차량이 장애물에 접촉하는 지점이다. 이 재추적은 예를 들어 주차 지원 시스템에 의해 시뮬레이션될 수 있다. 차량이 장애물과 접촉하거나 중첩되는 미리 정의된 궤적 상의 각 지점은 예를 들어 충돌 지점으로서 계산된다. 충돌 지점은 장애물까지의 미리 정의된 최소 거리(예를 들어, 안전 거리)가 미달되는 경우에도 존재할 수 있다.
적어도 하나의 충돌 지점이 계산된 후, 계산된 적어도 하나의 충돌 지점에 기초하여 대체 궤적이 확정된다. 대체 궤적은 충돌 지점 앞에 위치한 미리 정의된 궤적 상의 시작점과 충돌 지점 뒤에 위치한 미리 정의된 궤적 상의 종료점을 충돌을 피하면서 연결한다. 따라서, 대체 궤적은, 장애물로 인해 발생하는 재추적 동작의 종료 또는 충돌 없이 미리 정의된 궤적의 목표 위치에 도달할 수 있도록, 미리 정의된 궤적 내의 특정 구간을 대체한다. 바람직하게는 대체 궤적이 가능한 한 짧도록 대체 궤적의 길이는 최소화된다. 이는 미리 정의된 궤적으로부터의 편차를 최소로 유지한다.
일 실시예에 따르면, 주차 지원 시스템은 차량으로 하여금 확정된 대체 궤적을 따라 주행하게 한다. 특히, 위에서 설명된 주차 지원 시스템은 대응하는 제어 커맨드 등을 생성 및 출력함으로써 차량을 반자율 모드 또는 완전자율 주행 모드에서 동작시키는 것으로 이해된다.
다른 실시예에 따르면, 대체 궤적의 시작점은 제1 구간에 위치하고 대체 궤적의 종료점은 제2 구간에 위치한다.
이 실시예에서, 대체 궤적은 이동 방향 전환점을 포함하는 미리 정의된 궤적의 특정 구간을 대체한다. 이는 특히 장애물이 이동 방향 전환점의 영역 내에 배치되어 예를 들어 충돌 없이는 더 이상 이동 방향 전환점에 도달할 수 없는 경우에 해당된다.
추가 실시예에 따르면, 이동 방향 전환점으로부터 장애물까지의 거리는 미리 정의된 제한 값보다 작다.
미리 정의된 제한 값은 예를 들어 차량의 크기 및 달성 가능한 최대 조향 각도에 따라 다르다. 예를 들어, 소형차의 경우 제한 값은 3m, 4m 또는 5m일 수 있다. 트럭의 경우 제한 값은 예를 들어 7m, 8m 또는 9m일 수 있다.
실시예에서, 이동 방향 전환점으로부터 장애물까지의 거리에 대한 제한 값은 제1 구간 및 제2 구간에 대한 장애물의 상대 위치에 따라 다르다. 예를 들어, 장애물은 지정된 궤적 상에 있을 수 있으며 이 경우 제한 값은 상대적으로 크게 설정된다. 다른 예에서, 장애물은 이동 방향 전환점 뒤의 미리 정의된 궤적 상에 위치하지 않을 수 있다. 그러면 제한 값은 상대적으로 작게 설정될 수 있다.
추가 실시예에 따르면, 대체 궤적은 적어도 하나의 추가 이동 방향 전환점을 포함한다.
또한, 대체 궤적은 미리 정의된 궤적의 이동 방향 변경 구간을 대체한다고 말할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 대체 궤적은 미리 정의된 궤적 상의 중첩 구간에 있는 구간을 갖고, 중첩 구간에서 대체 궤적의 이동 방향은 미리 정의된 궤적의 이동 방향과 반대이다.
예를 들어 장애물이 너무 늦게 검출되어 미리 정의된 궤적의 재추적 동안 주어진 궤적에서 왼쪽 또는 오른쪽으로 전환할 수 없는 시점에 장애물이 검출되는 경우가 있을 수 있다. 그러면, 예를 들어, 대체 궤적은 충돌 없이 장애물을 우회할 수 있는 개선된 시작 위치로 차량을 가져오기 위해 사전 결정된 궤적 상에서의 후진(backtracking)을 초기에 포함할 수 있다.
추가 실시예에 따르면, 미리 정의된 궤적에 대한 대체 궤적의 최대 오프셋은 미리 정의된 최대 오프셋보다 작다.
예를 들어, 오프셋은 대체 궤적 상의 한 지점에서 미리 정의된 궤적까지의 최단 거리로 정의된다. 오프셋은 또한 차량 지오메트리를 고려하여 결정될 수 있다.
추가 실시예에 따르면, 대체 궤적은 적어도 3개의 이동 방향 전환점을 갖는다.
예를 들어, 미리 결정된 궤적으로부터의 이탈이 거의 불가능한 특히 복잡한 경우에, 차량의 동작은 대체 궤적을 통해 장애물을 피하는 데 도움이 될 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 대체 궤적의 시작점에서 충돌점까지의 거리는 미리 정의된 최대 거리보다 작다.
이는 지정된 궤적으로부터의 이탈이 너무 일찍 이루어지지 않는 것을 보장한다. 미리 정의된 최대 거리는 특히 차량 지오메트리 및 최대 조향 각도에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 미리 정의된 최대 거리는 3m, 4m, 5m, 6m, 7m, 8m, 9m 또는 심지어 10m이다.
방법의 추가 실시예에 따르면, 대체 궤적의 길이는 미리 정의된 최대 길이보다 작다.
제2 양태에 따르면, 프로그램이 컴퓨터에 의해 실행될 때 컴퓨터로 하여금 제1 측면에 따른 방법을 수행하도록 촉구하는 커맨드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 제안된다.
컴퓨터 프로그램 수단과 같은 컴퓨터 프로그램 제품은, 메모리 카드, USB 스틱, CD-ROM, DVD와 같은 저장 매체로서 또는 서버에서 네트워크로 다운로드 가능한 파일의 형태로 제공되거나 공급될 수 있다. 이는 예를 들어 무선 통신 네트워크에서 컴퓨터 프로그램 제품 또는 컴퓨터 프로그램 수단을 포함하는 대응하는 파일을 전송함으로써 발생할 수 있다.
제3 양태에 따르면, 차량용 주차 지원 시스템이 제안된다. 운전자 지원 시스템으로도 지칭될 수 있는 주차 지원 시스템은 궤적을 따라 차량을 자동으로 구동하도록 구성된다. 주차 지원 시스템은 미리 정의된 궤적을 수신하고 차량의 주변 환경을 나타내는 센서 신호를 수신하는 수신 유닛을 포함한다. 미리 정의된 궤적은 이동 방향 전환점에서 서로 연결된 적어도 제1 구간 및 제2 구간을 포함하는데, 제1 구간의 이동 방향은 제2 구간의 이동 방향과 상이하다. 주차 지원 시스템은 수신된 센서 신호에 의존하여 주변 환경 내의 장애물을 검출하는 검출 유닛과, 미리 정의된 궤적, 검출된 장애물 및 차량의 차량 지오메트리에 의존하여, 차량과 장애물 사이에 충돌이 발생하는 지점인 미리 정의된 궤적 상의 적어도 하나의 충돌 지점을 계산하는 계산 유닛을 더 포함한다. 또한, 주차 지원 시스템은 계산된 적어도 하나의 충돌 지점에 기초하여 대체 궤적을 확정하는 확정 유닛을 갖는데, 대체 궤적은 충돌 지점 앞에 위치한 미리 정의된 궤적 상의 시작점과 충돌 지점 뒤에 위치한 미리 정의된 궤적 상의 종료점을 충돌을 피하면서 연결한다.
바람직하게는, 주차 지원 시스템은 제1 양태의 방법으로 작동된다. 주차 지원 시스템은 제1 양태의 방법에 대해 설명된 것과 동일한 이점을 갖는다. 제안된 방법에 대해 설명된 실시예 및 특징은 제안된 주차 지원 시스템에도 마찬가지로 적용된다.
주차 지원 시스템은 특히 차량의 부분 자율 주행 또는 완전 자율 주행을 위해 설계된다. 부분 자율 주행은 예를 들어 주차 지원 시스템이 조향 장치 및/또는 자동 속도 레벨 시스템을 제어하는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 완전 자율 주행은 예를 들어 주차 지원 시스템이 구동 디바이스와 제동 디바이스를 추가적으로 제어하는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 주차 지원 시스템 및/또는 주차 지원 시스템의 임의의 유닛, 예를 들어, 수신 유닛, 검출 유닛, 계산 유닛 및/또는 확정 유닛은 하드웨어의 형태 및/또는 소프트웨어의 형태로 구현될 수 있다. 하드웨어 형태의 구현의 경우, 주차 지원 시스템 또는 각각의 유닛은 예를 들어 컴퓨터 또는 마이크로프로세서로서 설계될 수 있다. 소프트웨어 형태의 구현의 경우, 주차 지원 시스템 또는 각각의 유닛은 컴퓨터 프로그램 제품, 기능, 루틴, 프로그램 코드의 일부, 또는 실행 가능한 객체로서 설계될 수 있다. 특히, 주차 지원 시스템 또는 각각의 유닛은 예를 들어 ECU(Engine Control Unit)와 같은 차량의 상위 제어 컴퓨터 또는 제어 시스템의 일부의 형태일 수 있다.
주차 지원 시스템의 일 실시예에 따르면, 이는 대체 궤적을 따르는 차량의 자동 주행을 위해 구성된다.
추가 양태는 제3 양태에 따른 주차 지원 시스템을 구비한 차량을 제안한다.
차량은 예를 들어 자동차 또는 트럭이다. 바람직하게는, 차량은 차량의 주행 상태를 캡처하고 차량의 환경을 캡처하도록 구성된 다수의 센서 유닛을 포함한다. 차량의 이러한 센서 유닛의 예는 카메라, 레이더(radar: radio detection and ranging) 또는 라이더(lidar: light detection and ranging)와 같은 이미지 획득 디바이스, 초음파 센서, 위치 센서, 휠 각도 센서 및/또는 휠 속도 센서이다. 센서 유닛들은, 예를 들어 캡처된 센서 신호에 기초하여 부분 자율 주행 또는 완전 자율 주행을 수행하는 주차 지원 시스템에, 센서 신호를 출력하도록 각각 구성된다.
본 발명의 가능한 추가 구현은 예시적 실시예와 관련하여 위에서 또는 아래에 설명되는 특징 또는 실시예의 명시적으로 언급되지 않은 조합을 더 포함한다. 이 경우에 당업자는 또한 본 발명의 각각의 기본 형태에 개선 사항 또는 추가 사항으로서 개별 양태를 추가할 것이다.
본 발명의 추가적인 유리한 구성 및 양태는 후술되는 본 발명의 예시적인 실시예 및 종속항의 대상이다. 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 기초하여 아래에서 보다 상세히 설명된다.
도 1은 차량의 조감도를 개략적으로 도시한다.
도 2는 미리 정의된 궤적 및 대체 궤적의 제1 예의 개략도를 도시한다.
도 3은 미리 정의된 궤적 및 대체 궤적의 제2 예의 개략도를 도시한다.
도 4는 미리 정의된 궤적 및 대체 궤적의 제3 예의 개략도를 도시한다.
도 5는 미리 정의된 궤적 및 대체 궤적의 제4 예의 개략도를 도시한다.
도 6은 미리 정의된 궤적 및 대체 궤적의 제5 예의 개략도를 도시한다.
도 7은 주차 지원 시스템의 예시적 일 실시예의 개략적 블록도를 도시한다.
도 8은 대체 궤적을 확정하기 위한 방법의 예시적 실시예의 개략적 블록도를 도시한다.
달리 명시되지 않는 한, 동일하거나 기능적으로 동일한 요소는 도면에서 동일한 참조 부호로 제공되었다.
도 1은 차량(100)의 조감도를 개략적으로 도시한다. 차량(100)은 예를 들어 환경(200) 내에 배치된 자동차이다. 자동차(100)는 예를 들어 제어 장치의 형태인 주차 지원 시스템(110)을 갖는다. 또한, 자동차(100) 상에는 복수의 환경 센서 디바이스(120, 130)가 배치되는데, 이는 예를 들어 광학 센서(120) 및 초음파 센서(130)일 수 있다. 광학 센서(120)는 예를 들어 시각 카메라, 레이더 및/또는 라이더를 포함한다. 각각의 광학 센서(120)는 자동차(100)의 환경(200)으로부터 각 영역의 이미지를 캡쳐하여 이를 광학 센서 신호로서 출력할 수 있다. 초음파 센서(130)는 환경(200) 내에 배치된 물체로부터의 거리를 검출하여 대응하는 센서 신호를 출력하도록 구성된다. 센서(120, 130)에 의해 캡처된 센서 신호를 사용하여, 주차 지원 시스템(110)은 자동차(100)를 부분 자율적으로 또는 심지어 완전 자율적으로 구동할 수 있다. 도 1에 도시된 광학 센서(120) 및 초음파 센서(130)에 추가하여, 차량(100)이 다양한 다른 센서 디바이스(120, 130)를 갖추도록 준비가 이루어질 수 있다. 이들의 예는 마이크로폰, 가속도 센서, 전자기적으로 전송 가능한 데이터 신호를 수신하기 위한 결합된 수신기를 갖는 안테나 등이다.
주차 지원 시스템(110)은, 상이한 시나리오들에 대해 도 2 내지 도 6에 기초하여 아래에서 상세히 설명되는 바와 같이, 대체 궤적(ET)(도 2 내지 도 6 참조)을 확정하도록 설계된다.
도 2는 미리 정의된 궤적(VT) 및 대체 궤적(ET)의 제1 예의 개략도를 도시한다. 대체 궤적(ET)은 미리 정의된 궤적(VT)의 특정 구간을 대체함으로써 미리 정의된 궤적(VT) 상에 부분적으로 위치하는 장애물(210)과의 충돌을 방지한다.
미리 정의된 궤적(VT)은 예를 들어 훈련된 궤적이며 시작 위치(SP)에서 종료 위치(EP)로 이어진다. 이 예에서, 미리 정의된 궤적(VT)은 2개의 이동 방향 전환점(WP)을 포함하는데, 각각의 전환점에서 차량(100)의 이동 방향(DIR)은 화살표(DIR)로부터 명백한 바와 같이 변경된다.
이러한 제1 시나리오에서, 재추적 절차 동안 장애물(210)은 미리 정의된 궤적(VT)의 제1 이동 방향 전환점(WP) 앞의 제1 구간(A1) 내의 미리 정의된 궤적(VT) 상에 배열된다. 차량(100)이 미리 정의된 궤적(VT)에서 계속 주행할 경우 장애물(210)과 충돌하는 충돌 지점(KP)이 계산된다.
따라서, 대체 궤적(ET)이 확정된다. 이는 장애물(210) 바로 앞의 미리 정의된 궤적(VT) 상의 시작점(ET1)에서 시작된다. 시작점(ET1)은 또한 이동 방향 전환점(WP), 즉, 차량(100)의 이동 방향(DIR)이 반전되는 지점이다. 대체 궤적(ET)은 미리 정의된 궤적(VT)의 제2 구간(A2) 상에 있는 미리 정의된 궤적(VT) 상의 종료점(ET2)까지의 단일 구간 내에서 완만한 경로(rolling path)를 따른다. 종료점(ET2)에서의 차량(100)의 이동 방향(DIR)은 미리 정의된 궤적(VT)의 제2 구간(A2)의 이동 방향(DIR)에 대응한다.
미리 정의된 궤적(VT)의 나머지 부분은 장애물(210)이 없으므로 의도한 대로 재추적될 수 있다.
도 3은 미리 정의된 궤적(VT) 및 대체 궤적(ET)의 제2 예의 개략도를 도시한다. 시나리오는 도 2와 유사한데, 한 가지 차이점은 차량(100)이 장애물(210)로부터 훨씬 더 멀리 떨어져 있을 때 장애물(210)이 조기에 검출된다는 점이다. 이는 대체 궤적(ET)의 다른 계획을 허용한다. 이 예에서, 대체 궤적(ET)의 시작점(ET1)은 계산된 충돌 지점(KP)으로부터 거리(DK)를 갖는다. 이 경우에, 대체 궤적(ET)은 초기에 시작점(ET1)에서 시작하여 미리 정의된 궤적(VT)으로부터 횡방향으로 이탈하는데, 이동 방향(DIR)은 초기에는 동일하다. 그런 다음, 이동 방향 전환점(WP)에 도달하고 여기에서 이동 방향(DIR)이 반전된다. 미리 정의된 궤적(VT)은 장애물(210) 앞에서 교차되고 종료점(ET2)에서 대체 궤적(ET)이 완료되고, 차량(100)은 미리 정의된 궤적(VT)을 따라 계속 진행할 수 있다. 충돌 지점(KP)이 더 빨리 검출될수록, 즉, 차량(100)과 충돌 지점(KP) 사이의 거리(DK)가 클수록, 대체 궤적(ET)을 계획하는 데 더 많은 유연성이 존재한다.
도 3은 또한 미리 정의된 궤적(VT)의 제1 이동 방향 전환점(WP)으로부터 장애물(210)까지의 거리(DH)를 도시한다. 이 거리(DH)는 대체 궤적(ET)를 확정하기 위한 파라미터로 사용될 수 있다. 특히, 거리(DH)에 대한 상한이 제공될 수 있다. 거리(DH)가 상한을 초과하는 경우, 예를 들어 차량(100)이 제1 이동 방향 전환점(WP) 앞에서 미리 정의된 궤적(VT)으로 복귀하도록, 즉, 예를 들어 차량(100)이 장애물(210)을 돌아 주행하도록 또 다른 회피 동작이 계획될 수 있다.
도 4는 미리 정의된 궤적(VT) 및 대체 궤적(ET)의 제3 예의 개략도를 도시한다. 도 4의 시나리오는, 종료 위치(EP)가 다르다는 점 및 장애물(210)이 이동 방향 전환점(WP) 뒤에 있는 미리 정의된 궤적(VT)의 제2 구간(A2) 상에 배치된다는 점에서 도 2 및 도 3과 상이하다.
이 예의 특별한 특징은 대체 궤적(ET)이 여전히 이동 방향 전환점(WP) 앞의 제1 구간(A1) 내의 미리 정의된 궤적(VT)에서 출발한다는 것이다. 이 예에서 대체 궤적(ET)은 도 3에서 설명된 것과 유사하다.
도 5는 미리 정의된 궤적(VT) 및 대체 궤적(ET)의 제4 예의 개략도를 도시한다. 이러한 제4 예에서, 한편으로 장애물(210)은 미리 정의된 궤적(VT) 상에 있지 않지만 다소 가까이 있고, 다른 한편으로 미리 정의된 궤적(VT)에 더하여 두 개의 실선 경계선(LIM)이 표시되어 있는데, 이는 예를 들어 대체 궤적(ET)이 뻗어나갈 수 있는 주행 가능 영역 또는 허용 가능 영역을 제한한다. 따라서, 이 예에서는 대체 궤적(ET)이 미리 정의된 궤적(VT)에서 너무 멀리 벗어나지 않는 것이 보장된다.
장애물(210)은 미리 정의된 궤적(VT)으로부터 거리(Dmin)를 갖는다. 거리(Dmin)는 장애물로부터 유지되어야 하는 최소 거리 미만이다. 예를 들어, 차량 지오메트리으로 인해, 거리(Dmin)에도 불구하고 충돌 지점(KP)에서 충돌이 발생하므로 대체 궤적(ET)이 필요하다. 이 예에서, 충돌 지점(KP)은 차량(100)이 이미 장애물(210)에 상당히 근접한 경우에만 계산되며, 이는 차량(100)이 초기에 약간 후진해야 하는 이유가 된다. 따라서, 시작점(ET1)은 주행 방향 전환점(WP)에 대응한다. 미리 정의된 궤적(VT)과 대체 궤적(ET)이 서로 중첩되지만 각각 반대의 이동 방향(DIR)을 갖는 중첩 구간(A3)이 형성된다. 주행 가능 영역의 제한(LIM)으로 인해 이 경우 도 2의 예에서 표시된 바와 같은 대체 궤적(ET)은 불가능하다. 따라서, 대체 궤적(ET)은 차량(100)의 이동 방향(DIR)이 반전되는 2개의 추가 이동 방향 전환점(WP)(따라서 총 3개)을 포함한다. 따라서, 이 예에서 대체 궤적(ET)은 미리 정의된 궤적(VT)에서 벗어난 여러 구간으로 구성된다.
도 6은 미리 정의된 궤적(VT) 및 대체 궤적(ET)의 제5 예의 개략도를 도시한다. 이 예에서, 장애물(210)은 미리 정의된 궤적(VT)의 이동 방향 전환점(WP) 뒤에 위치한다. 그러나, 미리 정의된 궤적(VT)으로부터 장애물(210)까지의 거리(Dmin)는 예를 들어 재추적 절차 동안 준수되어야 하는 안전 거리 미만이다. 따라서, 미리 정의된 궤적(VT)의 이동 방향 전환점(WP)에서(또는 그 바로 앞에서), 충돌 지점(KP)에서 충돌이 발생할 수 있다. 따라서, 차량(100)은 이동 방향 전환점(WP)에 도달하지 않는다. 대체 궤적(ET)이 계획되는데, 그 시작점(ET1)은 이동 방향 전환점(WP) 바로 앞에 위치하며 그 자체가 이동 방향 전환점(WP)이다. 대체 궤적(ET)은 미리 정의된 궤적(VT)에 대해 가능한 한 작은 오프셋을 갖는 시작점(ET1)으로부터 미리 정의된 궤적(VT)의 제2 구간(A2) 상의 종료점(ET2)까지 이어지며, 종료점(ET2)부터는 미리 정의된 궤적(VT) 상에서 자율 주행이 계속된다.
도 7은 차량(100)(도 1 내지 도 6 참조)용 주차 지원 시스템(110)의 예시적인 일 실시예의 개략적 블록도를 도시한다. 주차 지원 시스템(110)은 궤적(VT, ET)(또한 도 2 내지 도 6 참조)을 따라 자동으로 차량(100)을 구동하도록 구성된다. 주차 지원 시스템(110)은 이동 방향 전환점(WP)(도 2 내지 도 6 참조)에서 서로 연결된 적어도 제1 구간(A1)(도 2 내지 도 6 참조) 및 제2 구간(A2)(도 2 내지 도 6 참조)(제1 구간(A1)의 이동 방향(DIR)(도 2 내지 도 6 참조)은 제2 구간의 이동 방향(DIR)과 상이함)을 포함하는 미리 정의된 궤적(VT)를 수신하고 차량(100)의 주변 환경(200)(도 1 참조)을 나타내는 센서 신호(SIG)를 수신하기 위한 수신 유닛(112)을 포함한다. 검출 유닛(114)은 수신된 센서 신호(SIG)에 기초하여 주변 환경(200)에서 장애물(210)(도 2 내지 도 6 참조)을 검출하도록 구성된다. 계산 유닛(116)은, 미리 정의된 궤적(VT), 검출된 장애물(210) 및 차량(100)의 차량 지오메트리에 기초하여, 차량(100)과 장애물(210) 사이에 충돌이 발생하는 미리 정의된 궤적(VT) 상의 지점인 적어도 하나의 충돌 지점(KP)(도 2 내지 도 6 참조)을 계산하도록 구성된다. 확정 유닛(118)은 적어도 하나의 계산된 충돌 지점(KP)에 기초하여 대체 궤적(ET)를 확정하도록 구성되는데, 대체 궤적(ET)은 충돌 지점(KP) 앞에 위치한 미리 정의된 궤적(VT) 상의 시작점(ET1)(도 2 내지 도 6 참조)과 충돌 지점(KP) 뒤에 위치한 미리 정의된 궤적(VT) 상의 종료점(ET2)(도 2 내지 도 6 참조)을 충돌을 피하면서 연결한다.
이 예에서, 확정 유닛(118)는 대체 궤적(ET)을 주차 지원 시스템(110) 외부의 유닛(미도시)으로 출력한다. 대안적으로, 주차 지원 시스템(110)이 차량(100)을 확정된 대체 궤적(ET)을 따라 주행하게 하는 것이 제공될 수 있다.
주차 지원 시스템(110) 및/또는 주차 지원 시스템(110)의 임의의 유닛, 예를 들어, 수신 유닛(112), 검출 유닛(114), 계산 유닛(116) 및/또는 확정 유닛(118)은 하드웨어의 형태로 및/또는 소프트웨어의 형태로 구현될 수 있다. 하드웨어의 형태의 구현의 경우, 주차 지원 시스템(110) 또는 각각의 유닛(112, 114, 116, 118)은 예를 들어 컴퓨터 또는 마이크로프로세서로서 설계될 수 있다. 소프트웨어의 형태의 구현의 경우, 주차 지원 시스템(110) 또는 각각의 유닛(112, 114, 116, 118)은 컴퓨터 프로그램 제품, 기능, 루틴, 프로그램 코드의 일부, 또는 실행 가능한 객체로서 설계될 수 있다. 특히, 주차 지원 시스템(110) 또는 각각의 유닛(112, 114, 116, 118)은 차량(100)의 상위 레벨 제어 컴퓨터 또는 제어 시스템(미도시)의 일부로서 구성될 수 있다.
도 8은 자율 주행 모드에서 주차 지원 시스템(110)(도 1 내지 도 7 참조)에 의해 작동될 수 있는 차량(100)(도 1 내지 도 6 참조)을 위한 대체 궤적(ET)(도 2 내지 도 7 참조)를 확정하기 위한 방법의 예시적 실시예의 개략적 블록도를 도시한다. 제1 단계(S1)에서, 전환점(WP)(도 2 내지 도 6 참조)에서 서로 연결된 적어도 제1 구간(A1)(도 2 내지 도 6 참조) 및 제2 구간(A2)(도 2 내지 도 6 참조)을 포함하는 미리 결정된 궤적(VT)(도 2 내지 도 7 참조)이 수신되는데, 여기서 제1 구간(A1)의 이동 방향(DIR)(도 2 내지 도 6 참조)은 제2 구간(A2)의 이동 방향(DIR)과 상이하며, 특히 제2 구간(A2)의 이동 방향(DIR)에 대해 반전된다. 제2 단계(S2)에서, 차량(100)의 주변 환경(200)(도 1 참조)을 나타내는 센서 신호(SIG)가 수신된다(도 7 참조). 제3 단계(S3)에서, 수신된 센서 신호(SIG)에 기초하여 주변 환경(200)에서 장애물(210)(도 2 내지 도 6 참조)이 검출된다. 제4 단계(S4)에서, 미리 정의된 궤적(VT), 검출된 장애물(210) 및 차량(100)의 차량 지오메트리에 기초하여, 차량(100)과 장애물(210) 사이에 충돌이 발생하는 미리 정의된 궤적(VT) 상의 지점인 적어도 하나의 충돌 지점(KP)(도 2 내지 도 6 참조)이 계산된다. 제5 단계(S5)에서, 적어도 하나의 계산된 충돌 지점(KP)에 기초하여 대체 궤적(ET)이 계산되는데, 대체 궤적(ET)은 충돌 지점(KP) 앞에 위치한 미리 정의된 궤적(VT) 상의 시작점(ET1)(도 2 내지 도 6 참조)과 충돌 지점(KP) 뒤에 위치한 미리 정의된 궤적(VT) 상의 종료점(ET2)(도 2 내지 도 6 참조)을 충돌을 피하면서 연결한다.
바람직하게는 이 방법은 도 7의 주차 지원 시스템(110)을 사용하여 유리하게 수행된다.
본 발명은 예시적 실시예에 기초하여 설명되었지만, 이는 다수의 방식으로 수정될 수 있다.
100: 차량
110: 주차 지원 시스템
112: 수신 유닛
114: 검출 유닛
116: 계산 유닛
118: 확정 유닛
120: 광학 센서
130: 초음파 센서
210: 장애물
A1: 제1 구간
A2: 제2 구간
A3: 중첩 구간
DH: 거리
DIR: 이동 방향
DK: 거리
Dmin: 거리
EP: 종료 위치
ET: 대체 궤적
ET1: 시작점
ET2: 종료점
KP: 충돌 지점
LIM: 경계
S1: 방법 단계
S2: 방법 단계
S3: 방법 단계
S4: 방법 단계
S5: 방법 단계
SIG: 센서 신호
SP: 시작 위치
VT: 미리 정의된 궤적
WP: 이동 방향 전환점

Claims (14)

  1. 자율 주행 모드에서 주차 지원 시스템(110)에 의해 작동 가능한 차량(100)을 위한 대체 궤적(ET)을 결정하기 위한 방법으로서,
    이동 방향 전환점(WP)에서 서로 연결된 적어도 제1 구간(A1) 및 제2 구간(A2)을 포함하는 미리 정의된 궤적(VT)을 수신하는 단계(S1) ― 상기 제1 구간(A1)의 이동 방향(DIR)은 상기 제2 구간(A2)의 이동 방향(DIR)과 상이함 ― 와,
    상기 차량(100)의 주변 환경(200)을 나타내는 센서 신호(SIG)를 수신하는 단계(S2)와,
    상기 수신된 센서 신호(SIG)에 기초하여 상기 주변 환경(200) 내의 장애물(210)을 검출하는 단계(S3)와,
    상기 미리 정의된 궤적(VT), 상기 검출된 장애물(210) 및 상기 차량(100)의 차량 지오메트리(geometry)에 기초하여, 상기 차량(100)과 상기 장애물(210) 사이에 충돌이 발생하는 상기 미리 정의된 궤적(VT) 상의 지점인 적어도 하나의 충돌 지점(KP)을 계산하는 단계(S4)와,
    상기 계산된 적어도 하나의 충돌 지점(KP)에 기초하여 상기 대체 궤적(ET)을 확정하는 단계(S5) ― 상기 대체 궤적(ET)은 상기 충돌 지점(KP) 앞에 위치한 상기 미리 정의된 궤적(VT) 상의 시작점(ET1)과 상기 충돌 지점(KP) 뒤에 위치한 상기 미리 정의된 궤적(VT) 상의 종료점(ET2)을 충돌을 피하면서 연결함 ― 를 포함하는,
    방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주차 지원 시스템(110)은 상기 차량(100)으로 하여금 상기 확정된 대체 궤적(ET)을 따라 주행하게 하는,
    방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 대체 궤적(ET)의 시작점(ET1)은 상기 제1 구간(A1)에 있고, 상기 대체 궤적(ET)의 종료점(ET2)은 상기 제2 구간(A2)에 있는,
    방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동 방향 전환점(WP)으로부터 상기 장애물(210)까지의 거리(DH)는 미리 정의된 제한 값보다 작은,
    방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대체 궤적(ET)은 적어도 하나의 추가 이동 방향 전환점(WP)을 포함하는,
    방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대체 궤적(ET)은 상기 미리 정의된 궤적(VT) 상의 중첩 구간(A3) 내에 있는 구간을 가지며, 상기 중첩 구간(A3)에서 상기 대체 궤적(ET)의 이동 방향(DIR)은 상기 미리 정의된 궤적(VT)의 이동 방향(DIR)과 반대인,
    방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미리 정의된 궤적(VT)에 대한 상기 대체 궤적(ET)의 최대 오프셋은 미리 정의된 최대 오프셋보다 작은,
    방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대체 궤적(ET)은 적어도 3개의 이동 방향 전환점(WP)을 포함하는,
    방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대체 궤적(ET)의 시작점(ET1)에서 상기 충돌 지점(KP)까지의 거리(DK)는 미리 정의된 최대 거리보다 작은,
    방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대체 궤적(ET)의 길이는 미리 정의된 최대 길이보다 작은,
    방법.
  11. 커맨드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품으로서,
    상기 커맨드는 컴퓨터에 의해 프로그램이 실행되는 동안 상기 컴퓨터로 하여금 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하게 하는,
    컴퓨터 프로그램 제품.
  12. 궤적(VT, ET)을 따라 차량(100)을 자동으로 구동하도록 구성된 차량(100)용 주차 지원 시스템(110)으로서,
    이동 방향 전환점(WP)에서 서로 연결된 적어도 제1 구간(A1) 및 제2 구간(A2)을 포함하는 미리 정의된 궤적(VT)을 수신하고, 상기 차량(100)의 주변 환경(200)을 나타내는 센서 신호(SIG)를 수신(S2)하는 수신 유닛(112) ― 상기 제1 구간(A1)의 이동 방향(DIR)은 상기 제2 구간(A2)의 이동 방향(DIR)과 상이함 ― 과,
    상기 수신된 센서 신호(SIG)에 기초하여 상기 주변 환경(200) 내의 장애물(210)을 검출하는 검출 유닛(114)과,
    상기 미리 정의된 궤적(VT), 상기 검출된 장애물(210) 및 상기 차량(100)의 차량 지오메트리에 기초하여, 상기 차량(100)과 상기 장애물(210) 사이에 충돌이 발생하는 상기 미리 정의된 궤적(VT) 상의 지점인 적어도 하나의 충돌 지점(KP)을 계산하는 계산 유닛(116)과,
    상기 계산된 적어도 하나의 충돌 지점(KP)에 기초하여 대체 궤적(ET)을 확정하는 확정 유닛(118) ― 상기 대체 궤적(ET)은 상기 충돌 지점(KP) 앞에 위치한 상기 미리 정의된 궤적(VT) 상의 시작점(ET1)과 상기 충돌 지점(KP) 뒤에 위치한 상기 미리 정의된 궤적(VT) 상의 종료점(ET2)을 충돌을 피하면서 연결함 ― 을 포함하는,
    주차 지원 시스템(110).
  13. 제12항에 있어서,
    상기 주차 지원 시스템(110)은 상기 대체 궤적(ET)을 따라 자동으로 상기 차량(100)을 구동하도록 구성되는,
    주차 지원 시스템(110).
  14. 제12항 또는 제13항에 따른 주차 지원 시스템(110)을 구비한 차량(100).
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