KR101396886B1 - 다중 레이어 레이저 거리센서를 이용한 주행로 최적 인식방법 및 그 장치 - Google Patents

다중 레이어 레이저 거리센서를 이용한 주행로 최적 인식방법 및 그 장치 Download PDF

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김종희
이영일
주상현
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Abstract

본 발명은 다중 레이어 레이저 거리센서를 활용하여 주행가능영역(주행로)을 효과적으로 추정하기 위한 주행로 최적 인식방법에 관한 것으로, 다중 레이어를 갖는 레이저 거리센서를 이용하여 각 레이어에 대해 지향 방향에 수직되게 직선으로 이루어진 각도별 거리정보를 획득하고, 상기 획득된 각도별 거리정보에 기반하여 각 레이어별로 주행가능영역의 경계를 계산하여, 상기 계산된 주행가능영역의 경계중에서 주행가능영역의 거리정보가 가장 직선으로 표현되는(변화가 적은) 레이어를 선택함으로써 자율이동차량의 자율주행 성능 및 안정성을 높일 수 있는 효과가 있다.

Description

다중 레이어 레이저 거리센서를 이용한 주행로 최적 인식방법 및 그 장치{METHOD AND APPARATUS FOR OPTIMAL-DRIVABLE PATH DETECTION WITH MULTI-LAYER LASER RANGE SENSOR}
본 발명은 다중 레이어 레이저 거리센서를 활용하여 주행가능영역(주행로)을 효과적으로 추정하기 위한 주행로 최적 인식방법 및 그장치에 관한 것이다.
일반적으로 자율 이동 차량의 경우, 차선을 포함한 유/무인 차량의 주행을 보조하는 표지 및 사물 등이 존재하는 구조화된(well-structured) 도로 및 임도와 같은 비포장도로 등을 포함한 비구조화된(ill-structured) 도로를 자율주행하기 위하여, 차량 전방에 부착되어 주행 가능한 영역을 추정하고 해당 영역 안에서 경로를 생성하고 제어하는 센서가 사용된다.
이러한 주행가능영역을 추정하기 위하여 영상뿐만 아니라 비교적 영상에 비해 조도, 계절 등의 외부적 영향에 강한 레이저 거리센서가 활용된다. 이러한 레이저 거리센서를 활용함에 있어 이차원의 레이저 거리센서를 사용할 경우에는 환경에 대해 비교적 강건한 장점이 있지만 추정할 수 있는 정보가 이차원의 스캔 평면상에서 주행가능영역의 폭 혹은 경계를 나타낼 수 있는 차량 좌/우측의 점 1개씩이 전부인 단점을 갖는다.
이러한 단점을 해결하기 위하여 두 개 이상의 이차원 레이저 거리센서 혹은 여러 개의 이차원 레이어를 갖는 레이저 거리센서를 활용하여 추정 가능한 정보의 양을 늘릴 수 있다.
그런데, 단순히 레이어의 개수를 늘릴 경우에는 실제로 차량이 주행하기 위한 방향 및 지향점을 추정하는데 도움이 되지 않을 뿐만 아니라 여러개의 레이어 중 한 개라도 센서 측정 과정에서 발생된 오차에 의해 잘못된 결과를 도출할 경우에는 전체 결과에 큰 영향을 미치게 된다.
또한, 현재 프레임만을 활용하여 자율 이동 차량의 주행가능영역을 판단할 경우에는 현재 차량의 위치와 진행하고 있는 차량의 방향성 등이 고려되지 않기 때문에 빠른 속도로 갱신되는 영역의 폭/경계가 짧은 시간내에 변하게 될 수 있어, 자율주행의 안정성이 떨어지게 되는 문제점이 발생한다.
따라서, 본 발명의 목적은 다중의 레이어를 갖는 레이저 거리센서를 이용하여 자율이동차량의 주행가능영역을 효과적으로 추정할 수 있는 주행로 최적 인식방법 및 그 장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 레이어 레이저 거리센서의 주행로 최적 인식방법은, 다중 레이어를 갖는 레이저 거리센서를 이용하여 각 레이어에 대해 지향 방향에 수직되게 직선으로 이루어진 각도별 거리정보를 획득하는 단계; 상기 획득된 각도별 거리정보에 기반하여 각 레이어별로 주행가능영역의 경계를 계산하는 단계; 및 상기 계산된 주행가능영역의 경계중에서 주행가능영역의 거리정보가 가장 직선으로 표현되는 레이어;를 선택하는 단계;를 포함한다.
상기 레이어를 선택하는 단계는 주행가능영역 내의 거리정보가 직선에 가깝게 분포하는 적어도 2개이상의 레이어를 선택한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 레이어 레이저 거리센서의 주행로 최적 인식방법은, 지면에 대하여 레이저 거리센서가 획득한 거리 정보를 이용하여 각 레이어별로 현재 프레임에서의 주행가능영역을 획득하는 단계; 각 레이어에 대하여 이전 프레임과 현재 프레임의 주행가능영역의 차이를 계산하는 단계; 현재 프레임의 주행가능영역 내의 거리 정보의 선형성을 확인하는 단계; 상기 계산된 이전 프레임과 현재 프레임의 차이 및 현재 프레임의 레이저 거리 정보의 선형성을 곱하여 평가 지표를 계산하는 단계; 및 상기 계산된 평가지표에 근거하여 다중의 레이어 중에서 주행가능영역의 거리정보를 가장 직선으로 표현할 수 있는 레이어를 선택하는 단계;를 포함한다.
상기 계산된 평가지표가 작을수록 주행가능영역의 거리정보를 가장 직선으로 표현할 수 있는 레이어이다.
상기 거리 정보의 선형성을 확인하는 단계는, 현재 프레임의 주행가능영역에 포함된 거리정보를 활용하여 주행가능영역의 직선을 추정하는 단계; 상기 추정된 직선과 그 직선을 추정하는데 사용된 주행가능영역 내의 거리정보(점)간의 거리 정보를 모두 계산하는 단계; 및 상기 계산된 거리정보의 집합의 표준편차를 계산하여 해당 거리정보들이 얼마나 추정된 직선 근처에 모여 있는지를 판단하는 단계;를 포함한다.
상기 주행가능영역의 직선은 최소자승법(Least Square Estimation)에 의해 추정되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 레이어 레이저 거리센서의 주행로 최적 인식장치는, 적어도 하나 이상의 레이어를 갖는 레이저 거리센서로 구성되어 주행로의 거리정보를 감지하는 레이저 센서부; 상기 레이저 센서부에서 제공된 거리정보를 기반으로 각 레이어 별 주행가능영역을 계산하는 주행가능영역 계산부; 각 레이어별로 현재 프레임과 이전 프레임의 주행가능영역간 차이 및 현재 프레임의 주행가능영역 내의 거리 정보의 선형성을 근거로 평가 지표를 계산하여, 평가지표에 따라 최적의 주행로를 선택하는 최적 주행로 인식부; 및 상기 인식된 최적 주행로를 포함하여 무인차량의 자율주행을 위해 요구되는 각종 지형감지 정보를 종합하여 자율이동차량을 제어하는 지형 감지 종합부;를 포함한다.
상기 레이저 센서부는 하나의 레이어를 갖는 레이저 거리센서가 2개 이상 사용되었거나 다중 레이어를 갖는 하나의 거리센서로 구성된다.
상기 최적 주행로 인식부는 이전 프레임의 주행가능영역을 저장하는 저장부;
현재 프레임의 주행가능영역과 이전 프레임의 주행가능영역의 차이를 계산하는 영역 계산부; 현재 프레임의 거리정보와 주행가능영역의 경계를 근거로 주행가능영역 내의 레이저 거리센서의 거리정보의 선형성을 계산하는 선형성 계산부; 상기 영역 계산부와 선형성 계산부의 결과를 곱하여 최적 주행로 인식을 위한 평가 지표를 계산하는 평가지표 계산부; 및 상기 계산된 평가 지표를 기반으로 최적 주행로를 선택하는 최적 정보 선택부;를 포함한다.
상기 최적 정보 선택부는 계산된 평가지표가 작은 레이어를 선택한다.
본 발명은 자율이동차량의 주행가능영역 추정을 위하여 서로 다른 거리를 지향하는 다중 레이어를 사용함으로써 계산하는 주행가능영역의 범위와 정확도를 높일 수 있으며, 다중 레이어를 통해 추정된 여러개의 결과를 중에서 가장 신뢰도가 높고, 변화가 적은 결과를 선택함으로써 자율이동차량의 자율주행 성능 및 안정성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 주행로 최적 인식장치의 구성도.
도 2는 자율주행차량에 장착된 레이저 센서부의 예시도.
도 3은 지면에 대해 다중 레이어의 레이저 거리센서의 정보 획득 방법을 나타낸 예시도.
도 4는 주행가능영역을 추출할 때 서로 다른 특징을 갖는 두 레이저 거리센서의 거리정보의 예시도.
도 5는 다중 레이어의 레이저 거리센서를 활용한 주행로 최적 인식 방법을 나타낸 순서도.
본 발명은 자율이동차량의 주행가능영역을 추정함에 있어 다중의 레이어를 갖는 레이저 거리센서를 활용하여, 주행가능영역의 추정을 최적화할 수 있는 방안을 제공한다.
전술한 바와같이, 주행영역을 추정할 때 조도, 계절 등의 외부적인 영향에 비교적 강인한 레이저 거리센서의 거리정보를 활용하여 주행가능영역의 경계를 계산하게 되는데, 이때 이차원의 하나의 스캔 평면을 활용할 경우 추정 가능한 정보의 양이 적게된다. 즉, 계산 결과가 차량의 좌/우측의 위치(점)가 된다. 이러한 단점을 해결하기 위하여 2개 이상의 이차원 레이저 거리센서를 사용하거나 또는 2개 이상의 레이어 가진 레이저 거리센서를 활용함으로써 서로 다른 거리를 바라보는 2개 이상의 스캔 평면에 대한 주행가능영역 정보를 획득할 수 있다. 하지만 2개 이상의 레이어 결과를 단순히 모두 활용할 경우 주행로의 전체적인 방향성을 정확히 표현하기가 힘들 뿐만 아니라 비구조화된 도로의 특성상 하나의 레이어 대해 잘못된 결과가 들어오거나 데이터 획득상에 문제로 인해 잘못된 결과가 나올 경우 전체 결과에 큰 영향을 미친다.
따라서 본 발명에서는 각 레이어의 결과에 대하여 각 레이어의 거리정보에 대한 정확도를 평가하고 이전 프레임의 결과값을 활용하여, 자율주행의 안정성을 높일 수 있는 최적의 정보를 선택한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 주행로 최적 인식장치의 구성도이다.
도 1에 도시된 바와같이, 본 발명에 다른 주행로 최적 인식장치는 적어도 하나 이상의 레이어를 갖는 레이저 거리센서로 구성되어 주행로의 거리정보를 제공하는 레이저 센서부(100), 상기 레이저 센서부(100)에서 제공된 거리정보를 기반으로 각 레이어 별 주행가능영역을 계산하는 주행가능영역 계산부(110)와, 각 레이어에 대하여 현재 프레임과 이전 프레임의 주행가능영역간 차이와 현재 프레임의 주행가능영역 내의 거리 정보의 선형성을 근거로 평가 지표를 계산하여 상기 계산된 평가지표에 따라 최적의 주행로를 선택하는 최적 주행로 인식부(120)와, 상기 인식된 최적 주행로를 포함하여 무인차량의 자율주행을 위해 요구되는 각종 지형감지 정보를 종합하는 지형 감지 종합부(130)로 구성된다.
상기 레이저 센서부(100)는 하나의 레이어를 갖는 레이저 거리센서가 2개 이상 사용되었거나 다수의 레이어(다중 레이어)를 갖는 하나의 거리센서로 구성된다.
상기 최적 주행로 인식부(120)는 이전 프레임의 주행가능영역을 저장하는 저장부(20), 현재 프레임의 주행가능영역과 이전 프레임의 주행가능영역의 차이를 계산하는 영역 계산부(21), 현재 프레임의 거리정보와 주행가능영역의 경계를 근거로 주행가능영역 내의 레이저 거리센서의 거리정보의 선형성을 계산하는 선형성 계산부(22)와, 상기 영역 계산부(21)와 선형성 계산부(22)의 결과를 입력받아 최적 주행로 인식을 위한 평가 지표를 계산하는 평가지표 계산부(23) 및 상기 계산된 평가 지표를 기반으로 최적 주행로를 선택하는 최적 정보 선택부(24)를 포함한다.
도 2는 자율주행차량에 장착된 레이저 센서부(100)의 일 예이다.
도 2에 도시된 바와같이, 자율주행 차량(200)에는 전방의 주행 가능 영역을 감지하기 위하여 차량 전방을 바라볼 수 있는 레이저 센서부(100)가 장착된다. 장착된 레이저 센서부(100)는 4개의 레이어(다중 레이어)(점선으로 표시)를 갖는 하나의 레이저 거리센서로서, 그 중에서 2개 이상의 레이어가 활용될 수 있다.
또한, 본 발명은 하나의 레이어를 갖는 2개이상의 레이저 거리센서로 레이저 센서부(100)를 구성하여도 동일한 효과를 낼 수 있으며, 다수의 레이어로 구성되어 삼차원을 표시하는 삼차원 레이저 거리센서에서, 원하는 거리를 나타내는 특정 레이어를 선택하여 처리할 경우에도 동일한 효과를 낼 수 있다.
이와 같이 2개 이상의 레이어는 차량 속도등이 고려되어 센서 배치, 특정 데이터 선택/조합을 통해, 차량(200) 전방의 원하는 거리에 대하여 각도별로 거리정보를 획득하여 주행가능영역 계산에 활용한다.
도 3은 지면에 대해 다중 레이어 레이저 거리센서의 정보 획득 방법을 나타낸 예시도이다. 이하 설명의 편의를 위하여 레이저 센서부(100)는 다중 레이어를 갖는 레이저 거리센서를 예로들어 설명한다.
도 3에 도시된 바와같이, 지면에 대하여 레이저 거리센서(100)가 획득한(스캐닝한) 지형 정보에서, 상단은 현재 차량(200)이 위치하는 지면의 단면의 모양이고, 하단은 지면을 위에서 내려다본 모양이다. 다시 말해, 레이저 거리센서(100)가 획득한 지형 데이터는 차량(200)이 주행할 수 있는 주행가능영역(201) 및 좌/우측에 언덕이 있는 언덕영역(202/203)으로 구성된다. 도 2에서는 4개의 레이어를 갖는 레이저 거리센서(100)가 지면에 대하여 획득한 정보(거리정보)의 예를 나타낸다.
상기 획득된 정보는 주행가능영역(201)과 점선으로 표시된 그 이외 영역 (202, 203)으로 표시되며, 상기 획득된 정보는 레이저 거리센서(100)의 데이터 획득 범위 안에서 각도 분해능에 따라 각도별 거리정보(점)들의 집합으로 표현된다.
그리고, 지면이 매우 평편하고 데이터 획득에 오류가 없는 경우, 레이저 거리센서(100)의 정보는 각각 서로 다른 거리를 가지고 센서(100)의 지향 방향에 수직되게 직선으로 이루어진 각도별 거리정보가 획득된다.
따라서, 레이저 거리센서(100)를 활용한 주행로 인식기법의 경우, 해당 각도별 거리정보에 기반하여 주행가능영역의 경계를 각 레이어에서 계산한 후 계산된 결과에서 최적의 결과를 선택한다.
도 3와 같이 지면이 평탄하고 이상적인 경우 모든 레이어별 거리정보가 일정하여 각각의 계산된 주행가능영역의 경계가 일정하기 때문에 어느 레이어의 정보를 활용하더라도 그 차이는 적다.
그런데, 임도, 비포장길 등 비구조화된 도로 환경에서는 주행가능영역의 경계가 애매할 뿐만 아니라 주행가능영역 내의 영역 또한 고르지 않아 획득된 정보 및 계산된 결과가 일정하지 못하고 정확도 또한 각 레이어 별로 다르다.
도 4에는 주행가능영역을 추출시 서로 다른 특징을 갖는 두 개의 레이저 거리센서의 거리정보가 도시되어 있다.
도 4를 참조하면, 좌측의 예시도의 경우 비교적 지면이 고르고 데이터 획득오차가 적어 주행가능영역의 경계(303/304)가 실제 지면의 경계와 유사하게 나올 뿐만 아니라 좌/우측의 경계 사이의 센서(100)의 정보 또한 고르게 나타난다. 반면에 오른쪽 예시도의 경우 차량(200) 전방의 거리정보 값들이 좌측 예시도에 비하여 고르지 못하여 주행가능영역의 경계가 모호하고, 그 결과 또한 좌측 결과에 비해 정확도가 떨어진다.
따라서, 다중 레이어를 활용함에 있어 각 레이어에 대해 주행가능영역 내의 획득된 정보를 분석함으로써 계산된 주행가능영역의 경계의 정확도를 판단할 수 있다. 즉, 동일 위치에서 측정된 거리 정보라고 해도 레이어는 서로 다른 거리를 지향한다. 따라서, 도 3에서 처럼 이상적인 경우 거리정보가 센서(100)의 지향 방향에 수직된 직선으로 표시되는 것처럼 다중의 레이어 중에서 주행가능영역에 대하여 거리정보를 가장 직선으로 표현할 수 있는 레이어를 선택함으로써 계산된 결과들의 정확도를 추정할 수 있다.
도 5는 다중 레이어의 레이저 거리센서를 활용한 주행로 최적 인식 방법을 나타낸 순서도이다. 도 5의 모든 단계는 한 프레임마다 실행되어 각 프레임에서 레이저 거리센서(100)의 시야(Field of View)의 처음부터 끝까지 각도 분해능에 따라 한 번의 정보가 획득된다.
도 5에 도시된 바와같이, 주행로 인식방법이 실행되면 자율주행차량(200)에 장착된 레이저 센서부(100)는 소정 프레임에서 지면에 대하여 다중 레이어 레이저 거리센서를 이용하여 거리정보를 감지하고, 주행가능영역 계산부(110)는 상기 레이저 센서부(100)에서 거리 정보를 이용하여 각 레이어별로 현재 프레임에서의 주행가능영역을 계산한다(S10). 상기 계산된 주행가능영역은 저장부(20)에 저장된다.
상기 현재 프레임에서의 주행가능영역이 계산되면 최적 주행로 인식부(120)의 영역 계산부(21)는 각 레이어에 대하여 현재 프레임의 주행가능영역과 저장부 (20)에 저장된 이전 프레임의 주행가능영역의 차이(D)를 계산한다(S11). 상기 주행가능영역의 결과 차이(D)를 계산하는 이유는 차량(200)의 자세, 주행로상의 지형 및 데이터 획득 상의 오차 등으로 인해 갑자기 발생 가능한 이상값을 제거하기 위함이다. 또한, 빠르게 갱신되는 주행가능영역의 경계가 급격하게 변화하는 경우에는 차량(200)에 급격한 거동이 발생하여 안정성이 떨어지게 되기 때문에 최대한 안정적인 주행을 할 수 있도록 하게 위함이다.
상기 주행가능영역의 결과 차이(D)는 각 레이어별로 좌/우측에 대하여 각 경계 위치(점)간의 거리의 차이 또는 차량(200)의 좌우 방향으로의 거리 차이를 활용할 수 있다.
상기 영역 계산부(21)가 동작되는 동안 선형성 계산부(22)는 현재 프레임의 주행가능영역 내의 레이저 거리센서(100)의 거리 정보의 선형성을 확인한다(S12). 상기 거리정보의 선형성은 해당 영역내의 레이저 거리센서(100)의 정보들이 얼마나 직선에 가깝게 모여 있는지를 나타낸다.
도 3에서 설명한 바와같이, 본 발명에서는 주행가능영역 내에 포함된 거리정보들이 직선에 가깝게 모여 있는 정도를 근거로 상기 계산된 주행가능영역 경계의 정확도를 판단한다.
상기 레이저 거리센서(100)의 거리 정보의 선형성을 판단하기 위하여 선형성 계산부(22)는 먼저 주행가능영역에 포함된 거리정보를 활용하여 주행가능영역의 직선을 추정한다. 상기 주행가능영역의 직선을 추정하는 방법으로는 최소자승법 (Least Square Estimation)등이 사용될 수 있다.
다음으로 선형성 계산부(22)는 상기 추정된 직선과 그 직선을 추정하는데 사용된 주행가능영역 내의 거리정보(점)간의 거리 정보(값)를 모두 계산한다. 그리고 계산된 거리정보의 집합의 표준편차(S)를 계산하여 해당 거리정보들이 얼마나 추정된 직선 근처에 모여 있는지를 판단한다.
상기와 같이 프레임간 주행가능영역의 차이(D)와 현재 프레임의 레이저 거리 정보의 선형성(L)이 모두 추정되면, 평가지표 계산부(23)는 상기 계산된 프레임간 주행가능영역의 차이(D)와 현재 프레임의 레이저 거리 정보의 선형성(L)을 곱하여 평가 지표를 계산한다(S13).
최적정보 선택부(24)는 상기 계산된 평가지표에 따라 다중 레이어중에서 원하는 개수의 레이어를 선택함으로써 최적의 주행로를 선택한다(S14). 즉, 최적정보 선택부(24)는 이전 프레임과 결과의 차이가 적을수록, 주행가능영역 내의 거리정보가 직선에 가깝게 분포할수록, 다시 말하면 상기 계산된 평가지표가 작을수록 더 정확한 결과라고 간주하고, 최적 정보 선택 즉, 상기 계산된 평가지표에 근거하여 다중 레이어들에서 원하는 개수의 레이어(최적 주행로)를 선택한다.
따라서, 지형 감지 종합부(130)는 상기 인식된 최적 주행로를 포함하여 무인차량의 자율주행을 위해 요구되는 각종 지형감지 정보를 종합하여 자율이동차량9200)를 제어한다.
상술한 바와같이, 본 발명은 다른 거리를 지향하는 다중 레이어를 사용하여 자율이동차량의 주행가능영역 추정함으로써 주행가능영역의 범위와 정확도를 높일 수 있으며, 다중 레이어를 통해 추정된 여러개의 결과를 중에서 가장 신뢰도가 높고, 변화가 적은 결과를 선택함으로써 자율이동차량의 자율주행 성능 및 안정성을 높일 수 있다.
상기와 같이 설명된 다중 레이어 레이저 거리센서를 이용한 주행로 최적 인식방법 및 그 장치는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
20 : 저장부 21 : 영역 계산부
22 : 선형성 계산부 23 : 평가지표 계산부
24 :최적정보 선택부 100 : 레이저 센서부(거리센서)
110 : 주행가능영역 계산부 120 : 최적 주행로 인식부
130 : 지형감지 종합부 200 : 자율이동차량

Claims (10)

  1. 다중 레이어를 갖는 레이저 거리센서를 이용하여 각 레이어에 대해 지향 방향에 수직되게 직선으로 이루어진 각도별 거리정보를 획득하는 단계;
    상기 획득된 각도별 거리정보에 기반하여 각 레이어별로 주행가능영역의 경계를 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 주행가능영역의 경계중에서 주행가능영역의 거리정보가 가장 직선으로 표현되는 레이어를 선택하는 단계;를 포함하며,
    상기 레이어를 선택하는 단계는
    주행가능영역 내의 거리정보가 직선에 가깝게 분포하는 적어도 2개이상의 레이어를 선택하는 것을 특징으로 하는 다중 레이어 레이저 거리센서를 이용한 주행로 최적 인식방법.
  2. 삭제
  3. 지면에 대하여 레이저 거리센서가 획득한 거리 정보를 이용하여 각 레이어별로 현재 프레임에서의 주행가능영역을 획득하는 단계;
    각 레이어에 대하여 이전 프레임과 현재 프레임의 주행가능영역의 차이를 계산하는 단계;
    현재 프레임의 주행가능영역 내의 거리 정보의 선형성을 확인하는 단계;
    상기 계산된 이전 프레임과 현재 프레임의 차이 및 현재 프레임의 레이저 거리 정보의 선형성을 곱하여 평가 지표를 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 평가지표에 근거하여 다중의 레이어 중에서 주행가능영역의 거리정보를 가장 직선으로 표현할 수 있는 레이어를 선택하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 레이어의 레이저 거리센서를 이용한 주행로 최적 인식방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 거리정보를 가장 직선으로 표현할 수 있는 레이어는
    계산된 평가지표가 작은 레이어인 것을 특징으로 하는 다중 레이어 레이저 거리센서를 이용한 주행로 최적 인식방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 거리 정보의 선형성을 확인하는 단계는
    현재 프레임의 주행가능영역에 포함된 거리정보를 활용하여 주행가능영역의 직선을 추정하는 단계;
    상기 추정된 직선과 상기 직선을 추정하는데 사용된 주행가능영역 내의 거리정보(점)간의 거리 정보를 모두 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 거리정보의 집합의 표준편차를 계산하여 해당 거리정보들이 얼마나 추정된 직선 근처에 모여 있는지를 판단하는 단계;를 포함하는 다중 레이어 레이저 거리센서를 이용한 주행로 최적 인식방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 주행가능영역의 직선은
    최소자승법(Least Square Estimation)에 의해 추정되는 것을 특징으로 하는 다중 레이어 레이저 거리센서를 이용한 주행로 최적 인식방법.
  7. 적어도 하나 이상의 레이어를 갖는 레이저 거리센서로 구성되어 주행로의 거리정보를 감지하는 레이저 센서부;
    상기 레이저 센서부에서 제공된 거리정보를 기반으로 각 레이어 별 주행가능영역을 계산하는 주행가능영역 계산부;
    각 레이어별로 현재 프레임과 이전 프레임의 주행가능영역간 차이 및 현재 프레임의 주행가능영역 내의 거리 정보의 선형성을 근거로 평가 지표를 계산하여, 평가지표에 따라 최적의 주행로를 선택하는 최적 주행로 인식부; 및
    상기 인식된 최적 주행로를 포함하여 무인차량의 자율주행을 위해 요구되는 각종 지형감지 정보를 종합하여 자율이동차량을 제어하는 지형 감지 종합부;를 포함하는 다중 레이어 레이저 거리센서를 이용한 주행로 최적 인식장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 레이저 센서부는
    하나의 레이어를 갖는 레이저 거리센서가 2개 이상 사용되었거나 다중 레이어를 갖는 하나의 거리센서로 구성되는 것을 특징으로 하는 다중 레이어 레이저 거리센서를 이용한 주행로 최적 인식장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 최적 주행로 인식부는
    이전 프레임의 주행가능영역을 저장하는 저장부;
    현재 프레임의 주행가능영역과 이전 프레임의 주행가능영역의 차이를 계산하는 영역 계산부;
    현재 프레임의 거리정보와 주행가능영역의 경계를 근거로 주행가능영역 내의 레이저 거리센서의 거리정보의 선형성을 계산하는 선형성 계산부;
    상기 영역 계산부와 선형성 계산부의 결과를 곱하여 최적 주행로 인식을 위한 평가 지표를 계산하는 평가지표 계산부; 및
    상기 계산된 평가 지표를 기반으로 최적 주행로를 선택하는 최적 정보 선택부;를 포함하는 특징으로 하는 다중 레이어 레이저 거리센서를 이용한 주행로 최적 인식장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 최적 정보 선택부는
    계산된 평가지표가 작은 레이어를 선택하는 것을 특징으로 하는 다중 레이어 레이저 거리센서를 이용한 주행로 최적 인식장치.
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