KR101664582B1 - 자율주행차량의 주행경로 생성장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자율주행차량의 주행경로 생성장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 자율주행차량의 주행경로 생성장치는 교차로 정보 및 현재 속도, 설정 속도를 획득하는 주행정보 획득부와, 기본 경로를 생성하는 전역경로 생성부와, 경로 상에 장애물 및 차선정보를 인식하는 환경인식부와, 상기 현재 속도 및 설정 속도를 이용하여 속도 프로파일을 생성하는 속도 프로파일 생성부와, 상기 속도 프로파일 및 상기 기본 경로를 이용하여 하나 이상의 후보 경로를 생성하는 후보 경로 생성부와, 상기 하나 이상의 후보 경로에 대해 충돌 위험 여부를 확인하여 그 확인결과에 근거하여 상기 하나 이상의 후보 경로 중 어느 하나의 후보 경로를 주행경로로 선정하는 경로 선정부를 포함한다.

Description

자율주행차량의 주행경로 생성장치 및 방법{Path Planning Apparatus and Method for Autonomous Vehicle}

본 발명은 자율주행차량의 주행경로 생성장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 차량의 속도 변화를 반영한 경로 후보군을 생성하고 그 생성한 경로 상에서 장애물과의 충돌 위험 여부를 판단하여 안전한 주행경로를 생성하는 자율주행차량의 주행경로 생성장치 및 방법에 관한 것이다.

자율주행차량은 지도기반의 주행경로를 추종하는 것을 기본으로 한다. 다만, 주행 경로 상에 장애물과 같은 변수가 있을 경우, 자율주행차량은 실시간으로 주행경로를 변경하여 차량이 안전하게 주행할 수 있도록 제어한다.

종래기술에서는 정지 장애물을 회피하기 위하여 주행경로의 공간정보(좌표, 헤딩각, 곡률 등)를 이동거리에 대한 다항식으로 나타내어 장애물과의 충돌 여부를 판단하였다. 그러나, 이러한 종래기술에 따른 자율주행차량은 주행경로 상에 동적장애물이 존재하는 경우 동적 장애물과의 충돌 여부를 정확하게 판단할 수 없다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 차량의 속도 변화를 반영한 경로 후보군을 생성하고 그 생성한 경로 상에서 장애물과의 충돌 위험 여부를 판단하여 안전한 주행경로를 생성하는 자율주행차량의 주행경로 생성장치 및 방법을 제공하고자 한다.

상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행차량의 주행경로 생성 장치는 교차로 정보 및 현재 속도, 설정 속도를 획득하는 주행정보 획득부와, 기본 경로를 생성하는 전역경로 생성부와, 경로 상에 장애물 및 차선정보를 인식하는 환경인식부와, 상기 현재 속도 및 설정 속도를 이용하여 속도 프로파일을 생성하는 속도 프로파일 생성부와, 상기 속도 프로파일 및 상기 기본 경로를 이용하여 하나 이상의 후보 경로를 생성하는 후보 경로 생성부와, 상기 하나 이상의 후보 경로에 대해 충돌 위험 여부를 확인하여 그 확인결과에 근거하여 상기 하나 이상의 후보 경로 중 어느 하나의 후보 경로를 주행경로로 선정하는 경로 선정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행차량의 주행경로 생성장치는 상기 교차로 정보에 근거하여 차량이 교차로로부터 일정 거리 이내로 진입하는 경우 가상 대상을 생성하는 가상 대상 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가상 대상 생성부는, 상기 차량으로부터 상기 차량과 교차로 사이의 거리와 여유거리를 더한 거리만큼 떨어진 지점에 정지 상태인 상기 가상 대상을 생성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 여유거리는, 종방향 제어 시 상기 차량과 선행차량 사이의 거리인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 속도 프로파일 생성부는, 경로 상 출발지 출발 시 차량속도와 목적지 도착 시 차량속도를 이용하여 종방향 가감속 프로파일을 생성한 후 속도 프로파일을 생성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 종방향 가감속 프로파일은, 가속도가 일정한 경우 가속도 프로파일인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 종방향 가감속 프로파일은, 가속도 변화율이 일정한 경우 가속도 프로파일인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 후보 경로 생성부는, 일정 시간 동안 정상 주행상태의 차속 변화량을 고려하여 상기 현재 속도를 기준으로 차량 속도별 후보 경로를 생성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 경로 선정부는, 비용함수를 이용하여 비용이 최저가 되는 후보 경로를 주행경로로 선정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 경로 선정부는, 상기 하나 이상의 후보 경로 모두에 충돌 위험이 존재하는지를 확인하고, 상기 하나 이상의 후보 경로 모두 충돌 위험이 존재하는 경우 상기 하나 이상의 후보 경로 중 주행경로를 선정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 경로 선정부는, 충돌 위험도, 주행 안정도, 목표경로 근접도를 고려하여 주행경로를 선정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 경로 선정부는, 상기 하나 이상의 후보 경로 모두에 충돌 위험이 존재하지 않는 경우, 충돌 위험이 없는 후보 경로 중 주행경로를 선정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 경로 선정부는, 주행 안정도 및 목표경로 근접도를 고려하여 주행경로를 선정하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행차량의 주행경로 생성방법은 차량이 차선변경모드인지를 확인하는 주행모드 확인단계와, 상기 차량이 차선변경모드이면, 현재 차선 및 변경 차선 내에서 현재 속도를 고려한 후보 경로를 생성하는 제1후보 경로 생성단계와, 상기 현재 속도를 고려한 후보 경로가 모두 충돌 위험이 있는지를 확인하는 제1충돌 확인단계와, 상기 현재 속도를 고려한 후보 경로가 모두 충돌 위험이 있으면 차속 변화량을 고려하여 종속도별 후보 경로를 생성하는 제2후보 경로 생성단계와, 상기 종속도별 후보 경로가 모두 충돌 위험이 있는지를 확인하는 제2충돌 확인단계와, 상기 종속도별 후보 경로가 모두 충돌 위험이 있으면 모든 후보 경로 중 어느 하나의 후보 경로를 주행경로로 선정하는 주행경로 선정단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 주행경로 선정단계는, 상기 제1충돌 확인단계 또는 제2충돌 확인단계에서 상기 후보 경로 중 하나 이상의 후보 경로가 충돌 위험이 없는 경우, 충돌 위험이 없는 후보 경로 중 어느 하나의 후보 경로를 주행경로로 선정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 주행경로 선정단계는, 충돌 위험도, 주행 안정도, 목표경로 근접도를 고려하여 주행경로를 선정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행차량의 주행경로 생성방법은 상기 주행모드 확인단계에서, 상기 차량이 차선변경모드가 아닌 경우 현재 차선 내에서 설정 속도를 고려하여 후보 경로를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 자율주행차량의 주행경로 생성 시 차속을 고려하여 장애물과의 충돌 위험 여부를 판단할 수 있으므로, 정지 장애물과의 충돌뿐만 아니라 동적 장애물과의 충돌까지 예측하여 안전한 주행경로를 생성할 수 있다.

또한, 본 발명은 속도를 가변하여 경로를 생성하므로, 정체 상황에서 효과적인 차선 변경 및 주행이 가능하게 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행차량의 주행경로 생성장치를 도시한 블록구성도.
도 2는 도 1에 도시된 가상 대상 생성부의 동작을 설명하기 위한 흐름도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행차량의 주행경로 생성방법을 도시한 흐름도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 후보 경로 생성 예를 도시한 도면.

본 명세서에 기재된 "포함하다", "구성하다", "가지다" 등의 용어는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 해당 구성요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 본 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일", "하나" 및 "그" 등의 관사는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.

자율주행차량의 주행경로 선정 시 GPP(Global Path Planner)에서 생성된 기본 경로(base frame)을 추종하기 위한 지역경로의 후보군 중 하나를 선정한다. 지역경로 후보군은 기본 경로 추종을 기본으로 하되 차량의 안정성이나 주변 장애물과의 충돌을 고려하여 다양한 경우의 경로가 생성된다. 경로 생성 시 주변 장애물과의 충돌을 회피하기 위하여 횡방향 움직임뿐만 아니라 차량의 종방향 가감속도 요구된다. 특히, 동적 장애물과의 충돌 위험을 판단하기 위해서는 공간정보뿐만 아니라 시간정보도 고려해야 한다. 이에, 본 발명은 시간정보를 경로에 반영하기 위하여 경로의 이동거리가 속도를 적분한 값이므로, 속도를 시간에 대한 함수로 나타내어 적용한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행차량의 주행경로 생성장치를 도시한 블록구성도이다.

도 1을 참조하면, 주행정보 획득부(110), 가상 대상(virtual target) 생성부(120), 전역경로 생성부(global path planner)(130), 환경인식부(140), 속도 프로파일(profile) 생성부(150), 후보 경로 생성부(160), 경로 선정부(170)를 포함한다.

주행정보 획득부(110)는 교차로 정보, 현재 속도, 설정 속도 등과 같은 주행상황정보를 수집한다. 주행정보 획득부(110)는 각종 센서(예: 이미지 센서 및 속도 센서 등)를 통해 교차로 정보(교차로 위치) 및 차량의 현재 속도를 획득한다.

가상 대상 생성부(120)는 교차로 정지 제어를 위한 가상 대상을 생성한다. 예컨대, 가상 대상 생성부(120)는 교차로 정지선 위치에 가상의 선행 차량을 생성한다.

가상 대상 생성부(120)는 주행정보 획득부(110)로부터 출력되는 교차로 정보를 이용하여 차량이 임계 거리 이내로 진입하는지를 확인한다. 즉, 가상 대상 생성부(120)는 차량과 교차로 사이의 거리(교차로까지 남은 거리)

가 교차로 접근 시 감속을 시작하는 지점과 교차로 사이의 거리(임계 거리)

이하인지를 확인한다. 차량은 교차로로부터 임계 거리만큼 떨어진 지점부터 감속해야 한다.

가상 대상 생성부(120)는 차량이 임계 거리 이내로 진입하면, 차량과 교차로 사이의 거리에 여유거리

을 더한 거리에 정지(속도=0kps)한 가상 대상을 생성한다. 여기서, 여유거리는 종방향 제어시 선행차량과의 여유거리이다.

전역경로 생성부(130)는 차량의 자율주행을 위한 기본 경로를 생성하여 출력한다.

환경인식부(140)는 차량에 장착된 각종 센서(예: 이미지 센서 및 거리 센서 등)를 이용하여 주행경로 상에 위치하는 장애물을 감지하고 그 장애물 정보를 수집한다.

또한, 환경인식부(140)는 주행경로의 차선 정보를 획득한다.

속도 프로파일 생성부(150)는 주행경로 획득부(110)를 통해 획득한 현재 속도 및 설정 속도를 이용하여 경로 상의 차량 속도 프로파일을 생성한다. 속도 프로파일 생성부(150)는 경로상 출발지에서 출발(주행 시작) 시 차량속도와 목적지 도착 시 차량속도를 이용하여 종방향 가감속 프로파일을 생성한 후 속도 프로파일을 생성한다.

속도 프로파일 생성부(150)가 종방향 가감속 프로파일을 생성하는 2가지 실시예를 설명한다.

먼저, 종방향 가감속 프로파일 생성 시 차량의 가속도가 최대가속도

로 일정하다고 가정하고, 속도 프로파일을 구하는 [수학식 1]에 일정한 가속도를 적용한다.

여기서, v(t)는 속도 프로파일이고, a(t)는 가속도 프로파일이며,

은 초기 차량종방향 속도(경로의 출발지에서 출발 시 차량속도)이고, t는 시간이다.

가속도 프로파일 a(t)은 다음 [수학식 2]를 만족해야 한다.

여기서,

는 경로의 목적지 도착시 차량 종방향 속도(최종 차량속도)이고,

는 차량이 출발지에서 출발하기 직전시간이며,

는 도착지에 도착한 시간(경로 종료시)이다.

이때, 속도 프로파일은 [수학식 3]과 같다.

여기서,

는 최대 가속도이고,

은 최소 가속도이다.

다음, 종방향 가감속 프로파일 생성 시 가속도 변화율(Jerk J)이 일정하다고 가정하는 경우 가속도 프로파일 a(t)는 [수학식 4]를 만족해야 한다.

이때, 속도 프로파일 v(t)는 [수학식 5]와 같이 나타낼 수 있다.

[수학식 5]에서

를 도출하면 [수학식 6]과 같다.

여기서, J는 가속도 변화율(차량에 따라 결정되는 시스템 변수)이다.

이때,

에서 [수학식 5]의 두 번째 식과 세 번째 식이 일치해야 하며, 두 값 중 절대값이 작은 것을 선택한다.

후보 경로 생성부(160)는 속도 프로파일 생성부(150)로부터 출력되는 속도 프로파일 및 전역경로 생성부(130)로부터 출력되는 기본 경로를 이용하여 경로 후보군을 생성한다. 이때, 후보 경로 생성부(160)는 일정 시간 동안 정상 주행상태의 가감속량(차속 변화량)을 고려하여 현재 속도를 기준으로 차량 속도별 하나 이상의 후보 경로를 생성한다.

후보 경로 생성부(160)는 현재 시점으로부터 일정 시간(예: 5초) 동안 [수학식 7]과 같이 아크 길이(Arc Length) 기반의 5차식 경로를 생성한다. 일정 시간 동안 정상 주행상태의 가감속량을 고려하여 현재 속도에서 ±20kph 차속 변화량을 가정하여 경로 종료시점의 종방향 속도 Vend를 결정한다. 예를 들어, 현재 속도가 80kph인 경우 Vend를 60kph, 70kph, 80kph, 90kph, 100kph 이렇게 5개의 경로 후보군을 생성한다.

여기서,

는 지역경로의 x축 방향 좌표,

는 지역경로의 y축 방향 좌표이다. 그리고, a, b, c, d, e, f는 지역경로를 5차식 곡선으로 나타내기 위한 파라미터, S는 차량의 진행거리,

는 지역경로를 생성할 때 차량의 진행거리이다.

경로 선정부(170)는 후본 경로 생성부(160)가 생성한 경로 후보군의 각 후보 경로에 대한 충돌 위험을 판단하고 그 충돌 위험 판단결과에 따라 경로를 선정한다.

다시 말해서, 경로 선정부(170)는 후보 경로 생성부(160)에 의해 생성된 후보 경로들 각각에 대해 장애물과의 충돌위험이 있는지를 확인한다.

경로 선정부(170)는 후보 경로들 중 하나 이상 충돌하지 않는 경로가 존재하는 경우, 충돌위험이 없는 후보 경로 중 주행안정도 및 목표경로 근접도에 가중치를 부여하여 비용함수(cost function) λ가 최저

가 되는 후보 경로를 주행경로로 선정한다.

여기서, α 및 β는 파라미터별 가중치이고,

는 지역 기준 경로(local reference path)로부터 거리,

는 경로 상의 최대 곡률이다.

한편, 경로 선정부(170)는 모든 후보 경로들이 충돌 위험이 있는 경우 충돌위험도, 주행안정도, 목표경로 근접도에 가중치를 부여하여 비용함수가 최저가 되는 후보 경로를 주행경로로 선정한다.

여기서,

는 TTC에 대한 가중치이다.

충돌 위험도는 장애물과 충돌까지 걸리는 시간 TTC(time to collision), 주행안정도는 경로 상 최대 곡률

, 목표경로 근접도는 지역 기준 위치(local reference position)와 경로의 거리

를 이용하여 판단한다.

경로 선정부(170)는 경로 선정이 완료되면 선정된 경로 정보 및 선정된 경로 상의 장애물을 대상(target)으로 간주하여 장애물 정보(위치 및 속도 등)를 출력한다.

출력부(60)는 경로 선정부(170)로부터 출력되는 선정 경로 및 대상 정보를 출력한다. 출력부(60)는 표시장치 및 음향 출력 장치(예: 스피커)를 통해 영상정보 및 오디오 정보로 출력한다. 표시장치는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 투명디스플레이, 헤드업 디스플레이(head-up display, HUD), 터치스크린 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 가상 대상 생성부의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 2에 따르면, 차량이 일반 주행 중 주행경로 생성장치의 가상 대상 생성부(120)는 차량이 교차로로부터 일정 거리 이내로 진입했는지를 확인한다(S101, S102).

가상 대상 생성부(120)는 차량이 교차로로부터 일정 거리 이내로 진입한 경우 차량 전방에 정지 상태인 가상대상을 생성한다(S103). 이때, 가상 대상 생성부(120)는 현재 차량 위치로부터 차량과 교차로 사이의 거리 및 설정된 여유거리를 더해 산출한 거리만큼 떨어진 지점에 가상대상을 생성한다.

이후, 자율주행차량은 가상 대상에 대한 추종 제어를 통해 차량이 교차로에 정지하게 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행차량의 주행경로 생성방법을 도시한 흐름도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 후보 경로 생성 예를 도시한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 주행경로 생성장치는 주행정보 획득부(110)를 통해 차량이 차선변경모드인지를 확인한다(S111).

주행경로 생성장치는 차선변경모드이면 현재 차선 내에서 현재 속도에 대한 하나 이상의 후보 경로를 생성하고, 변경 차선 내 현재 속도에 대한 하나 이상의 후보 경로를 생성한다(S112). 예를 들어, 주행경로 생성장치는 현재 차선 내 3가지 오프셋(offset)을 갖는 3개의 후보 경로를 생성하고, 변경 차선 내 3가지 오프셋을 갖는 3개의 후보 경로를 생성한다.

주행경로 생성장치는 생성한 모든 후보 경로가 충돌 위험이 있는지를 확인한다(S113).

주행경로 생성장치는 모든 후보 경로가 충돌 위험이 있으면 현재 속도를 기준으로 차속 변화량(예: ±10kps 및 ±20kps)을 고려하여 종속도별 후보 경로를 생성한다(S114). 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이 현재 속도가 80kps이고 차속 변화량이 ±20kps인 경우, 60kps, 70kps, 80kps, 90kps, 100kps에 대해 5개의 경로 후보군을 생성한다. 각 경로 후보군은 5가지 오프셋별 후보 경로로 구성된다.

주행경로 생성장치는 생성된 종속도별 후보 경로가 모두 충돌 위험이 있는지를 확인한다(S115).

주행경로 생성장치는 생성된 종속도별 경로가 모두 충돌 위험이 있으면 차속 변화량을 변경하여 종속도별 후보 경로를 생성하는 과정(S114, S115)을 반복적으로 수행할 수 있다. 반복횟수는 2번 또는 3번 또는 그 이상일 수 있다.

주행경로 생성장치는 모든 후보 경로에 충돌 위험이 있는 경우, 비용함수를 이용하여 모든 후보 경로 중 어느 하나의 후보 경로를 주행경로로 선정한다(S116). 이때, 주행경로 생성장치는 비용함수의 파라미터 중 충돌 위험도(TTC), 주행 안정도(경로 상 최대 곡률), 목표경로 근접도(지역 기준 위치와 경로 사이의 거리)에 가중치를 두어 비용을 산출한다. 그리고, 주행경로 생성장치는 그 산출한 비용이 최소인 후보 경로를 주행경로로 선정한다.

한편, 주행경로 생성장치는 후보 경로 중 하나 이상의 후보 경로가 충돌 위험이 없는 경우, 비용함수를 이용하여 충돌 위험이 없는 후보 경로 중 하나의 후보 경로를 주행경로로 선정한다(S117). 이때, 주행경로 생성장치는 비용함수의 파라미터 중 주행 안정도 및 지역 기준 위치와 경로 사이의 거리에 가중치를 두어 비용을 산출한다. 그리고, 주행경로 생성장치는 산출한 비용이 최소인 후보 경로를 주행경로로 선정한다.

한편, 주행경로 생성장치는 차량이 차선변경모드가 아닌 경우, 현재 차선 내 설정 속도에 대한 후보 경로를 생성한다(S112_1).

주행경로 생성장치는 생성한 후보 경로가 모두 충동 위험이 있는지를 확인한다(S113_1).

주행경로 생성장치는 생성한 후보 경로 모두가 충돌 위험이 있는 경우 비용함수를 이용하여 모든 후보 경로 중 어느 하나의 후보 경로를 주행경로로 선정한다.

한편, 주행경로 생성장치는 생성한 후보 경로 중 하나 이상의 충돌 위험이 없는 후보 경로가 존재하면 비용함수를 이용하여 충돌 위험이 없는 후보 경로 중 어느 하나의 후보 경로를 주행경로로 선정한다. 비용함수를 이용한 주행경로 선정과 관련하여 앞에서 설명한 바 구체적인 방법에 대하여 생략한다.

이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.

본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 메모리 유닛은 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

110: 주행정보 획득부
120: 가상 대상 생성부
130: 전역경로 생성부
140: 환경인식부
150: 속도 프로파일 생성부
160: 후보 경로 생성부
170: 경로 선정부

Claims (17)

1. 교차로 정보 및 현재 속도, 설정 속도를 획득하는 주행정보 획득부와,
   기본 경로를 생성하는 전역경로 생성부와,
   경로 상에 장애물 및 차선정보를 인식하는 환경인식부와,
   상기 현재 속도 및 설정 속도를 이용하여 속도 프로파일을 생성하는 속도 프로파일 생성부와,
   상기 속도 프로파일 및 상기 기본 경로를 이용하여 하나 이상의 후보 경로를 생성하는 후보 경로 생성부와,
   상기 교차로 정보에 근거하여 차량이 교차로로부터 일정 거리 이내로 진입하는 경우 가상 대상을 생성하는 가상 대상 생성부와,
   상기 하나 이상의 후보 경로에 대해 충돌 위험 여부를 확인하여 그 확인결과에 근거하여 상기 하나 이상의 후보 경로 중 어느 하나의 후보 경로를 주행경로로 선정하는 경로 선정부를 포함하고,
   상기 후보 경로 생성부는,
   일정 시간 동안 정상 주행상태의 차속 변화량을 고려하여 상기 현재 속도를 기준으로 차량 속도별 후보 경로를 생성하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 주행경로 생성장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 가상 대상 생성부는,
   상기 차량으로부터 상기 차량과 교차로 사이의 거리와 여유거리를 더한 거리만큼 떨어진 지점에 정지 상태인 상기 가상 대상을 생성하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 주행경로 생성장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 여유거리는,
   종방향 제어 시 상기 차량과 선행차량 사이의 거리인 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 주행경로 생성장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 속도 프로파일 생성부는,
   경로 상 출발지 출발 시 차량속도와 목적지 도착 시 차량속도를 이용하여 종방향 가감속 프로파일을 생성한 후 속도 프로파일을 생성하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 주행경로 생성장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 종방향 가감속 프로파일은,
   가속도가 일정한 경우 가속도 프로파일인 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 주행경로 생성장치.
7. 제5항에 있어서,
   상기 종방향 가감속 프로파일은,
   가속도 변화율이 일정한 경우 가속도 프로파일인 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 주행경로 생성장치.
8. 삭제
9. 제1항에 있어서,
   상기 경로 선정부는,
   비용함수를 이용하여 비용이 최저가 되는 후보 경로를 주행경로로 선정하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 주행경로 생성장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 경로 선정부는,
    상기 하나 이상의 후보 경로 모두에 충돌 위험이 존재하는지를 확인하고, 상기 하나 이상의 후보 경로 모두 충돌 위험이 존재하는 경우 상기 하나 이상의 후보 경로 중 주행경로를 선정하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 주행경로 생성장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 경로 선정부는,
    충돌 위험도, 주행 안정도, 목표경로 근접도를 고려하여 주행경로를 선정하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 주행경로 생성장치.
12. 제1항에 있어서,
    상기 경로 선정부는,
    상기 하나 이상의 후보 경로 모두에 충돌 위험이 존재하지 않는 경우, 충돌 위험이 없는 후보 경로 중 주행경로를 선정하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 주행경로 생성장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 경로 선정부는,
    주행 안정도 및 목표경로 근접도를 고려하여 주행경로를 선정하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 주행경로 생성장치.
14. 차량이 차선변경모드인지를 확인하는 주행모드 확인단계와,
    상기 차량이 차선변경모드이면, 현재 차선 및 변경 차선 내에서 현재 속도를 고려한 후보 경로를 생성하는 제1후보 경로 생성단계와,
    상기 현재 속도를 고려한 후보 경로가 모두 충돌 위험이 있는지를 확인하는 제1충돌 확인단계와,
    상기 현재 속도를 고려한 후보 경로가 모두 충돌 위험이 있으면, 상기 현재 속도를 기준으로 차속 변화량을 고려하여 종속도별 후보 경로를 생성하는 제2후보 경로 생성단계와,
    상기 종속도별 후보 경로가 모두 충돌 위험이 있는지를 확인하는 제2충돌 확인단계와,
    상기 종속도별 후보 경로가 모두 충돌 위험이 있으면 모든 후보 경로 중 어느 하나의 후보 경로를 주행경로로 선정하는 주행경로 선정단계를 포함하고,
    상기 차량이 교차로로부터 일정 거리 이내로 진입하는 경우 가상 대상을 생성하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 주행경로 생성방법.
15. 제14항에 있어서,
    상기 주행경로 선정단계는,
    상기 제1충돌 확인단계 또는 제2충돌 확인단계에서 상기 후보 경로 중 하나 이상의 후보 경로가 충돌 위험이 없는 경우, 충돌 위험이 없는 후보 경로 중 어느 하나의 후보 경로를 주행경로로 선정하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 주행경로 생성방법.
16. 제15항에 있어서,
    상기 주행경로 선정단계는,
    충돌 위험도, 주행 안정도, 목표경로 근접도를 고려하여 주행경로를 선정하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 주행경로 생성방법.
17. 제14항에 있어서,
    상기 주행모드 확인단계에서, 상기 차량이 차선변경모드가 아닌 경우 현재 차선 내에서 설정 속도를 고려하여 후보 경로를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 주행경로 생성방법.

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