KR101701901B1 - Method and system for driving a road with traffic light - Google Patents

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KR101701901B1
KR101701901B1 KR1020160059053A KR20160059053A KR101701901B1 KR 101701901 B1 KR101701901 B1 KR 101701901B1 KR 1020160059053 A KR1020160059053 A KR 1020160059053A KR 20160059053 A KR20160059053 A KR 20160059053A KR 101701901 B1 KR101701901 B1 KR 101701901B1
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김덕수
김민아
구기범
이세훈
이중연
허영주
황규현
조금원
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한국과학기술정보연구원
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Abstract

The present invention relates to a method and a system for controlling an autonomous navigation vehicle according to a traffic signal. The method for controlling the autonomous navigation vehicle according to the traffic signal comprises: a step of calculating a traffic signal artificial potential function; and a step of calculating the traffic signal artificial potential function and the artificial potential function for controlling a previously defined autonomous navigation vehicle to calculate the final artificial potential function.

Description

교통신호에 따른 자율주행 차량 제어를 위한 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR DRIVING A ROAD WITH TRAFFIC LIGHT}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method and a system for controlling an autonomous vehicle according to a traffic signal,

본 발명은 교통신호에 따른 자율주행 차량 제어를 위한 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 신호등 신호에 따른 인공 전위 함수를 정의하고. 정의된 인공 전위 함수를 사용하여 자율 주행 차량의 속도 및 방향을 제어하는 교통신호에 따른 자율주행 차량 제어를 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a method and system for controlling an autonomous vehicle according to a traffic signal, and more particularly, to a method and system for controlling an autonomous vehicle according to a traffic signal, And more particularly, to a method and system for controlling an autonomous vehicle according to a traffic signal for controlling the speed and direction of the autonomous vehicle using a defined artificial dislocation function.

자율 주행 차량(automated vehicle)은 차량 스스로 주변 환경을 인식하고 판단하며, 주행 계획을 수립하여 운전자의 조작 없이 스스로 주행하는 자동차를 말한다. 최근 구글(Google)을 비롯한 국내외 기업들이 적극적으로 기술개발에 나서면서, 관련 기술에 대한 관심이 증가하고 있다. 자율 주행 차량은 다양한 주행 상황에 대한 인식 및 판단을 통해 적절한 행동을 취해야 한다. 다양한 주행 상황 중 신호등은 가장 일반적이면서 보행자의 안전과 직결된 가장 중요한 주행 상황 중 하나이다.An automobile is an automobile that recognizes and judges the surrounding environment by itself, establishes a driving plan, and drives itself without a driver's operation. Recently, as domestic and foreign companies including Google have actively developed technologies, interest in related technologies is increasing. Autonomous vehicles must take appropriate action through recognition and judgment of various driving situations. Among the various driving situations, traffic lights are one of the most common and most important driving situations directly linked to pedestrian safety.

한편, 도심 도로의 주행은 다양한 상황에 대응해야 하는 매우 복잡한 과정이며, 규칙 기반(rule-based) 알고리즘으로 실현하는 것에는 한계를 가지고 있다. 상대적으로 간단한 주행 상황을 가진 고속도로의 주행조차 규칙을 기반으로 한 주행 설계는 간단하지 않은 일로 알려져 있다. 인공 전위 장(artificial potential field)을 활용한 주행 계획 수립은 훌륭한 대안 중 하나로서, 로봇의 행동 설계(motion planning)를 위해 널리 사용되는 방법 중 하나이기도 하다. 인공 전위 장을 활용한 행동 설계의 핵심은 로봇을 원하는 곳으로 이동시키기 위한 적절한 인공 전위 함수(artificial potential function)를 적용하는 것이다.On the other hand, driving on the city center road is a very complicated process to cope with various situations, and it is limited to realization by a rule-based algorithm. Driving design based on the rules of driving even on highways with relatively simple driving conditions is known to be uncomplicated. Driving planning using an artificial potential field is one of the great alternatives and is one of the widely used methods for robot motion planning. The key to behavior design using artificial potential fields is to apply an appropriate artificial potential function to move the robot to the desired location.

그러나, 도로 도심의 주행은 다양한 상황에 대응해야 하는 매우 복잡한 과정으로, 규칙 기반 기술로 실현하는 것에는 한계가 있다. However, the driving of the downtown area is a very complicated process that must cope with various situations.

또한, 기존의 인공전위 함수기반 자율주행 차량 제어 기술은 신호등 등 도심의 다양한 신호의 고려가 미미하다.In addition, existing autonomous vehicle control technology based on the artificial potential function has little consideration of various signals in the city center such as traffic lights.

선행기술1: 한국공개특허 제2010-0036832호Prior Art 1: Korean Patent Publication No. 2010-0036832

본 발명의 목적은 신호등 신호에 따른 인공 전위 함수를 정의하고. 정의된 인공 전위 함수를 사용하여 자율 주행 차량의 속도 및 방향을 제어하는 교통신호에 따른 자율주행 차량 제어를 위한 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to define an artificial potential function according to a signal of a traffic light. And to provide a method and system for controlling an autonomous vehicle according to a traffic signal for controlling the speed and direction of the autonomous vehicle using a defined artificial dislocation function.

한편, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 기술적 과제가 포함될 수 있다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed.

본 발명의 일 측면에 따르면, 교통신호에 따라 자율주행차량의 주행을 제어하는 방법에 있어서, (a) 교통신호 인공 전위 함수를 계산하는 단계, (b) 상기 교통신호 인공 전위 함수와 기 정의된 자율 주행 차량 제어를 위한 인공전위 함수를 연산하여 최종 인공 전위 함수를 계산하는 단계를 포함하는 교통신호에 따른 자율주행 차량 제어를 위한 방법이 제공된다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of controlling the running of an autonomous vehicle according to a traffic signal, the method comprising: (a) calculating a traffic signal artificial potential function; (b) There is provided a method for controlling an autonomous vehicle according to a traffic signal including calculating an artificial potential function for controlling an autonomous vehicle and calculating a final artificial potential function.

상기 교통신호에 따른 자율주행 차량 제어를 위한 방법은 (c) 상기 계산된 최종 인공 전위 함수를 이용하여 자율주행 차량의 주행을 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method for controlling an autonomous vehicle according to the traffic signal may further include the step of (c) controlling the running of the autonomous vehicle using the calculated final artificial potential function.

상기 (c)단계는, 상기 자율주행 차량의 현재 위치에서의 기울기 값에 따라 상기 차량의 가속도를 결정하는 단계, 상기 결정된 가속도에 따라 차량 주행 제어 신호를 생성하여 상기 차량을 제어하는 단계를 포함할 수 있다. The step (c) includes the steps of: determining an acceleration of the vehicle according to a slope value at a current position of the autonomous vehicle, and controlling the vehicle by generating a vehicle driving control signal according to the determined acceleration .

상기 교통신호 인공전위 함수는 녹색 신호 인공전위함수, 노란색 신호 인공전위함수, 빨간색 신호 인공전위 함수를 포함할 수 있다. The traffic signal artificial potential function may include a green signal artificial potential function, a yellow signal artificial potential function, and a red signal artificial potential function.

상기 녹색 신호 인공전위 함수는, 녹색 신호의 최대 전위, 다음 신호로 전환되기까지 남은 거리, 횡단보도로부터의 거리, 거리에 대한 전위 변화 민감도를 이용한 가우시안-유사 함수를 통해 계산할 수 있다. The green signal artificial potential function can be calculated through a Gaussian-like function using the potential change sensitivity to the maximum potential of the green signal, the distance remaining until switching to the next signal, the distance from the crosswalk, and the distance.

상기 노란색 신호 인공전위함수는 노란색 신호에 의한 최대 전위에서 녹색 신호의 최대 전위를 뺀 값, 다음 신호로 전환되기까지 남은 시간, 거리에 대한 전위 변화 민감도를 연산하여 계산할 수 있다. The yellow signal artificial potential function can be calculated by subtracting the maximum potential of the green signal from the maximum potential by the yellow signal, and calculating the potential change sensitivity with respect to the time and distance remaining until the next signal is converted.

상기 빨간색 신호 인공전위함수는, 녹색 신호의 최대 전위 값, 노란색 신호에 의한 최대 전위에서 녹색 신호의 최대 전위를 뺀 값, 거리에 따른 전위 강하율을 이용하여 계산할 수 있다. The red signal artificial potential function can be calculated using the maximum potential value of the green signal, the maximum potential by the yellow signal minus the maximum potential of the green signal, and the potential drop ratio depending on the distance.

상기 최종 인공 전위 함수는 교통신호 인공전위함수, 도로 인공전위함수, 차선 인공전위함수를 합하여 계산할 수 있다. The final artificial potential function can be calculated by adding the artificial electric potential function of the traffic signal, the artificial electric potential function of the road, and the artificial electric potential function of the lane.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 자율주행 차량이 교통신호에 따라 주행을 제어하는 방법에 있어서, 통신망을 통해 신호등으로부터 교통신호 정보를 수신하는 단계, 상기 수신된 교통신호 정보를 이용하여 교통신호 인공전위함수를 계산하고, 상기 계산된 교통신호 인공전위함수와 도로 인공전위함수 및 차선 인공전위함수를 연산하여 최종 인공전위함수를 계산하는 단계, 상기 계산된 최종 인공 전위 함수를 이용하여 주행을 제어하는 단계를 포함하는 교통신호에 따른 자율주행 차량 제어를 위한 방법이 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling an autonomous vehicle according to a traffic signal, the method comprising: receiving traffic signal information from a traffic light through a communication network; Calculating a final artificial potential function by calculating the computed traffic signal artificial potential function, the road artificial potential function and the lane artificial potential function, and controlling the running using the calculated final artificial potential function A method for controlling an autonomous vehicle according to a traffic signal is provided.

상기 교통신호 정보는 신호색, 신호 전환까지 남은 시간을 포함할 수 있다. The traffic signal information may include a signal color and a time remaining until the signal is switched.

상기 계산된 최종 인공 전위 함수를 이용하여 주행을 제어하는 단계는, 상기 자율주행 차량의 현재 위치에서의 기울기 값에 따라 상기 차량의 가속도를 결정하는 단계, 상기 결정된 가속도에 따라 차량 주행 제어 신호를 생성하여 상기 차량을 제어하는 단계를 포함할 수 있다. Wherein the step of controlling travel using the calculated final artificial potential function comprises the steps of: determining an acceleration of the vehicle in accordance with a slope value at a current position of the autonomous vehicle; generating a vehicle drive control signal according to the determined acceleration; And controlling the vehicle.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 교통신호에 대한 인공전위함수를 조합하여 교통신호 인공전위함수를 계산하는 교통신호 인공전위함수 계산부, 상기 교통신호 인공전위함수와 기 정의된 자율 주행 차량 제어를 위한 인공전위 함수를 연산하여 최종 인공 전위 함수를 계산하는 최종 인공전위함수 계산부를 포함하는 교통신호에 따른 자율주행 차량 제어를 위한 시스템이 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a traffic signal artificial dislocation function calculating unit for calculating a traffic signal artificial dislocation function by combining an artificial dislocation function for a traffic signal, an artificial dislocation function calculating unit for calculating a traffic signal artificial dislocation function, There is provided a system for controlling an autonomous vehicle according to a traffic signal including a final artificial dislocation function calculation unit for calculating a final artificial dislocation function by computing an artificial dislocation function.

상기 교통신호에 따른 자율주행 차량 제어를 위한 시스템은 상기 계산된 최종 인공 전위 함수를 이용하여 자율주행 차량의 주행을 제어하는 자율주행 차량 제어부를 더 포함할 수 있다. The system for controlling the autonomous vehicle according to the traffic signal may further include an autonomous vehicle controller that controls the autonomous vehicle using the computed final artificial potential function.

상기 자율주행 차량 제어부는, 상기 자율주행 차량의 현재 위치에서의 기울기 값에 따라 상기 차량의 가속도를 결정하고, 상기 결정된 가속도에 따라 차량 주행 제어 신호를 생성하여 상기 차량을 제어할 수 있다. The autonomous-traveling-vehicle control unit may determine the acceleration of the vehicle in accordance with the slope value at the current position of the autonomous-traveling vehicle, and generate the vehicle driving control signal in accordance with the determined acceleration to control the vehicle.

또한, 상기 교통신호에 따른 자율주행 차량 제어를 위한 시스템은 통신망을 통해 신호등으로부터 교통신호 정보를 수신하는 수신부를 더 포함할 수 있다. The system for controlling an autonomous vehicle according to the traffic signal may further include a receiver for receiving traffic signal information from a traffic light through a communication network.

상기 교통신호 인공전위함수 계산부는 녹색 신호 인공전위함수, 노란색 신호 인공전위함수, 빨간색 신호 인공전위 함수를 조합하여 교통신호 인공전위함수를 계산할 수 있다. The traffic signal artificial potential function calculator may calculate a traffic signal artificial potential function by combining a green signal artificial potential function, a yellow signal artificial potential function, and a red signal artificial potential function.

상기 최종 인공전위함수 계산부는 교통신호 인공전위함수, 도로 인공전위함수, 차선 인공전위함수를 합하여 계산할 수 있다. The final artificial dislocation function calculator may calculate the sum of the traffic signal artificial dislocation function, the road artificial dislocation function, and the lane artificial dislocation function.

본 발명에 따르면, 신호등 전위함수와 함께 도로 및 차선 전위함수를 적용하여 최종 인공 전위장을 형성함으로써, 차량이 차선의 중앙을 찾아가며 안정적으로 주행할 수 있다. According to the present invention, by applying the road and lane potential functions together with the signal light potential function to form the final artificial electrostatic field, the vehicle can travel stably while searching for the center of the lane.

또한, 신호등 인공전위함수가 다양한 신호등 상황에서 차량을 안정적으로 제어할 수 있다. In addition, the signal-induced artificial dislocation function can stably control the vehicle in various traffic lights situations.

또한, 신호등 전위함수는 횡단보도와의 거리 및 신호 전환까지 남은 시간에 종속적으로 인공 전위장을 동적으로 변화시키면서 차량을 제어할 수 있다. In addition, the signal potential function can control the vehicle by dynamically varying the artificial stomach depending on the distance from the pedestrian crossing and the time remaining until the signal transitions.

한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and various effects can be included within the scope of what is well known to a person skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자율주행 차량과 신호등의 통신을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 교통신호에 따른 자율주행 차량 제어 시스템을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 신호 전환까지 남은 시간(R)에 따른 전위의 변화의 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 도로 및 차선 전위 함수가 적용된 인공 전위장을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 신호에 변화에 따른 인공전위장의 변화를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 자율주행 차량 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
1 is a diagram for explaining communication between an autonomous vehicle and a traffic light according to an embodiment of the present invention.
2 is a view illustrating an autonomous vehicle control system according to a traffic signal according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a change in potential according to a time R remaining until signal switching according to an embodiment of the present invention. FIG.
4 is a view showing an artificial electrostatic field applied with a road and lane potential function according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a graph showing a change in artificial electrostimulation according to a change in a signal according to an embodiment of the present invention. FIG.
6 is a flowchart illustrating a method for controlling an autonomous vehicle according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 '교통신호에 따른 자율주행 차량 제어를 위한 방법 및 시스템'을 상세하게 설명한다. 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.Hereinafter, a method and system for controlling an autonomous vehicle according to a traffic signal according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments are provided so that those skilled in the art can easily understand the technical spirit of the present invention, and thus the present invention is not limited thereto. In addition, the matters described in the attached drawings may be different from those actually implemented by the schematic drawings to easily describe the embodiments of the present invention.

한편, 이하에서 표현되는 각 구성부는 본 발명을 구현하기 위한 예일 뿐이다. 따라서, 본 발명의 다른 구현에서는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 구성부가 사용될 수 있다. In the meantime, each constituent unit described below is only an example for implementing the present invention. Thus, in other implementations of the present invention, other components may be used without departing from the spirit and scope of the present invention.

또한, 각 구성부는 순전히 하드웨어 또는 소프트웨어의 구성만으로 구현될 수도 있지만, 동일 기능을 수행하는 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 구성들의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 하나의 하드웨어 또는 소프트웨어에 의해 둘 이상의 구성부들이 함께 구현될 수도 있다. In addition, each component may be implemented solely by hardware or software configuration, but may be implemented by a combination of various hardware and software configurations performing the same function. Also, two or more components may be implemented together by one hardware or software.

또한, 어떤 구성요소들을 '포함'한다는 표현은, '개방형'의 표현으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. Also, the expression " comprising " is intended to merely denote that such elements are present as an expression of " open ", and should not be understood to exclude additional elements.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자율주행 차량과 신호등의 통신을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a diagram for explaining communication between an autonomous vehicle and a traffic light according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 자율주행 차량은 탑재된 통신장비(예컨대, 단거리 라디오 등)를 통해 신호등과 통신하여 교통신호 정보를 수신한다. 여기서, 교통신호 정보는 신호등의 신호색, 신호 전환까지 남은 시간 등을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, an autonomous vehicle receives traffic signal information by communicating with a traffic light through a communication device (for example, a short-range radio, etc.) installed. Here, the traffic signal information may include signal colors of the traffic lights, time remaining until signal switching, and the like.

자율주행 차량은 교통신호 정보에 근거한 교통신호 인공전위함수를 이용하여 안전한 주행을 할 수 있다. 여기서, 교통신호는 차량 신호등인 녹색, 노랑, 빨강의 세 가지 신호를 가진 신호등을 대상으로 하고, 교통신호 인공전위 함수는 세가지 신호색(녹색, 노랑, 빨강)의 조합으로 구성되며, 시간에 따라 동적으로 변한다. 이러한 동적인 전위함수의 변화는 남은 신호 시간 및 신호 전환에 따른 부드러운 전위장의 변화를 만들며, 주행중인 차량이 신호에 따른 적절한 행동을 취하도록 유도하는 역할을 한다.Autonomous vehicles can make safe driving by using artificial potential function based on traffic signal information. Here, the traffic signal is a traffic signal having three signals of green, yellow and red which are vehicle signals, and the traffic signal artificial potential function is composed of a combination of three signal colors (green, yellow, and red) It changes dynamically. This dynamic change of the potential function makes the change of the smooth electromagnet according to the remaining signal time and the signal change, and it induces the driving vehicle to take proper action according to the signal.

신호등의 신호색은 녹색에서 노랑으로, 노랑에서 빨강으로, 빨강에서 녹색으로 각각 TG, TY, TR 시간 후 전환되고, 각각의 신호등 신호 색은 자신의 전위함수를 가지며, 신호등의 인공전위함수는 세가지 전위함수들의 조합으로 정의된다. The signal colors of the traffic lights are switched from green to yellow, from yellow to red, and from red to green after T G , T Y and T R , respectively. Each signal light color has its own electric potential function and the artificial potential A function is defined as a combination of three potential functions.

한편, 보행자의 안전을 보장하기 위해서는 횡단보도 근처에서의 감속 운전이 요구된다. 감속의 정도는 신호등의 신호색에 따라 달라지며, 부드러운 감속을 통해 탑승자 및 후방 차량의 안전에 대한 고려도 필요하다. On the other hand, in order to ensure the safety of the pedestrian, decelerating operation near the crosswalk is required. The degree of deceleration depends on the signal color of the traffic lights, and the safety of the passenger and the rear vehicle must be taken into consideration through the smooth deceleration.

도로는 신호등이 있는 횡단보도를 포함하고 있으며, 횡단보도로부터 도로의 각 지점까지의 거리(d)는 자율주행 차량에 의해 자동으로 측정된다. 도로에 대한 인공전위함수는 수학식 6과 같고, 차선에 대한 인공전위함수는 수학식 7과 같이 정의된다.Roads include crosswalks with traffic lights, and the distance (d) from the crosswalk to each point on the road is automatically measured by the autonomous vehicle. The artificial potential function for the road is represented by Equation (6), and the artificial potential function for the lane is defined by Equation (7).

상기에서 설명한 교통신호 인공전위함수는 도로 주행을 위한 도로 인공전위함수, 차선 인공전위함수와 결합되어, 최종 인공전위함수를 생성한다. 최종 인공전위함수는 자율 주행 차량이 신호등의 신호를 지키며 안정적으로 주행하도록 제어한다. The artificial potential function of the traffic signal described above is combined with the road artificial potential function and the lane artificial potential function for road running to generate the final artificial potential function. The final artificial dislocation function controls the autonomous driving vehicle to steadily run while keeping the signal of the traffic lights.

이하, 자율주행 차량이 최종인공전위함수을 이용하여 주행을 제어하는 기술에 대해 설명하기로 한다. Hereinafter, a description will be given of a technique in which the autonomous vehicle controls the driving using the final artificial dislocation function.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 교통신호에 따른 자율주행 차량 제어 시스템을 나타낸 도면, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 신호 전환까지 남은 시간(R)에 따른 전위의 변화의 예를 나타낸 도면, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 도로 및 차선 전위 함수가 적용된 인공 전위장을 나타낸 도면, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 신호에 변화에 따른 인공전위장의 변화를 나타낸 도면이다. FIG. 2 is a view showing an autonomous vehicle control system according to a traffic signal according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a graph illustrating an example of a change in potential according to the time remaining until signal switching according to an embodiment of the present invention FIG. 4 is a view showing an artificial electrostatic field applied with a road and lane potential function according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a diagram showing a change in artificial electrostatic field according to a change in a signal according to an embodiment of the present invention .

도 2를 참조하면, 자율주행 차량 제어 시스템(100)은 교통신호 인공전위함수 계산부(120), 최종 인공전위함수 계산부(130), 자율주행차량 제어부(140)를 포함하고, 신호등의 신호에 따라 자율 주행 차량의 적절한 행동을 결정한다.2, the autonomous vehicle control system 100 includes a traffic signal artificial potential function calculation unit 120, a final artificial potential function calculation unit 130, and an autonomous vehicle control unit 140, To determine the proper behavior of the autonomous vehicle.

교통신호 인공전위함수 계산부(120)는 교통신호에 대한 인공전위함수를 조합하여 교통신호 인공전위함수를 계산한다. 여기서, 교통신호는 차량 신호등인 녹색, 노랑, 빨강의 세 가지 신호를 가진 신호등을 대상으로 할 수 있다. 신호등의 신호색은 녹색에서 노랑으로, 노랑에서 빨강으로, 빨강에서 녹색으로 각각 TG, TY, TR 시간 후 전환되고, 각각의 신호등 신호 색은 자신의 전위함수를 가지며, 신호등의 인공전위함수는 세가지 전위함수들의 조합으로 정의된다. 신호등 인공전위함수는 실제 도로의 주행에서 신호등의 신호에 따라 알맞은 차량의 움직임을 유도하고, 도로를 주행하는 차량이 신호등의 신호에 따라 안전한 주행을 할 수 있도록 한다. The traffic signal artificial dislocation function calculator 120 calculates the artificial dislocation function of the traffic signal by combining the artificial dislocation function for the traffic signal. Here, the traffic signal may be a traffic light having three signals of green, yellow, and red, which are vehicle signals. The signal colors of the traffic lights are switched from green to yellow, from yellow to red, and from red to green after T G , T Y and T R , respectively. Each signal light color has its own electric potential function and the artificial potential A function is defined as a combination of three potential functions. The traffic light artificial dislocation function induces a proper movement of the vehicle in accordance with the signal of the traffic light in the running of the actual road, and enables the vehicle running on the road to make a safe running in accordance with the signal of the traffic light.

교통신호 인공전위함수 계산부(120)는 수학식 1과 같이 녹색 신호 전위함수, 노란색 신호 전위함수, 빨간색 신호 전위 함수를 조합하여 교통신호 인공전위함수를 계산한다. The traffic signal artificial potential function calculator 120 calculates the artificial electric potential function of the traffic signal by combining the green signal potential function, the yellow signal potential function, and the red signal potential function as shown in Equation (1).

Figure 112016046050411-pat00001
Figure 112016046050411-pat00001

여기서, Ugreen은 녹색 신호 전위함수, Uyellow는 노란색 신호 전위함수, Ured는 빨강색 신호 전위함수일 수 있다. Here, Ugreen is a green signal potential function, Uyellow is a yellow signal potential function, and Ured may be a red signal potential function.

녹색 신호 전위 함수(Ugreen)는 차량이 신호의 변화 및 보행자에 대비하여 속력을 약간 줄여서 주행하도록 하는 역할을 한다. 이와 같은 주행 제어를 위해 가우시안-유사(Gaussian-like) 함수를 통해 수학식 2와 같은 녹색 신호 인공전위 함수를 정의한다.The green signal potential function (Ugreen) allows the vehicle to travel with a slightly reduced speed in preparation for signal changes and pedestrians. For this driving control, a green signal artificial dislocation function is defined by a Gaussian-like function as shown in Equation (2).

Figure 112016046050411-pat00002
Figure 112016046050411-pat00002

여기서, AG는 최대 전위(또는 진폭, amplitude), R은 다음 신호(노랑)로 전환되기까지 남은 시간, d는 횡단보도로부터 자율주행차량까지의 거리, α는 거리에 대한 전위 변화 민감도이다. 수학식 2의 첫 항은 신호 전환까지 남은 시간이 줄어들수록 전위의 크기를 증가시키며, 마지막 항은 횡단보도에 가까워질수록 전위가 서서히 증가하도록 만든다. 즉, 신호 전환까지 남은 시간이 적을수록, 그리고 횡단보도와의 거리가 가까워질수록 전위의 크기를 점진적으로 증가시키며 차량 감속 크기를 증가시키는 역할을 한다. TG와 d에 따른 전위 그래프 변화는 도 3과 같을 수 있다. Where A G is the maximum potential (or amplitude), R is the time remaining until the next signal (yellow), d is the distance from the crosswalk to the autonomous vehicle, and α is the potential change sensitivity to distance. The first term of Equation 2 increases the magnitude of the potential as the time remaining until the signal change is reduced, and the last term causes the potential to gradually increase as it approaches the crosswalk. That is, the smaller the time remaining until the signal changeover, and the closer the distance to the crosswalk, the more gradually the magnitude of the potential and the larger the vehicle deceleration magnitude. The change of the potential graph according to T G and d can be as shown in FIG.

노란색 신호 전위 함수(Uyellow)는 차량이 횡단보도 앞에서 정지할 수 있게 비하고, 녹색 신호의 경우보다 빠르게 속력을 줄이도록 하는 역할을 한다. The yellow signal potential function (Uyellow) serves to allow the vehicle to stop in front of a pedestrian crossing, and to slow down faster than in the case of a green signal.

Figure 112016046050411-pat00003
Figure 112016046050411-pat00003

여기서, AY는 노란색 신호에 의한 최대 전위에서 AG를 뺀 값이며, β는 거리에 대한 전위 변화 민감도이다. 노락샌 신호 전위함수는 녹색 신호의 최대 전위 값(AG))이 첫 항에 더해지며, 이를 통해 녹색 신호에서 노란색 신호로의 전위 전환이 연속적인 형태로 부드럽게 이어진다. TY와 d에 따른 전위 그래프 변화는 도 3과 같을 수 있다. Here, A Y is the maximum potential by the yellow signal minus A G , and β is the potential change sensitivity to the distance. The potential difference between the green signal and the green signal (AG) is added to the first term, so that the transition from the green signal to the yellow signal smoothly continues in a continuous fashion. The change of the potential graph according to T Y and d can be as shown in FIG.

빨강색 신호 전위 함수(Ured)는 차량이 횡단보도 앞에서 반드시 멈추도록 유도하는 역할을 한다. 이를 위해 빨간색 신호에 대한 전위 함수는 횡단보도 위치에서 최대 전위를 계속 유지한다. 그리고 거리에 따른 전위 강하율(falling rate)이 신호전환까지 남은 시간 R에 따라 변화하도록 정의된다.The red signal potential function (Ured) serves to induce the vehicle to stop in front of the pedestrian crossing. To this end, the potential function for the red signal keeps the maximum potential at the crosswalk position. And the falling rate along the distance is defined to change with time R remaining until the signal is switched.

Figure 112016046050411-pat00004
Figure 112016046050411-pat00004

여기서, Ffall은 R이 줄어들수록 작아지게 되며, 횡단보도 주변의 전위 강하가 폭이 더욱 커지게 된다. 이에 따라 차량은 국부적 최소 지점(local minima)로 이동하게 되고, 그곳에서 안정적으로 정지된 상태를 유지하게 된다. 이는 또한 녹색으로의 신호전환이 얼마 남지 않은 상황에서, 차량이 충분히 멀리서 다가오고 있는 경우 빨간색 신호에 의한 불필요한 감속이 일어나지 않도록 하는 역할도 한다.Here, F fall becomes smaller as R decreases, and the potential drop around the crosswalk becomes larger. As a result, the vehicle is moved to the local minima, where it stably stays stationary. It also helps prevent unnecessary deceleration due to the red signal if the vehicle is approaching far enough from the road, with little to no signal transition to green.

상기와 같이 녹색 인공전위함수, 노란색 인공전위함수, 빨강 인공전위함수가 구해지면, 교통신호 인공전위함수 계산부(120)는 교통신호 인공전위함수를 구할 수 있다. When the green artificial dislocation function, the yellow artificial dislocation function, and the red artificial dislocation function are obtained as described above, the traffic signal artificial dislocation function calculation unit 120 can obtain the artificial dislocation function of the traffic signal.

교통신호 인공전위 함수는 신호등의 신호색 각각에 대한 전위함수들로 구성되며, 전위함수간 전환이 연속적이며 부드럽게 이루어지도록 디자인된다. 신호등 전위함수는 횡단보도와의 거리 및 신호전환까지 남은 시간에 종속적으로 인공전위장을 동적으로 변화시키며 차량을 제어한다.The traffic signal artificial potential function is composed of potential functions for each signal color of the traffic lights, and is designed so that the transition between potential functions is continuous and smooth. The signal potential function dynamically changes the artificial electrostimulus depending on the distance to the pedestrian crossing and the time remaining until the signal transitions and controls the vehicle.

최종 인공전위 함수 계산부(130)는 교통신호 인공전위함수와 기 정의된 자율 주행 차량 제어를 위한 인공전위 함수를 연산하여 최종 인공 전위 함수를 계산한다. 즉, 최종 인공전위 함수 계산부(130)는 수학식 5와 같이 교통신호 인공전위함수(UT-light), 자율주행을 위한 도로 인공전위함수(Uroad), 자율주행을 위한 차선 인공전위함수(Ulane)를 합하여 최종 인공전위함수를 계산한다. The final artificial potential function calculation unit 130 computes the artificial potential function of the traffic signal and the artificial potential function for controlling the autonomous vehicle that has been previously defined, and calculates the final artificial potential function. That is, the final artificial dislocation function calculator 130 calculates the artificial dislocation function U t-light as a function of the traffic signal U T-light , the road artificial dislocation function (U road ) for autonomous driving, the lane artificial dislocation function (U lane ) to calculate the final artificial potential function.

Figure 112016046050411-pat00005
Figure 112016046050411-pat00005

도로 인공전위함수는 수학식 6과 같다.The road artificial dislocation function is expressed by Equation (6).

Figure 112016046050411-pat00006
Figure 112016046050411-pat00006

차선 인공전위함수는 수학식 7과 같다.The lane artificial dislocation function is expressed by Equation (7).

Figure 112016046050411-pat00007
Figure 112016046050411-pat00007

차량이 원하는 방향으로 주행하도록 제어하기 위해 도로의 시작점으로부터 도로의 끝까지 전위 값이 선형적으로 감소하며, 도로의 시작점은 최대 전위 값(Max amplitude)을, 도로의 끝은 0을 전위 값으로 가진다. 교통신호 인공전위 장의 기울기는 정상적인 주행 상태에서 차량의 목표 속력과 비례한다. 교통신호 전위 장에 도로 및 차선 인공 전위 함수가 더해져서 도 4와 같은 주행을 위한 기본적인 전위 장이 구성된다. 교통신호 인공 전위 함수가 위의 기본 인공 전위 장과 결합되어 최종 인공 전위 장이 완성되며, 도 5와 같이 시간에 따른 신호등 전위 함수의 변화에 따라 인공 전위 장도 동적으로 변하게 된다.The potential value linearly decreases from the starting point of the road to the end of the road so as to control the vehicle to travel in a desired direction and the starting point of the road has the maximum amplitude and the end of the road has the potential value of 0 as the potential value. The slope of the traffic signal artificial potential field is proportional to the vehicle's target speed under normal driving conditions. The road potential and lane artificial potential functions are added to the traffic signal potential field to constitute a basic potential field for driving as shown in FIG. The artificial potential function of the traffic signal is combined with the basic artificial potential field to complete the final artificial potential field. As shown in FIG. 5, the artificial potential field changes dynamically according to the change of the signal potential function over time.

자율주행 차량 제어부(140)는 자율 주행 차량의 현재 위치에서의 기울기 값에 따라 차량의 가속도를 결정하고, 결정된 가속도에 따라 차량 주행 제어 신호를 생성하여 차량을 제어한다. 즉, 최종 인공전위 장이 형성되면, 자율 주행 차량은 점 로봇(point robot)으로 표현되어 전위 장 위에 놓여진다. 점 로봇은 현재 위치에서의 기울기(-∇U)에 따라 움직이게 된다. 본 발명은 부드러운 차량의 움직임을 구현하기 위해, 차량에게 주행 방향에 대한 속력을 부여하고, 인공 전위 장의 기울기를 가·감속을 위한 가속도로 사용하도록 하였다. 즉 차량의 현재 속력보다 -∇U가 큰 경우 그에 비례하여 가속을 하고, 반대의 경우 그에 비례한 감속을 적용한다. 이렇게 결정된 가속도는 차량의 제어 신호로 변환되어 차량에 전달되며, 차량은 제어신호에 따라 차의 방향 및 속력을 조절하게 된다. The autonomous-traveling-vehicle control unit 140 determines the acceleration of the vehicle in accordance with the slope value at the current position of the autonomous-traveling vehicle, and generates the vehicle driving control signal in accordance with the determined acceleration to control the vehicle. That is, when the final artificial potential field is formed, the autonomous vehicle is expressed as a point robot and placed on the potential field. The point robot moves according to the slope (-∇U) at the current position. In order to realize a smooth vehicle motion, the present invention provides the vehicle with a speed in the running direction and uses the slope of the artificial potential field as acceleration for acceleration and deceleration. That is, when -∇U is larger than the current speed of the vehicle, the vehicle accelerates in proportion to the vehicle speed, and in the opposite case, the deceleration proportional thereto is applied. The determined acceleration is converted into a control signal of the vehicle and transmitted to the vehicle, and the vehicle adjusts the direction and speed of the vehicle according to the control signal.

한편, 자율주행 차량 제어 시스템(100)은 통신망을 통해 신호등으로부터 교통신호 정보를 수신하는 수신부(110)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 수신부(110)는 신호등과 통신망을 통해 통신 가능한 통신 장치일 수 있다. Meanwhile, the autonomous vehicle control system 100 may further include a reception unit 110 for receiving traffic signal information from a traffic light through a communication network. Here, the receiving unit 110 may be a communication device capable of communicating with a traffic light through a communication network.

수신부(110)가 교통신호 정보를 수신하면, 교통신호 인공전위함수 계산부(120)는 교통신호 정보를 이용하여 교통신호 인공전위함수를 계산한다. When the reception unit 110 receives the traffic signal information, the traffic signal artificial potential function calculation unit 120 calculates a traffic signal artificial potential function using the traffic signal information.

한편, 수신부(110), 교통신호 인공전위함수 계산부(120), 최종 인공전위함수 계산부(130), 자율주행차량 제어부(140) 각각은 컴퓨팅 장치상에서 프로그램을 실행하기 위해 필요한 프로세서 등에 의해 각각 구현될 수 있다. 이처럼 수신부(110), 교통신호 인공전위함수 계산부(120), 최종 인공전위함수 계산부(130), 자율주행차량 제어부(140)는 물리적으로 독립된 각각의 구성에 의해 구현될 수도 있고, 하나의 프로세서 내에서 기능적으로 구분되는 형태로 구현될 수도 있다.Each of the receiving unit 110, the traffic signal artificial potential function calculating unit 120, the final artificial potential function calculating unit 130, and the autonomous vehicle control unit 140 may be implemented by a processor, etc., Can be implemented. The reception unit 110, the traffic signal artificial potential function calculation unit 120, the final artificial potential function calculation unit 130, and the autonomous vehicle control unit 140 may be implemented by physically independent configurations, Or may be implemented in a functionally distinct form within the processor.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 자율주행 차량 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a method for controlling an autonomous vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 시스템은 통신망을 통해 신호등으로부터 교통신호 정보가 수신되면(S602), 교통신호 정보를 이용하여 교통신호 인공전위함수를 계산한다(S604). 여기서, 교통신호 정보는 신호색, 신호 전환까지 남은 시간 등을 포함할 수 있고, 시스템은 교통신호 정보를 교통신호 인공전위 함수에 적용하여 그 값을 구한다. Referring to FIG. 6, when the system receives traffic signal information from a traffic light through a communication network (S602), the system calculates a traffic signal artificial potential function using the traffic signal information (S604). Here, the traffic signal information may include signal color, time remaining until signal conversion, and the system applies the traffic signal information to the artificial potential function of the traffic signal to obtain the value.

그런 후, 시스템은 교통신호 인공전위함수와 도로 인공전위함수 및 차선 인공전위함수를 연산하여 최종 인공전위함수를 계산한다(S606). 즉, 시스템은 교통신호 인공전위함수, 도로 인공전위함수 및 차선 인공전위함수의 합인 최종 인공전위함수에 해당 값을 적용하여 최종 인공전위 함수 값을 구한다. Then, the system computes the artificial potential function of the traffic signal, the road artificial potential function, and the lane artificial potential function to calculate the final artificial potential function (S606). That is, the system obtains the final artificial dislocation function value by applying the corresponding value to the final artificial dislocation function which is the sum of the traffic signal artificial dislocation function, road artificial dislocation function, and lane artificial dislocation function.

그러면, 시스템은 최종 인공전위함수를 이용하여 자율주행 차량의 주행을 제어한다(S608). 이때, 시스템은 자율 주행 차량의 현재 위치에서의 기울기 값에 따라 차량의 가속도를 결정하고, 결정된 가속도에 따라 차량 주행 제어 신호를 생성하여 차량을 제어한다.Then, the system controls the running of the autonomous vehicle using the final artificial potential function (S608). At this time, the system determines the acceleration of the vehicle according to the slope value at the current position of the autonomous vehicle, and controls the vehicle by generating the vehicle driving control signal in accordance with the determined acceleration.

이러한 교통신호에 따른 자율주행 차량 제어를 위한 방법은 프로그램으로 작성 가능하며, 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 또한, 교통신호에 따른 자율주행 차량 제어를 위한 방법에 관한 프로그램은 전자장치가 읽을 수 있는 정보저장매체(Readable Media)에 저장되고, 전자장치에 의하여 읽혀지고 실행될 수 있다.The method for controlling the autonomous vehicle according to the traffic signal can be programmed, and the codes and code segments constituting the program can be easily deduced by programmers in the field. Also, a program for a method for controlling an autonomous vehicle according to a traffic signal may be stored in a readable medium readable by an electronic device, and read and executed by an electronic device.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 실시 형태로 실시될 수 있다는 것을 인지할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시 예들은 예시적인 것일 뿐이며, 그 범위를 제한해놓은 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 또한, 도면에 도시된 순서도들은 본 발명을 실시함에 있어서 가장 바람직한 결과를 달성하기 위해 예시적으로 도시된 순차적인 순서에 불과하며, 다른 추가적인 단계들이 제공되거나, 일부 단계가 삭제될 수 있음은 물론이다. Thus, those skilled in the art will appreciate that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative only and not restrictive of the scope of the invention. It is also to be understood that the flow charts shown in the figures are merely the sequential steps illustrated in order to achieve the most desirable results in practicing the present invention and that other additional steps may be provided or some steps may be deleted .

본 명세서에서 기술한 기술적 특징과 이를 실행하는 구현물은 디지털 전자 회로로 구현되거나, 본 명세서에서 기술하는 구조 및 그 구조적인 등가물 등을 포함하는 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어 또는 하드웨어로 구현되거나, 이들 중 하나 이상의 조합으로 구현 가능하다. 또한 본 명세서에서 기술한 기술적 특징을 실행하는 구현물은 컴퓨터 프로그램 제품, 다시 말해 처리 시스템의 동작을 제어하기 위하여 또는 이것에 의한 실행을 위하여 유형의 프로그램 저장매체 상에 인코딩된 컴퓨터 프로그램 명령어에 관한 모듈로서 구현될 수도 있다. The technical features and implementations described herein may be implemented in digital electronic circuitry, or may be implemented in computer software, firmware, or hardware, including the structures described herein, and structural equivalents thereof, . Also, implementations that implement the technical features described herein may be implemented as computer program products, that is, modules relating to computer program instructions encoded on a program storage medium of the type for execution by, or for controlling, the operation of the processing system .

삭제delete

또한, 본 명세서에서 기술한 "컴퓨터에서 판독 가능한 매체"는 프로그램 실행을 위해 명령어를 프로세서로 제공하는데 기여하는 모든 매체를 포함한다. In addition, "computer readable media" as described herein includes all media that contribute to providing instructions to a processor for program execution.

이와 같이, 본 명세서는 그 제시된 구체적인 용어에 의해 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 따라서, 이상에서 기술한 실시 예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 본 실시 예들에 대한 개조, 변경 및 변형을 가할 수 있다. As such, the specification is not intended to limit the invention to the precise form disclosed. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications, and variations will be apparent to those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims. It is possible to apply a deformation.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the foregoing description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalents thereof are deemed to be included in the scope of the present invention. .

100 : 자율주행 차량 제어 시스템 110 : 수신부
120 : 교통신호 인공전위함수 계산부 130 : 최종 인공전위함수 계산부
140 : 자율주행 차량 제어부
100: autonomous vehicle control system 110:
120: Traffic signal artificial potential function calculation unit 130: Final artificial potential function calculation unit
140: an autonomous vehicle control unit

Claims (17)

교통신호에 따라 자율주행차량의 주행을 제어하는 방법에 있어서,
(a) 교통신호 인공 전위 함수를 계산하는 단계;
(b) 상기 교통신호 인공 전위 함수와 기 정의된 자율 주행 차량 제어를 위한 인공전위 함수를 연산하여 최종 인공 전위 함수를 계산하는 단계;
(c) 상기 계산된 최종 인공 전위 함수(U)를 이용하여 자율주행 차량의 주행을 제어하는 단계;를 포함하고,
상기 (c) 단계는, 상기 최종 인공 전위 함수의 기울기 값(-∇U)을 구하고, 상기 기울기 값에 따라 상기 차량의 가속도를 결정하며, 상기 결정된 가속도를 차량 주행 제어 신호로 변환하여 상기 차량에 전달하여, 상기 차량의 주행을 제어하고,
상기 최종 인공 전위 함수는 교통신호 인공전위함수, 도로 인공전위함수, 차선 인공전위함수를 합하여 계산하는 것을 특징으로 하는 교통신호에 따른 자율주행 차량 제어를 위한 방법.
A method of controlling traveling of an autonomous vehicle according to a traffic signal,
(a) calculating a traffic signal artificial potential function;
(b) calculating a final artificial potential function by computing an artificial potential function for controlling the autonomous vehicle in the predefined traffic signal;
(c) controlling the running of the autonomous vehicle using the calculated final artificial potential function (U)
Wherein the step (c) comprises: obtaining a slope value (-∇U) of the final artificial potential function, determining an acceleration of the vehicle according to the slope value, converting the determined acceleration into a vehicle running control signal, To control the running of the vehicle,
Wherein the final artificial potential function is calculated by summing the artificial electric potential function of the traffic signal, the artificial electric potential function of the road, and the artificial electric potential function of the lane.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 교통신호 인공전위 함수는 녹색 신호 인공전위함수, 노란색 신호 인공전위함수, 빨간색 신호 인공전위 함수를 포함하는 것을 특징으로 하는 교통신호에 따른 자율주행 차량 제어를 위한 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the traffic signal artificial potential function includes a green signal artificial potential function, a yellow signal artificial potential function, and a red signal artificial potential function.
제4항에 있어서,
상기 녹색 신호 인공전위 함수는, 녹색 신호의 최대 전위, 다음 신호로 전환되기까지 남은 거리, 횡단보도로부터의 거리, 거리에 대한 전위 변화 민감도를 이용한 가우시안-유사 함수를 통해 계산하는 것을 특징으로 하는 교통신호에 따른 자율주행 차량 제어를 위한 방법.
5. The method of claim 4,
The green signal artificial potential function is calculated through a Gaussian-like function using the potential change sensitivity to the maximum potential of the green signal, the distance remaining until the next signal is converted, the distance from the pedestrian crossing, A method for controlling an autonomous vehicle according to a signal.
제4항에 있어서,
상기 노란색 신호 인공전위함수는 노란색 신호에 의한 최대 전위에서 녹색 신호의 최대 전위를 뺀 값, 다음 신호로 전환되기까지 남은 시간, 거리에 대한 전위 변화 민감도를 연산하여 계산하는 것을 특징으로 하는 교통신호에 따른 자율주행 차량 제어를 위한 방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the yellow signal artificial potential function is calculated by subtracting the maximum electric potential of the green signal from the maximum electric potential by the yellow signal, and calculating the potential change sensitivity with respect to the time and distance remaining until the next signal is converted into the traffic signal. A method for controlling an autonomous vehicle according to claim 1.
제4항에 있어서,
상기 빨간색 신호 인공전위함수는, 녹색 신호의 최대 전위 값, 노란색 신호에 의한 최대 전위에서 녹색 신호의 최대 전위를 뺀 값, 거리에 따른 전위 강하율을 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는 교통신호에 따른 자율주행 차량 제어를 위한 방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the red signal artificial potential function is calculated by using a maximum potential value of a green signal, a value obtained by subtracting a maximum potential of a green signal from a maximum potential by a yellow signal, and a potential descending rate along a distance. A method for controlling a traveling vehicle.
삭제delete 자율주행 차량이 교통신호에 따라 주행을 제어하는 방법에 있어서,
통신망을 통해 신호등으로부터 교통신호 정보를 수신하는 단계;
상기 수신된 교통신호 정보를 이용하여 교통신호 인공전위함수를 계산하고, 상기 계산된 교통신호 인공전위함수와 도로 인공전위함수 및 차선 인공전위함수를 연산하여 최종 인공전위함수를 계산하는 단계; 및
상기 계산된 최종 인공 전위 함수를 이용하여 주행을 제어하는 단계;를 포함하되,
상기 최종 인공 전위 함수는 교통신호 인공전위함수, 도로 인공전위함수, 차선 인공전위함수를 합하여 계산하고,
상기 계산된 최종 인공 전위 함수를 이용하여 주행을 제어하는 단계는, 상기 최종 인공 전위 함수의 기울기 값(-∇U)을 구하고, 상기 기울기 값에 따라 상기 차량의 가속도를 결정하며, 상기 결정된 가속도를 차량 주행 제어 신호로 변환하여 상기 차량에 전달하여, 상기 차량의 주행을 제어하는 것을 특징으로 하는 교통신호에 따른 자율주행 차량 제어를 위한 방법.
A method of controlling an autonomous vehicle according to a traffic signal,
Receiving traffic signal information from a traffic light through a communication network;
Calculating a traffic signal artificial potential function using the received traffic signal information, calculating a final artificial potential function by calculating the calculated traffic signal artificial potential function, road artificial potential function, and lane artificial potential function; And
And controlling the travel using the calculated final artificial potential function,
The final artificial potential function is calculated by summing the traffic signal artificial potential function, road artificial potential function, and lane artificial potential function,
The step of controlling travel using the calculated final artificial potential function may include calculating a slope value (-∇U) of the final artificial potential function, determining an acceleration of the vehicle according to the slope value, Wherein the control signal is converted into a vehicle running control signal and transmitted to the vehicle so as to control the running of the vehicle.
제9항에 있어서,
상기 교통신호 정보는 신호색, 신호 전환까지 남은 시간을 포함하는 것을 특징으로 하는 교통신호에 따른 자율주행 차량 제어를 위한 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the traffic signal information includes a signal color and a remaining time until signal switching.
삭제delete 교통신호에 대한 인공전위함수를 조합하여 교통신호 인공전위함수를 계산하는 교통신호 인공전위함수 계산부;
상기 교통신호 인공전위함수와 기 정의된 자율 주행 차량 제어를 위한 인공전위 함수를 연산하여 최종 인공 전위 함수를 계산하는 최종 인공전위함수 계산부; 및
상기 계산된 최종 인공 전위 함수를 이용하여 자율주행 차량의 주행을 제어하는 자율주행 차량 제어부;를 포함하되,
상기 최종 인공전위함수 계산부는 교통신호 인공전위함수, 도로 인공전위함수, 차선 인공전위함수를 합하여 최종 인공 전위 함수를 계산하고,
상기 자율주행 차량 제어부는, 상기 최종 인공 전위 함수의 기울기 값(-∇U)을 구하고, 상기 기울기 값에 따라 상기 차량의 가속도를 결정하며, 상기 결정된 가속도를 차량 주행 제어 신호로 변환하여 상기 차량에 전달하여, 상기 차량의 주행을 제어하는 것을 특징으로 하는 교통신호에 따른 자율주행 차량 제어를 위한 시스템.
A traffic signal artificial dislocation function calculation unit for calculating a traffic signal artificial dislocation function by combining an artificial dislocation function for a traffic signal;
A final artificial dislocation function calculator for calculating the artificial dislocation function by computing the artificial dislocation function for controlling the autonomous vehicle, And
And an autonomous vehicle controller that controls the running of the autonomous vehicle using the computed final artificial potential function,
The final artificial dislocation function calculator calculates a final artificial dislocation function by adding a traffic signal artificial dislocation function, a road artificial dislocation function, and a lane artificial dislocation function,
Wherein the autonomous-traveling-vehicle control unit obtains a slope value (-∇U) of the final artificial potential function, determines an acceleration of the vehicle according to the slope value, converts the determined acceleration into a vehicle running control signal, And controlling the running of the vehicle based on the traffic signal.
삭제delete 삭제delete 제12항에 있어서,
통신망을 통해 신호등으로부터 교통신호 정보를 수신하는 수신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교통신호에 따른 자율주행 차량 제어를 위한 시스템.
13. The method of claim 12,
Further comprising: a receiver for receiving traffic signal information from a traffic light through a communication network.
제12항에 있어서,
상기 교통신호 인공전위함수 계산부는 녹색 신호 인공전위함수, 노란색 신호 인공전위함수, 빨간색 신호 인공전위 함수를 조합하여 교통신호 인공전위함수를 계산하는 것을 특징으로 하는 교통신호에 따른 자율주행 차량 제어를 위한 시스템.
13. The method of claim 12,
Wherein the traffic signal artificial potential function calculator calculates a traffic signal artificial potential function by combining a green signal artificial potential function, a yellow signal artificial potential function, and a red signal artificial potential function to control an autonomous vehicle according to a traffic signal. system.
삭제delete
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