초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
무인주행 자동차는 자동으로 주행지 주변 장애물을 인지하고 차량의 충돌을 방지함으로써 운전자 부주의에 의한 사고를 예방할 수 있고, 연료 효율에 있어서 최적경로로의 주행을 가능하게 하는 등 미래형 자동차의 대표적인 모델로서 연구되고 있다. 이 시스템을 구현하기 위해서는 사각지대가 없는 환경인식을 위한 센서 기술, 주변 환경인지(장애물 탐지, 분류 및 추적)를 위한 데이터 처리 알고리즘 기술, 최적의 경로로 무인주행하기 위한 차량 구동 기술 등이 필요하다. 이 중 안전한 무인주행을 위해서 가장 핵심적인 기

□ 연구의 목적 및 내용
무인주행 자동차는 자동으로 주행지 주변 장애물을 인지하고 차량의 충돌을 방지함으로써 운전자 부주의에 의한 사고를 예방할 수 있고, 연료 효율에 있어서 최적경로로의 주행을 가능하게 하는 등 미래형 자동차의 대표적인 모델로서 연구되고 있다. 이 시스템을 구현하기 위해서는 사각지대가 없는 환경인식을 위한 센서 기술, 주변 환경인지(장애물 탐지, 분류 및 추적)를 위한 데이터 처리 알고리즘 기술, 최적의 경로로 무인주행하기 위한 차량 구동 기술 등이 필요하다. 이 중 안전한 무인주행을 위해서 가장 핵심적인 기술은 장애물 탐지, 분류 및 추적 기술 등의 실시간 주변 환경인지 기술이다. 본 과제에서는 3차원 레이저 스캐너를 이용하여 미래형 무인주행 자동차의 실시간 환경인지 핵심기술을 연구하는 것을 목표로 한다.

□ 연구결과
자율주행 자동차 및 서비스용 지능로봇을 구현하기 위해서는 신뢰성 높은 환경인지 알고리즘이 필수적이다.
본 연구에서는 1차적으로 장애물을 최대한 정확하게 탐지해 내기 위하여 국내 주행 상황에 있어서 인식이 필요한 장애물 유형을 선정하고 각 장애물 별 특징 포인트에 대하여 분석하였다. 또한 3차원 레이저 스캐너의 단점으로 지적되는 장착 위치에 따라 발생하는 사각지대 정보를 추정하는 알고리즘을 비전 및 센서 융합을 통하여 구현하였다.
본 연구의 2단계에서는 주행지 주변 장애물을 검출 및 분류하고, 충돌회피 알고리즘을 이용하여 이동경로를 계산하고, 계산된 이동경로대로 주행하는 시스템을 개발하였다. 기존의 2차원 레이저 스캐너와 레이더 등의 센서 정보를 이용해서는 충돌회피를 위한 알고리즘 개발과 주어진 환경 정보에 따른 장애물 추정 등은 가능하였지만, 장애물 분류에 있어서 절대적인 한계를 가지고 있었다. 3차원 레이저 스캐너를 이용하여 장애물을 분류해낼 수 있는 알고리즘에 대한 연구를 진행하였다.
3단계로 본 연구에서는 실제 자율주행 차량에 장착된 센서를 이용하여 실시간 환경인지 시스템을 개발하였고, 나아가 최근 다양한 어플리케이션에 활용되고 있는 드론과의 협업 시스템을 구축하여 주행 환경에서 사각지대 내의 장애물을 검출하고, 최적 경로를 연산하고 주행하는 시스템을 구축하였다.

□ 연구결과의 활용계획
환경인지 기술은 지능형 교통체계의 인프라 투자 없이 차세대 자율주행 자동차 및 지능로봇을 구현하는데 있어서 필수적이다. 또한 충돌회피 주행 기술은 자율주행 자동차를 포함한 무인 시스템의 주된 관심사가 되어왔다. 본 연구를 통해 개발한 환경인지 시스템 및 충돌회피 주행경로 생성 시스템은 자율주행 자동차 뿐만 아니라 최근 각광받고 있는 실내 서비스 로봇에도 활용할 예정이다. 무인시스템의 환경인지에 정확도 면에서 가장 활용도가 높은 레이저 스캐너는 장애물 인지에 높은 활용도를 가지고 있고, 본 연구에서 활용한 3차원 레이저 스캐너는 국내 도로주행 상황에서의 장애물들을 탐지, 분류, 추적하는 알고리즘에 적극 활용이 가능할 것으로 예산한다.
(출처:요약문 4p)

Abstract ▼

□ Purpose& contents
An autonomous car is able to recognize and avoid obstacles autonomously, which can prevent accidents caused by human factors. Main research areas to develop future autonomous cars include sensor technology, environment recognition technology, and vehicle technology. This propo

□ Purpose& contents
An autonomous car is able to recognize and avoid obstacles autonomously, which can prevent accidents caused by human factors. Main research areas to develop future autonomous cars include sensor technology, environment recognition technology, and vehicle technology. This proposed research focuses on real-time environment recognition technology using a 3-D laser scanner, which is essential to guarantee safe navigation of an autonomous car. Specifically, data processing technology to detect, classify, and track obstacles around an autonomous car using a 3-D laser scanner will be developed in this project.

□ Result
Reliable environmental recognition algorithms are essential for an autonomous car and intelligent robotic systems.
In stage 1 in this research, we have classified major obstacles in real environment of Korean domestic road, and selected feature points needed to recognize the characteristics of obstacles. Further, we developed an algorithm for estimating position of obstacles in blind spot using sensor fusion algorithm.
In the second stage of this study, after recognizing and classifying the obstacle around the vehicles, we obtains the path planning algorithm with calculating the path avoiding collision.
Three-dimensional laser scanner is utilized in this study to make the system useful in a classification point of view.
Finally, in this research, we developed a real-time environmental recognition system using sensors mounted on the unmanned vehicle. The collaborative system containing autonomous cars and unmanned aerial vehicles are studied, and the systems are proved to be operational in real environments.

□ Expected Contribution
Researches on environmental recognition is essential in implementing the next generation of unmanned driving car without infrastructure investment in Intelligent Transport Systems. Collision avoidance driving technology has been a major concern of unmanned systems, including unmanned driving car. Laser scanner makes it possible to create a path for avoiding the collision by measuring the distance between the system and the obstacle around the unmanned. Conventional laser scanner, have a limitation in that the obstacle in the dots was a two-dimensional sensor having the most one channel. In this study, using a 3-D laser scanner to study the obstacle detection, classification and tracking algorithm in domestic road running conditions, and to develop an unmanned traveling system for domestic conditions.
(출처:Summary 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1목차 ... 2연구계획 요약문 ... 3연구결과 요약문 ... 4 한글요약문 ... 4 SUMMARY ... 5연구내용 및 결과 ... 6 1. 연구개발과제의 개요 ... 6 2. 국내외 기술개발 현황 ... 8 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 12 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 20 5. 연구결과의 활용계획 ... 23 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 24 7. 참고문헌 ... 24 8. 연구성과 ... 25 9. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 26 10. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 26 11. 기타사항 ... 28끝페이지 ... 28