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야외 주행 로봇의 주행 가능 도로 검출 방법에 있어서,
(a) 기 설정된 설치 높이에 기 설정된 주시 각도로 기울어진 상태로 상기 야외 주행 로봇에 설치된 거리 센서에 의해 상기 야외 주행 로봇의 전방 도로가 스캔되는 단계와,
(b) 상기 거리 센서의 스캔에 따라 획득된 데이터에 기초하여 스캔 데이터를 생성하는 단계와,
(c) 상기 스캔 데이터로부터 도로로 인식되는 예비 도로 데이터가 추출되는 단계와,
(d) 상기 예비 도로 데이터에 기초하여 상기 스캔 데이터로부터 도로 경계석에 대한 연석 데이터가 추출되는 단계와,
(e) 상기 스캔 데이터로부터 장애물에 대한 장애물 데이터가 추출되는 단계와,
(f) 상기 예비 도로 데이터 및 상기 연석 데이터에 기초하여 최종 도로 데이터가 추출되는 단계와,
(g) 상기 장애물 데이터 및 상기 최종 도로 데이터에 기초하여 상기 야외 주행 로봇이 이동 가능한 밸리 구간이 추출되는 단계를 포함하며;
상기 (c) 단계는,
(c1) 상기 스캔 데이터가 상기 도로 좌표계 상에서 기 설정된 관심 범위에 속하는지 여부를 판단하는 단계와,
(c2) 상기 관심 범위에 속하는 스캔 데이터 중 연속된 3개씩의 스캔 데이터가 형성하는 라인의 기울기를 산출하는 단계와,
(c3) 상기 라인의 기울기가 기 설정된 기준 도로 기울기 이내인 스캔 데이터들을 상기 예비 도로 데이터로 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 야외 주행 로봇의 주행 가능 도로 검출 방법
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제1항에 있어서,
상기 (b) 단계는,
(b1) 상기 거리 센서의 높이 방향을 Z축, 상기 주시 각도의 기준축을 Y축, 상기 주시 각도의 회전축을 X축으로 하는 도로 좌표계를 설정하는 단계와;
(b2) 상기 도로 좌표계의 X축을 기준으로 상기 야외 주행 로봇이 기울어진 각도를 감지하여 피치 앵글값을 생성하는 단계와;
(b3) 상기 도로 좌표계의 Y축을 기준으로 상기 야외 주행 로봇이 기울어진 각도를 감지하여 롤 앵글값을 생성하는 단계와;
(b4) 상기 거리 센서의 스캔에 따라 추출된 데이터를 상기 피치 앵글값 및 상기 롤 앵글값에 따라 좌표 변환하여 상기 스캔 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 야외 주행 로봇의 주행 가능 도로 검출 방법
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제2항에 있어서,
상기 관심 범위는 상기 설치 높이와 상기 주시 각도의 오차 범위에 의해 결정되고, 상기 도로 좌표계의 Y축 방향으로의 Y축 관심 범위와 Z축 방향으로의 Z축 관심 범위를 포함하는 것을 특징으로 하는 야외 주행 로봇의 주행 가능 도로 검출 방법
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제4항에 있어서,
상기 (c2) 단계에서 상기 라인의 기울기는 3개씩의 상기 스캔 데이터에 대해 최소 자승 기법이 적용되어 산출되는 것을 특징으로 하는 야외 주행 로봇의 주행 가능 도로 검출 방법
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제2항에 있어서,
상기 (c) 단계에서 추출되는 상기 예비 도로 데이터는,
상기 예비 도로 데이터를 구성하는 스캔 데이터들을 연결하는 라인과 상기 거리 센서 간의 직선 거리에 대한 도로 거리값과;
상기 예비 도로 데이터를 구성하는 스캔 데이터들을 연결하는 라인과 상기 거리 센서를 직교시키는 직선과, 상기 도로 좌표축의 X축이 이루는 각도에 대한 도로 각도값과;
상기 예비 도로 데이터의 상기 도로 좌표축의 Z축 방향으로의 도로 높이값 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 야외 주행 로봇의 주행 가능 도로 검출 방법
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제6항에 있어서,
상기 (d) 단계는,
(d1) 상기 라인의 기울기가 상기 기준 도로 기울기를 초과하는 스캔 데이터들에 기초하여 적어도 하나의 예비 연석 데이터 그룹을 추출하는 단계와;
(d2) 상기 예비 연석 데이터 그룹이 형성하는 라인과 상기 거리 센서를 직교시키는 직선과, 상기 도로 좌표축의 X축이 이루는 각도에 대한 연석 각도값을 산출하는 단계와;
(d3) 상기 도로 각도값과 상기 연석 각도값 간의 편차가 기 설정된 제한 편차를 초과하는지 여부를 판단하는 단계와;
(d4) 상기 도로 거리값과 상기 예비 연석 데이터 그룹에 속하는 스캔 데이터의 상기 도로 좌표계 상의 Y축 최대값 간의 편차, 상기 연석 각도값, 및 상기 예비 연석 데이터 그룹 간의 상기 도로 좌표계 상의 X축 방향 거리와 기 설정된 도로폭값 간의 편차 중 적어도 어느 하나에 기초하여 연석 예측값을 산출하는 단계와;
(d5) 상기 제한 편차를 초과하고 상기 연석 예측값이 기 설정된 기준 예측값 이내인 예비 연석 데이터 그룹에 속하는 스캔 데이터들을 상기 연석 데이터로 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 야외 주행 로봇의 주행 가능 도로 검출 방법
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제7항에 있어서,
상기 (f) 단계는,
(f1) 상기 연석 데이터로 추출된 한 쌍의 예비 연석 데이터 그룹에 기초하여 상기 도로 좌표축 상의 X축 도로 좌표 범위를 결정하는 단계와;
(f2) 상기 도로 거리값에 기초하여 상기 도로 좌표축 상의 Y축 도로 좌표 범위를 결정하는 단계와;
(f3) 상기 도로 높이값에 기초하여 상기 도로 좌표축 상의 Z축 도로 좌표 범위를 결정하는 단계와;
(f4) 상기 (b) 단계에서 생성된 상기 스캔 데이터들 중 상기 X축 도로 좌표 범위, 상기 Y축 도로 좌표 범위 및 상기 Z축 도로 좌표 범위에 속하는 스캔 데이터를 추출하는 단계와;
(f5) 상기 (f4) 단계에서 추출된 스캔 데이터 중 연속된 3개씩의 스캔 데이터가 형성하는 라인 기울기가 상기 기준 도로 기울기에 기초하여 설정되는 기준 도로 범위에 속하는 스캔 데이터들을 상기 최종 도로 데이터로 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 야외 주행 로봇의 주행 가능 도로 검출 방법
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제8항에 있어서,
상기 (g) 단계에서는 상기 장애물 데이터 및 상기 최종 도로 데이터에 벡터 필드 히스토그램 알고리즘(Vector Field Histogram Algorithm)의 밸리 개념에 기초한 상기 밸리 구간이 추출되는 것을 특징으로 하는 야외 주행 로봇의 주행 가능 도로 검출 방법
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기 설정된 설치 높이에서 기 설정된 주시 각도로 기울어진 상태로 전방 도로를 스캔하는 거리 센서와;
상기 거리 센서의 스캔에 따라 획득된 데이터에 대해 제1항, 제2항, 제4항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 주행 가능 도로 검출 방법을 적용하여 밸리 구간을 추출하는 주행 가능 구간 추출부와;
상기 주행 가능 구간 추출부에 의해 추출된 상기 밸리 구간에 기초하여 주행 경로를 결정하는 메인 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 야외 주행 로봇
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제10항에 있어서,
상기 거리 센서는 레이저 거리 센서로 마련되는 것을 특징으로 하는 야외 주행 로봇
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제11항에 있어서,
상기 주행 가능 도로 검출 방법의 (b2) 단계 및 (b3) 단계는 자이로 센서에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 야외 주행 로봇
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