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IBL-26-0531

무인기에서 자율충돌회피를 수행하는 방법 및 자율충돌회피 장치

등록일
2026-07-29
로봇관련 기술 비행형/수중형 로봇 제어/AI/SW
0.1
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무인기에서 자율충돌회피를 수행하는 방법 및 자율충돌회피 장치

본 기술은 무인기 주변 객체와의 상대거리 및 속도를 기반으로 충돌 가능성을 판단하고, 사용자 제어 입력과 충돌회피값 벡터를 합산하여 비행 제어 명령을 생성하는 자율 충돌 회피 알고리즘을 수행합니다. 특히 복수 객체 존재 시 순차적 벡터 합산 과정에서 벡터 간 방향이 기설정된 각도 이내인 경우, 직교 방향의 회피동작값 벡터를 추가하여 정지 상태 등의 비효율적 거동을 방지합니다.

종래 동적 잠재력 함수(RPF) 기반 방식은 충돌 회피력을 무한대로 계산하여 컨버터 처리가 필요합니다. 또한 사용자 제어 입력과 충돌회피값이 상쇄되어 무인기가 정지되는 문제가 발생하며, 센서의 시야각(FOV) 제한으로 인한 360도 전방위 탐지 불능 문제가 존재합니다.

본 기술은 무인기 주변 객체와의 상대거리/속도를 기초로 충돌 가능성을 판단하는 충돌판단부와, 무인기 속도 기반 제1 충돌회피 벡터 및 사용자 제어 입력 기반 제2 충돌회피 벡터를 합산하는 충돌회피값계산부를 포함합니다. i번째 객체 회피 벡터 합산 시 기설정된 각도 이내인 경우 평면 직교 방향의 회피동작값을 추가함으로써 충돌 회피를 보장합니다. 무인 탐사와 감시, 환경 모니터링에 적용될 수 있어 따라서 사용자의 제어 입력 및 무인 비행기의 속도 값을 고려함으로써 충돌 방지 값의 계산을 개선합니다.

Key Features:
  • 검출 객체와 무인기 간 상대거리·상대속도로 생성한 가상선의 최단거리로 충돌가능성을 판단하는 충돌판단부
  • 충돌가능성이 있다고 판단된 객체에 대해서만 충돌회피값 벡터를 계산하는 충돌회피값계산부
  • 충돌회피값 벡터는 무인기 속도 기준 벡터와 사용자 제어입력 기준 벡터를 합하여 산출
  • 각 객체의 회피값 벡터를 순차 합산하며 이전 벡터합과 방향 각도를 판단하는 구성

본 발명은 과학기술정보통신부의 도심지 무인기 안전 관제 능동 방어 시스템을 위한 스마트 융합 기술 지원을 통해 개발되었습니다.

대구경북과학기술원
김경대 | 박상용 | 이진우
문서
출원일:
2019-11-18
|
특허등록번호:
10-2854614
산업
로봇•자동화
우주항공
기술
로보틱스
기계공학
국가
Korea
패밀리 특허

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