곡선형 트랙에서 자율주행차 경주의 최소 랩타임을 위한 효율적인 경로 생성 전략

초록

자율주행 경주차의 최적 성능 향상을 위해서는 곡선형 트랙에서 효율적인 경로 생성이 필수적이다. 고속의 레이싱 트랙을 주행하는 자율주행 경주차의 경우 트랙의 곡률, 차량의 속도 그리고 제한된 조향 능력과 같은 다양한 요소를 고려하여 경로를 설계해야 한다. 본 연구에서는 이러한 곡선형 트랙에서 효율적인 경로를 생성하기 위한 전략을 제시하고, 다양한 수학적 기법이 적용된 최적의 레이싱 경로를 생성한다. 이를 위해 경로를 어떻게 표현할지 정의하고, 연속된 좌우 차선 위치 데이터를 활용하며, control point와 spline 모델을 활용하여 경로로 변환한다. 이후, 차선의 위치와 control point에 할당된 값으로 최적화 문제를 정의하며, 곡률을 최소화하여 랩타임을 줄일 수 있는 경로를 생성한다.