KR20230079285A - 자율주행 차량의 제어 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 실시예들은 자율주행 차량의 자동 차선 변경에 관한 것으로서, 변경되어야 할 변경 목표차선을 인식하고, 인식된 변경 목표차선과 차량 사이의 헤딩각에 기반하여 차선이 변경되도록 제어할 수 있고, 특히, 변경 목표차선에 장애물이 존재하는 경우에도 변경 목표차선을 인식할 수 있으므로, 자동 차선 변경시 부드러운 주행을 수행함으로써, 안정성과 승차감을 모두 만족시킬 수 있는 자율주행 차량의 제어 방법 및 장치를 제공할 수 있다.

Description

자율주행 차량의 제어 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING AUTOMATIC DRIVING VEHICLE}
본 실시예들은 자율주행 차량의 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
첨단 기술의 발전 및 IT 산업의 발전으로 다양한 분야에서 무인화 산업의 연구 개발 및 적용이 이루어지고 있다. 특히, 차량산업은 최근 IT 기술들이 접목된 친환경, 첨단차량의 시대로 변모해가고 있고, 차량 기술 발전과 더불어 운전자의 안전과 편의성 증대를 위한 사고예방, 사고회피, 충돌안전, 편의성 향상, 차량 정보화 그리고 자율주행 기술 등을 적용한 지능형 차량들이 상용화되고 있다.
이러한 지능형 차량은 운전자의 조작 미숙에 대한 지원기술, 음성인식 등을 통한 편의 기능을 지원하는 차량으로서, 운전자의 과실에 의한 사고를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 시간감소, 연료낭비, 배기가스 저감 등의 이점을 기대할 수 있는 특징이 있다.
차량의 자율주행은 출발지로부터 탑승자가 설정한 목적지까지 탑승자의 개입 없이 차량이 주행되는 것을 의미한다. 차량의 자율주행에서의 승차감은 안정성 못지 않게 중요한 요소이다. 탑승자가 자율주행 차량의 주행 중 승차감에 불안감을 느끼게 된다면, 자율주행 차량의 안정성이 아무리 높더라도 자율주행 시스템을 신뢰하지 못하는 경우가 발생한다.
자율주행 시스템은 차량의 종방향 제어뿐만 아니라, 횡방향 제어에 있어서도 안정성과 승차감 모두를 만족시켜야 한다. 차량의 자율주행 시스템 중 차선을 변경하는 자동 차선 변경(Auto Lane Change, ALC)의 경우에도 안정성과 승차감을 모두 만족시키기 위한 제어 기술의 개발이 필요하다.
본 실시예들은 자율주행 차량의 자동 차선 변경에 관한 것으로서, 변경되어야 할 변경 목표차선을 인식하고, 인식된 변경 목표차선과 차량 사이의 헤딩각에 기반하여 차선이 변경되도록 제어할 수 있고, 특히, 변경 목표차선에 장애물이 존재하는 경우에도 변경 목표차선을 인식할 수 있으므로, 자동 차선 변경시 부드러운 주행을 수행함으로써, 안정성과 승차감을 모두 만족시킬 수 있는 자율주행 차량의 제어 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
일 측면에서, 본 실시예들은 차량의 주행 차선을 변경하기 위한 차선 변경 신호가 수신되면, 차량이 변경되어야 할 변경 목표차선으로 차선 변경이 가능한 상태인지를 판단하는 판단 단계; 차선 변경이 가능한 상태로 판단되면, 변경 목표차선에 장애물의 존재 여부를 감지하고, 장애물의 존재 여부 및 차량에 구비된 카메라 센서에 의한 영상 정보에 기반하여 변경 목표차선의 중앙에 가상 라인을 설정하는 설정 단계 및 가상 라인에 대한 차량의 헤딩각을 산출하는 산출하고, 헤딩각에 기반하여 차량이 변경 목표차선으로 차선이 변경되도록 제어하는 제어 단계를 포함하는 자율주행 차량의 제어 방법을 제공할 수 있다.
다른 측면에서, 본 실시예들은 차량의 주행 차선을 변경하기 위한 차선 변경 신호가 수신되면, 차량이 변경되어야 할 변경 목표차선으로 차선 변경이 가능한 상태인지를 판단하는 판단부, 차선 변경이 가능한 상태로 판단되면, 변경 목표차선에 장애물의 존재 여부를 감지하고, 장애물의 존재 여부 및 차량에 구비된 카메라 센서에 의한 영상 정보에 기반하여 변경 목표차선의 중앙에 가상 라인을 설정하는 설정부 및 가상 라인에 대한 차량의 헤딩각을 산출하는 산출하고, 헤딩각에 기반하여 차량이 변경 목표차선으로 차선이 변경되도록 제어하는 제어부를 포함하는 자율주행 차량의 제어 장치를 제공할 수 있다.
본 실시예들은 자율주행 차량의 자동 차선 변경에 관한 것으로서, 변경되어야 할 변경 목표차선을 인식하고, 인식된 변경 목표차선과 차량 사이의 헤딩각에 기반하여 차선이 변경되도록 제어할 수 있고, 특히, 변경 목표차선에 장애물이 존재하는 경우에도 변경 목표차선을 인식할 수 있으므로, 자동 차선 변경시 부드러운 주행을 수행함으로써, 안정성과 승차감을 모두 만족시킬 수 있는 자율주행 차량의 제어 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 실시예들에 따른 자율주행 차량의 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
도 2는 본 실시예들에 따른 자율주행 차량의 제어 방법에서의 판단 단계를 도시한 흐름도이다.
도 3은 본 실시예들에 따른 자율주행 차량의 제어 방법에서의 차선 접근 시간을 산출하기 위한 변수를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 실시예들에 따른 자율주행 차량의 제어 방법에서의 설정 단계를 도시한 흐름도이다.
도 5 및 도 6은 본 실시예들에 따른 자율주행 차량의 제어 방법에서의 가상 라인이 설정된 차량 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 본 실시예들에 따른 자율주행 차량의 제어 방법에서의 제어 단계를 도시한 흐름도이다.
도 8 및 도9는 본 실시예들에 따른 자율주행 차량의 제어 방법에서의 헤딩각에 기반하여 차선 변경이 제어되는 차량 상태를 도시한 도면이다.
도 10은 본 실시예들에 따른 자율주행 차량의 제어 장치를 도시한 블록도이다.
이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 실시예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 기술 사상의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다. 본 명세서 상에서 언급된 "포함한다", "갖는다", "이루어진다" 등이 사용되는 경우 "~만"이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별한 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함할 수 있다.
또한, 본 개시의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다.
구성 요소들의 위치 관계에 대한 설명에 있어서, 둘 이상의 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속" 등이 된다고 기재된 경우, 둘 이상의 구성 요소가 직접적으로 "연결", "결합" 또는 "접속" 될 수 있지만, 둘 이상의 구성 요소와 다른 구성 요소가 더 "개재"되어 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 여기서, 다른 구성 요소는 서로 "연결", "결합" 또는 "접속" 되는 둘 이상의 구성 요소 중 하나 이상에 포함될 수도 있다.
구성 요소들이나, 동작 방법이나 제작 방법 등과 관련한 시간적 흐름 관계에 대한 설명에 있어서, 예를 들어, "~후에", "~에 이어서", "~다음에", "~전에" 등으로 시간적 선후 관계 또는 흐름적 선후 관계가 설명되는 경우, "바로" 또는 "직접"이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
한편, 구성 요소에 대한 수치 또는 그 대응 정보(예: 레벨 등)가 언급된 경우, 별도의 명시적 기재가 없더라도, 수치 또는 그 대응 정보는 각종 요인(예: 공정상의 요인, 내부 또는 외부 충격, 노이즈 등)에 의해 발생할 수 있는 오차 범위를 포함하는 것으로 해석될 수 있다.
도 1은 본 실시예들에 따른 자율주행 차량의 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예들에 따른 자율주행 차량의 제어 방법은 차량의 주행 차선을 변경하기 위한 차선 변경 신호가 수신되면, 차량이 변경되어야 할 변경 목표차선으로 차선 변경이 가능한 상태인지를 판단하는 판단 단계를 포함할 수 있다(S110).
차량의 주행 차선을 변경하기 위한 차선 변경 신호는 자동 차선 변경을 수행하기 위한 신호를 의미할 수 있다. 차선 변경 신호는 운전자가 입력한 방향등 신호일 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 자동 차선 변경을 수행할 수 있는 모든 신호가 포함될 수 있다.
일례로, 차선 변경 신호는 운전자가 입력한 차선 변경을 위한 좌측 또는 우측 방향등 신호를 의미할 수 있다. 이 경우, 좌측 또는 우측 방향등 신호가 입력되면, 차량에 구비된 여러 센서에 기반하여 해당 방향으로의 차선 변경 가능 여부를 판단하고, 이에 기반하여 변경 목표차선으로 차량의 차선이 자동으로 변경될 수 있다.
다른 예로, 차선 변경 신호는 자율주행 차량이 설정된 목적지까지 주행하기 위하여 차선 변경이 필요한 경우 자율 주행 제어 장치에서 생성되는 신호를 의미할 수 있다. 이 경우, 자율 주행 제어 장치에 의해 생성된 신호에 기반하여 차선 변경 방향으로의 방향등이 점등되고, 차량에 구비된 여러 센서에 기반하여 해당 방향으로의 차선 변경 가능 여부를 판단하고, 이에 기반하여 변경 목표차선으로 차량의 차선이 자동으로 변경될 수 있다
즉, 차선 변경 신호는 운전자가 직접 입력한 신호에 기반하여 생성될 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 운전자의 입력 없이 생성될 수도 있다.
변경 목표차선은 현재 차량이 주행 중인 주행 차선에 인접한 차선을 의미할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 변경 목표차선은 현재 차량이 주행 중인 주행 차선에 인접한 차선의 옆차선을 의미할 수도 있다. 이 경우, 주행 차선에 인접한 차선을 제1 변경 차선으로 설정하며, 주행 차선에 인접한 차선의 옆차선을 제2 변경 차선으로 설정하고, 제1 변경 차선 및 제2 변경 차선으로의 차선 변경을 단계적으로 수행할 수도 있다.
이하에서는, 변경 목표차선이 현재 차량이 주행 중인 주행 차선에 인접한 차선인 것을 전제로 설명하나, 전술한 바와 같이, 변경 목표차선이 현재 차량이 주행 중인 주행 차선에 인접한 차선이 아닌 경우에도, 본 실시예들이 적용될 수 있다.
판단 단계는 차량에 구비된 카메라 센서에 의한 영상 정보 및 동역학 센서에 의한 속도 정보에 기반하여 차선 변경이 가능한 상태인지를 판단할 수 있다. 예를 들어, 판단 단계는 영상 정보 및 속도 정보에 기반하여 차선 접근 시간을 산출하고, 차선 접근 시간이 임계 값 이하이면 차선 변경이 가능한 상태로 판단할 수 있다.
차선 접근 시간은 차선 변경 신호가 입력된 시점부터 산출되고, 차량의 진행방향의 변화에 따라 갱신되어 산출될 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 실시예들에 따른 자율주행 차량의 제어 방법은 차선 변경이 가능한 상태로 판단되면, 변경 목표차선에 장애물의 존재 여부를 감지하고, 장애물의 존재 여부 및 차량에 구비된 카메라 센서에 의한 영상 정보에 기반하여 변경 목표차선의 중앙에 가상 라인을 설정하는 설정 단계를 포함할 수 있다(S120).
설정 단계는 차량에 구비된 카메라 센서, 레이더 센서 및 라이다 센서 중 적어도 하나에 기반하여 장애물의 존재 여부를 감지할 수 있다. 즉, 카메라 센서, 레이더 센서 및 라이다 센서 중 하나에 의해 장애물의 존재를 감지할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 설정 단계는 카메라 센서, 레이더 센서 및 라이다 센서 중 둘 이상의 조합에 의해 장애물의 존재를 감지할 수도 있다.
가상 라인의 설정에 이용되는 차량에 구비된 카메라 센서는 전방 감시를 위한 윈드실드 내부에 구비된 전방 감시 카메라를 의미할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 차량에 구비된 카메라 센서는 어라운드 뷰를 생성하기 위하여 라디에이터 그릴에 장착된 어라운드 뷰 전방 카메라를 의미할 수도 있다. 또한, 차량에 구비된 카메라 센서는 전방 감시 카메라와 어라운드 뷰 전방 카메라의 조합일 수도 있고, 이 경우, 전방 카메라로 시야각은 작으나 원거리 영상 획득이 가능하고, 어라운드 뷰 전방 카메라로 시야각은 넓으나 근거리 영상 획득이 가능한 바, 이들을 조합한 영상 정보가 획득될 수도 있다.
설정 단계는 장애물의 존재 여부 및 차량에 구비된 카메라 센서에 의한 영상 정보에 기반하여 변경 목표차선의 중앙에 가상 라인을 설정할 수 있다.
일례로, 설정 단계는 장애물이 존재하지 않는 경우에는 영상 정보에 기반하여 변경 목표차선의 양측 차선을 감지하고, 감지된 변경 목표차선의 양측 차선에 기반하여 가상 라인을 설정할 수 있다.
다른 예로, 설정 단계는 장애물이 존재하는 경우에는 영상 정보에 기반하여 변경 목표차선에서의 장애물의 일측 차선을 감지하고, 감지된 장애물의 일측 차선에 기반하여 장애물의 일측 전방 차선을 추정하며, 감지된 장애물의 일측 차선 및 추정된 장애물의 일측 전방 차선에 기반하여 장애물로 인하여 감지되지 않는 반대 차선을 추정할 수 있다. 이 경우, 설정 단계는 감지된 장애물의 일측 차선, 추정된 장애물의 일측 전방 차선 및 추정된 반대 차선에 기반하여 가상 라인을 설정할 수 있다. 한편, 설정 단계는 영상정보에 의해 감지된 차선에 기반하여 추정된 장애물의 일측 전방 차선과 추정된 반대 차선에 칼만필터를 적용하여 보정할 수도 있다.
따라서, 본 실시예들에 따른 자율주행 차량의 제어 방법에 의하면, 변경 목표차선의 장애물이 존재하는 경우에도 변경 목표차선을 인식하여 가상 라인을 설정할 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 실시예들에 따른 자율주행 차량의 제어 방법은 가상 라인에 대한 차량의 헤딩각을 산출하고, 헤딩각에 기반하여 차량이 변경 목표차선으로 차선이 변경되도록 제어하는 제어 단계를 포함할 수 있다(S130).
헤딩각은 설정 단계에서 설정된 가상 라인을 기준으로 차량의 진행방향이 이루는 각도를 의미할 수 있다. 헤딩각은 변경 목표차선으로의 차량 이동에 따른 차량의 진행방향의 변화에 따라 달라질 수 있다. 또한, 헤딩각은 영상 정보의 변화 또는 장애물의 이동에 따라 가상 라인은 갱신될 수 있고, 이에 따라 변화될 수 있다. 이 경우 헤딩각은 가상 라인의 갱신에 따라 연동하여 갱신될 수 있다.
제어 단계는 변경 목표차선으로의 차량 이동에 따라 헤딩각이 감소하도록 차량의 진행방향을 변화시킬 수 있다. 따라서, 제어 단계는 산출된 헤딩각이 차량의 차선 변경이 진행되면서 점차 감소하여 0이되도록 차량의 진행방향을 변화시킴으로써 차량이 변경 목표차선으로 차선이 변경되도록 제어할 수 있다.
전술한 본 실시예들에 의한 자율주행 차량의 제어 방법은 자율주행 차량의 자동 차선 변경에 관한 것으로서, 변경되어야 할 변경 목표차선을 인식하고, 인식된 변경 목표차선과 차량 사이의 헤딩각에 기반하여 차선이 변경되도록 제어할 수 있고, 특히, 변경 목표차선에 장애물이 존재하는 경우에도 변경 목표차선을 인식할 수 있으므로, 자동 차선 변경시 부드러운 주행을 수행함으로써, 안정성과 승차감을 모두 만족시킬 수 있다.
도 2는 본 실시예들에 따른 자율주행 차량의 제어 방법에서의 판단 단계를 도시한 흐름도이다. 도 3은 본 실시예들에 따른 자율주행 차량의 제어 방법에서의 차선 접근 시간을 산출하기 위한 변수를 나타낸 도면이다.
본 실시예들에 따른 자율주행 차량의 제어 방법에서의 판단 단계는 차량에 구비된 카메라 센서에 의한 영상 정보 및 동역학 센서에 의한 속도 정보에 기반하여 차선 변경이 가능한 상태인지를 판단할 수 있다.
카메라 센서는 차량에 구비된 전방 감시를 위한 윈드실드 내부에 구비된 전방 감시 카메라를 의미할 수 있고, 카메라 센서에 의해 전방 영상을 촬영하여 전방 영상 정보를 획득할 수 있다.
동역학 센서는 차량의 동역학 상태를 센싱할 수 있는 센서로서, 속도 센서, 가속도 센도, 자이로 센서 등 차량의 속도 측정에 이용될 수 있는 센서를 의미할 수 고, 동역학 센서에 의해 차량의 속도를 센싱하여 속도 정보를 획득할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 실시예들에 따른 자율주행 차량의 제어 방법에서의 판단 단계는 영상 정보 및 속도 정보에 기반하여 차선 접근 시간을 산출할 수 있다(S211).
도 3을 참조하면, 판단 단계는 영상 정보에 기반하여 상대 거리(Lr)를 산출할 수 있다. 상대 거리(Lr)는 차량(341)이 변경 목표차선(351)의 일측 차선(353)에 진입하기까지의 거리로써, 차량(341)의 진행방향 변화에 따라 변화되는 거리를 의미할 수 있다. 판단 단계는 영상 정보에 기반하여 전방 영상을 1차 방정식으로 선형 모델링화 하여 상대 거리를 산출할 수 있다.
도 3을 참조하면, 판단 단계는 속도 정보에 기반하여 횡방향 상대 속도(Vr)를 산출할 수 있다. 횡방향 상대 속도(Vr)는 차량(341)의 축을 중심으로 한 횡방향으로의 속도로써, 차량(341)의 속도 변화에 따라 변화되는 속도를 의미할 수 있다. 판단단계는 속도 정보로부터 차량(341)의 진행방향으로의 속도에 삼각함수를 적용하여 횡방향 상대 속도(Vr)를 산출할 수 있다.
판단 단계는 차선 변경 신호가 수신되면 영상 정보 및 속도 정보에 기반하여 상대 거리(Lr) 및 상대 횡방향 속도(Vr)의 산출을 시작할 수 있다.
차선 접근 시간(Time to Lane Crossing, TLC)은 하기의 수학식에 의해 산출될 수 있다.
[수학식 1]
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즉, 차선 접근 시간은 상대 거리(Lr)를 횡방향 상대 속도(Vr)로 나눈 값으로, 차량(341)이 변경 목표차선(351)의 일측 차선(353)에 진입하기까지의 시간을 의미할 수 있다. 따라서, 차선 접근 시간은 차량(341)의 진행방향 변화에 따라 변화되는 상대 거리(Lr) 또는 차량(941)의 속도 변화에 따라 변화되는 상대 속도(Vr)에 따라 변경되어 산출될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 실시예들에 따른 자율주행 차량의 제어 방법에서의 판단 단계는 차선 접근 시간과 임계 값을 비교하여 차선 변경이 가능한 상태인지를 판단할 수 있다(S212).
임계 값은 차량이 차선 변경이 가능한 상태인지를 판단하는 기준 값을 의미할 수 있다. 임계 값은 실험적으로 산출된 변경 목표차선을 인식할 수 있는 차선 접근 시간 임계치에 기반하여 설정되어 저장될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 임계 값은 0으로 설정 및 저장되어 차량이 변경 목표차선의 일측 차선에 진입한 시점이 기준 값이 될 수도 있다.
도 2를 참조하면, 본 실시예들에 따른 자율주행 차량의 제어 방법에서의 판단 단계는 차선 접근 시간이 임계 값 이하이면 차선 변경이 가능한 상태로 판단할 수 있다(S213).
반면, 판단 단계는 차선 접근 시간이 임계 값을 초과하면, 임계 값 이하가 될 때까지 변화되는 상대 거리 및 상대 횡방향 속도에 따라 차선 접근 시간을 갱신하여 산출할 수 있다.
다만, 도 2에 도시되지 않았으나, 차선 접근 시간이 임계 값 이하가 되기 전에 운전자로부터 차선 변경 취소 신호가 수신되는 경우에는 차선 접근 시간의 산출은 중단되고, 영상 정보에 기반하여 차량의 진행방향이 주행 차선의 중앙에 위치하도록 차량 상태를 복귀시킬 수 있다.
차선 변경이 가능한 상태라는 것은 후술한, 변경 목표차선을 인식하고 가상 라인을 설정할 수 있는 상태를 의미할 수 있다.
따라서, 판단 단계는 영상 정보 및 상기 속도 정보에 기반하여 차선 접근 시간을 산출하고, 차선 접근 시간이 임계 값 이하이면 차선 변경이 가능한 상태로 판단할 수 있다.
도 4는 본 실시예들에 따른 자율주행 차량의 제어 방법에서의 설정 단계를 도시한 흐름도이다. 도 5 및 도 6은 본 실시예들에 따른 자율주행 차량의 제어 방법에서의 가상 라인이 설정된 차량 상태를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예들에 따른 자율주행 차량의 제어 방법에서의 설정 단계는 차량에 구비된 카메라 센서, 레이더 센서 및 라이다 센서 중 적어도 하나에 기반하여 장애물의 존재 여부를 감지할 수 있다(S421).
예를 들어, 설정 단계는 카메라 센서에 의해 획득된 영상 정보에 기반하여 인식된 객체를 추출하여 장애물의 존재를 감지하거나, 또는 레이더 센서에 의해 송수신된 전파에 기반하여 객체를 감지하거나, 또는 라이다 센서에 의해 송수신된 레이저에 기반하여 객체를 감지할 수 있다.
장애물 존재 여부는 카메라 센서, 레이더 센서 및 라이다 센서 중 하나 또는 그 이상의 조합에 의해 감지될 수 있으나, 세가지 센서 중 하나만 이용할 수 있는 경우에는, 전술한 상대 거리 산출 및 후술할 변경 목표차선의 인식에 카메라 센서가 이용된다는 점에서, 장애물 존재 여부는 카메라 센서에 의해 감지되는 것이 바람직할 수 있다.
장애물은 변경 목표차선에 위치하고, 차선 변경이 가능한 상태인 차량의 진행방향에 위치한 타차량일 수 있다. 즉, 장애물은 변경 목표차선의 인식에 방해가 되는 타차량을 의미할 수 있다. 이하에서의 장애물은 변경 목표차선에 위치하며 차선 변경이 가능한 상태인 차량의 진행방향에 위치하되, 변경 목표차선의 인식을 방해하는 타차량을 의미하는 것으로 해석될 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 실시예들에 따른 자율주행 차량의 제어 방법에서의 설정 단계는 변경 목표차량에 장애물이 존재하는지를 판단할 수 있다(S422).
설정 단계는 변경 목표차선에 장애물이 존재하는지 여부에 따라 변경 목표차선의 인식을 달리할 수 있다.
도 4를 참조하면, 설정 단계는 장애물이 존재하지 않는 경우에는 영상 정보에 기반하여 변경 목표차선의 양측 차선을 감지하고(S423), 감지된 변경 목표차선의 양측 차선에 기반하여 가상 라인을 설정할 수 있다(S427).
도 4 및 도 5를 참조하면, 설정 단계는 카메라 센서에 의한 영상정보로부터 미리 저장된 차선 정보에 기반하여 변경 목표차선(551)의 양측 차선(553, 555)을 검출함으로써 감지할 수 있다. 미리 저장된 차선 정보는 공용 데이터 셋에 기반하여 딥러닝을 이용한 정보로써, 차선의 종류, 차선의 색상 및 차선의 위치에 대한 정보를 포함할 수 있다.
설정 단계는 차선 변경이 가능한 상태의 차량(541)의 전방에 장애물이 존재하지 않는 경우에는, 변경 목표차선(551)의 양측 차선(553, 555)을 모두 감지할 수 있으므로, 감지된 변경 목표차선(551)의 양측 차선(553, 555)의 정중앙에 가상 라인(561)을 설정할 수 있다.
도 5는 변경목표 차선(551)이 직선인 경우로 도시되어 있으나, 이는 예시이며, 변경 목표차선(551)이 곡선이거나, 직선과 곡선이 연결된 경우 경우에도, 장애물이 존재하지 않는 경우에 가상 라인(561)을 설정하는 본 실시예들이 적용될 수 있다.
또한, 도 5에 도시되지 않았으나, 차량의 변경 목표차선으로 이동에 따라 변화된 영상정보에 기반하여 감지되는 양측 차선은 업데이트되고, 이에 기반하여 가상 라인은 갱신되어 설정될 수 있다.
도 4를 참조하면, 설정 단계는 장애물이 존재하는 경우에는 영상 정보에 기반하여 변경 목표차선에서의 장애물의 일측 차선을 감지하고(S424), 감지된 장애물의 일측 차선에 기반하여 장애물의 일측 전방 차선을 추정하며(S425), 감지된 장애물의 일측 차선 및 추정된 장애물의 일측 전방 차선에 기반하여 장애물로 인하여 감지되지 않는 반대 차선을 추정할 수 있다(S426).
따라서, 설정 단계는 감지된 장애물의 일측 차선, 추정된 장애물의 일측 전방 차선 및 추정된 반대 차선에 기반하여 가상 라인을 설정할 수 있다(S427).
도 4 및 도 6을 참조하면, 차선 변경이 가능한 상태의 차량(641)의 전방에 장애물(671)이 존재하는 경우에는 영상정보로부터 변경 목표차선(651)에서의 장애물(671)의 일측 차선(653a)은 감지할 수 있으나, 카메라 센서의 감지 가능 영역에 따라 장애물의 일측 전방 차선(653b)의 전부 또는 일부는 감지되지 않을 수 있다.
이 경우, 영상정보로부터 감지되지 않는 장애물(671)의 일측 전방 차선(653b)의 곡률은 감지된 장애물(671)의 일측 차선(653a)에서의 산출된 곡률 변화량에 기반하여 추정될 수 있고, 일측 전방 차선(653b)의 위치는 감지된 장애물(671)의 일측 차선(653a)과 연속되는 것으로 추정될 수 있다.
또한, 장애물(671)이 존재하는 경우에는 감지된 장애물(671)의 일측 차선(653a) 및 추정된 장애물(671)의 일측 전방 차선(653b)의 반대편에 위치한 장애물(671)의 타측 차선 및 타측 전방 차선은 장애물(671)로 인하여 영상정보로부터 감지되지 않을 수 있다. 이하에서는, 장애물(671)의 타측 차선 및 타측 전방 차선으로 이루어진 차선을 반대 차선(655a)이라 한다.
이 경우, 영상정보로부터 감지되지 않는 반대 차선(655a)의 곡률은 감지된 장애물(671)의 일측 차선(653a)과 추정된 장애물(671)의 일측 전방 차선(653b)이 이루는 곡률과 동일한 곡률을 갖는 것으로 추정될 수 있다.
또한, 영상정보로부터 감지되지 않는 반대 차선(655a)의 위치는 영상정보로부터 장애물(671)의 타측 하방 차선(655b)의 일부가 감지된 경우에는 일부 감지된 장애물(671)의 타측 하방 차선(655b)과 연속되는 것으로 추정될 수 있다. 다만, 영상정보로부터 장애물(671)의 타측 하방 차선(655b)이 감지되지 않는 경우에는 미리 저장된 도로 폭 정보에 기반하여 장애물(671)의 일측 차선(653a)과 추정된 장애물(671)의 일측 전방 차선(653b)으로부터의 산출된 이격 거리에 따라 이격된 것으로 추정될 수 있다.
따라서, 변경 목표차선(651)에 장애물(671)이 존재하는 경우에도, 설정 단계는 감지된 장애물(671)의 일측 차선(653a), 추정된 장애물의 일측 전방 차선(653b), 추정된 장애물(671)의 반대 차선(655a) 및 일부 감지된 장애물(671)의 타측 하방 차선(655b)을 조합하여, 조합된 양측 차선(653a, 653b, 655a, 655b) 의 중앙에 가상 라인(661)을 설정할 수 있다.
한편, 도 4에 도시되지 않았으나, 설정 단계는 영상정보에 의해 감지된 차선에 기반하여 추정된 장애물의 일측 전방 차선과 추정된 반대 차선에 칼만필터를 적용하여 보정할 수 있다.
칼만 필터는 대상 시스템의 확률적인 모델과 측정값을 이용하여 시스템의 상태변수를 찾아내는 최적 추정기법이다. 즉, 상태식에 의한 시간전파와 측정식에 의한 개선을 통하여 상태값을 추정하게 되며, 실제 상태값과 추정된 상태값의 오차 공분산을 최소화하는 알고리즘이다. 시스템이 선형이고 정규분포를 갖는 백색잡음에 의해 구동되는 칼만 필터는 최소 공분산을 갖는 편향되지 않는 최적의 추정기로 알려져 있다. 칼만필터는 추정값에 대한 확률분포를 따져서 가장 확률이 높은값을 추정값으로 선택하는 방법으로 보정해서 최종 추정값을 계산한다.
즉, 추정된 장애물의 일측 전방 차선과 추정된 반대 차선은 영상정보에 의해 감지된 장애물의 일측 차선, 또는 영상정보에 의해 감지된 장애물의 일측 차선과 장애물의 타측 하방 차선에 기반하여 칼만필터가 적용되어 노이즈가 제거되고 추정의 정확도가 향상될 수 있다. 따라서, 감지된 장애물의 일측 차선, 칼만필터가 적용되어 추정된 장애물의 일측 전방 차선 및 칼만필터가 적용되어 추정된 반대 차선에 기반하여 설정된 가상 라인은 노이즈가 제거되고 정확도가 향상될 수 있다.
도 6는 변경 목표차선(651)이 직선과 곡선이 연결된 경우로 도시되어 있으나, 이는 예시이며, 변경 목표차선(651)이 직선 또는 곡선일 경우에도, 장애물(671)이 존재하는 경우에 가상 라인(661)을 설정하는 본 실시예들이 적용될 수 있다.
또한, 도 6에 도시되지 않았으나, 차량의 변경 목표차선으로 이동에 따라 변화된 영상정보에 기반하여 감지되는 장애물의 일측 차선은 업데이트되고, 이에 기반하여 장애물의 일측 전방 차선 및 반대 차선의 추정 또한 업데이트될 수 있으며, 이에 기반하여 가상 라인은 갱신되어 설정될 수 있다.
도 7은 본 실시예들에 따른 자율주행 차량의 제어 방법에서의 제어 단계를 도시한 흐름도이다.
도 8 및 도 9는 본 실시예들에 따른 자율주행 차량의 제어 방법에서의 헤딩각에 기반하여 차선 변경이 제어되는 차량 상태를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예들에 따른 자율주행 차량의 제어 방법에서의 제어 단계는 가상 라인에 대한 차량의 헤딩각을 산출하고(S831), 헤딩각에 기반하여 차량이 변경 목표차선으로 차선이 변경되도록 제어할 수 있다(S832).
제어 단계는 가상 라인에 대한 차량의 헤딩각을 산출할 수 있다. 헤딩각은 설정 단계에서 설정된 가상 라인을 기준으로 차량의 진행방향이 이루는 각도를 의미하므로, 차량의 진행방향의 변화에 따라 갱신되어 산출될 수 있다.
헤딩각은 차선 접근 시간이 임계 값 이하로서 차선 변경이 가능한 상태이고, 변경 목표차선의 중앙에 가상 라인이 설정된 상태에서, 차량의 진행방향의 가상선의 가상 라인에 대한 각도로 산출될 수 있다. 이후, 제어 단계는 산출된 헤딩각이 감소되도록 하여 차량이 변경 목표차선으로 차선이 변경되도록 제어할 수 있다.
도 8은 직선 도로에서 본 실시예들에 따른 자율주행 차량의 차선 변경이 제어되는 상태를 나타내고 있는 도면이다.
도 8을 참조하면, 차선 변경이 가능한 상태에서의 전방에 장애물이 존재하지 않는 경우, 차량(841a)의 가상 라인(861)에 대한 헤딩각은 θ1으로 산출될 수 있다. 제어단계는 산출된 헤딩각 θ1을 차량(841b)이 변경 목표차선(851)으로 이동함에 따라 헤딩각 θ2로 감소되도록 할 수 있다.
도 8에 도시되지 않았으나, 이후, 제어단계는 차량(841b)이 변경 목표차선(851)으로 이동함에 따라 헤딩각 θ2가 감소되어 0이 되도록 제어할 수 있다. 헤딩각이 0이 된다는 것은 가상 라인(861)에 차량이 위치하여 차선 변경이 완료된 상태를 의미할 수 있다. 따라서, 차량(841a, 841b)은 헤딩각이 0이 되어 변경 목표차선으로 차선 변경이 완료될 수 있다.
도 9는 직선과 곡선이 연결된 도로에서 본 실시예들에 따른 자율주행 차량의 차선 변경이 제어되는 상태를 나타내고 있는 도면이다.
도 9를 참조하면, 차선 변경이 가능한 상태에서의 전방에 장애물(971)이 존재하는 경우, 제어 단계는 차선 변경이 가능한 상태에서의 차량(941a)의 가상 라인(961)에 대하여 산출된 헤딩각 θ3이 변경 목표차선(951)으로의 차량(941b)의 이동에 따라 헤딩각 θ4로 감소되도록 제어할 수 있다.
또한, 도 9에는 도시되지 않았으나, 이후 차량(941b)이 변경 목표차선(951)으로 이동함에 따라 헤딩각 θ4가 감소되어 0이 되도록 제어하여 변경 목표차선(981)으로 차선 변경이 완료될 수 있다.
또한, 제어 단계는 산출된 헤딩각(θ1, θ3)이 미리 설정된 각도 감소량에 따라 감소되도록 제어할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
예를 들어, 제어 단계는 가상 라인 접근 시간을 산출하고, 산출된 헤딩각(θ1, θ3)을 가상 라인 접근 시간으로 나눈 시간당 헤딩각 감소량을 산출하여, 시간당 헤딩각 감소량에 기반하여 산출된 헤딩각이 감소되도록 제어할 수도 있다. 이 경우, 가상 라인 접근 시간은 영상정보에 기반하여 현재 차량의 위치를 감지하고, 현재 차량의 위치와 설정된 가상 라인까지의 가상 라인 상대 거리를 산출하고, 가상 라인 상대 거리를 차량의 횡방향 속도로 나눈 값으로 산출될 수 있다.
따라서, 제어 단계는 산출된 헤딩각(θ1, θ3)이 변경 목표차선으로 차량의 이동에 따라 점차 감소되어 0이 되도록 제어함으로써 부드러운 차선 변경이 진행되도록 제어할 수 있으므로, 안정성과 승차감을 모두 만족시킬 수 있다.
전술한 본 실시예들에 의한 자율주행 차량의 제어 방법은 자율주행 차량의 자동 차선 변경에 관한 것으로서, 변경되어야 할 변경 목표차선을 인식하고, 인식된 변경 목표차선과 차량 사이의 헤딩각에 기반하여 차선이 변경되도록 제어할 수 있고, 특히, 변경 목표차선에 장애물이 존재하는 경우에도 변경 목표차선을 인식할 수 있으므로, 자동 차선 변경시 부드러운 주행을 수행함으로써, 안정성과 승차감을 모두 만족시킬 수 있다.
아래에서는 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명한 자율주행 차량의 제어 방법을 수행할 수 있는 자율주행 차량의 제어 장치에 대해서 다시 한번 간략히 설명한다. 아래에서의 자율주행 차량의 제어 장치는 전술한 자율주행 차량의 제어 방법의 전부 또는 일부 동작을 수행할 수 있다. 또한, 자율주행 차량의 제어 장치는 전술한 각 실시예들의 임의의 조합으로 수행할 수 있다.
도 10은 본 실시예들에 따른 자율주행 차량의 제어 장치를 도시한 블록도이다.
도 10을 참조하면, 본 실시예들에 따른 자율주행 차량의 제어 장치는 차량의 주행 차선을 변경하기 위한 차선 변경 신호가 수신되면, 차량이 변경되어야 할 변경 목표차선으로 차선 변경이 가능한 상태인지를 판단하는 판단부(1010)를 포함할 수 있다.
차량의 주행 차선을 변경하기 위한 차선 변경 신호는 자동 차선 변경을 수행하기 위한 신호를 의미할 수 있다. 차선 변경 신호는 운전자가 입력한 방향등 신호일 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 자동 차선 변경을 수행할 수 있는 모든 신호가 포함될 수 있다.
일례로, 차선 변경 신호는 운전자가 입력한 차선 변경을 위한 좌측 또는 우측 방향등 신호를 의미할 수 있다. 이 경우, 좌측 또는 우측 방향등 신호가 입력되면, 차량에 구비된 여러 센서에 기반하여 해당 방향으로의 차선 변경 가능 여부를 판단하고, 이에 기반하여 변경 목표차선으로 차량의 차선이 자동으로 변경될 수 있다.
다른 예로, 차선 변경 신호는 자율주행 차량이 설정된 목적지까지 주행하기 위하여 차선 변경이 필요한 경우 자율 주행 제어 장치에서 생성되는 신호를 의미할 수 있다. 이 경우, 자율 주행 제어 장치에 의해 생성된 신호에 기반하여 차선 변경 방향으로의 방향등이 점등되고, 차량에 구비된 여러 센서에 기반하여 해당 방향으로의 차선 변경 가능 여부를 판단하고, 이에 기반하여 변경 목표차선으로 차량의 차선이 자동으로 변경될 수 있다
즉, 차선 변경 신호는 운전자가 직접 입력한 신호에 기반하여 생성될 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 운전자의 입력 없이 생성될 수도 있다.
변경 목표차선은 현재 차량이 주행 중인 주행 차선에 인접한 차선을 의미할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 변경 목표차선은 현재 차량이 주행 중인 주행 차선에 인접한 차선의 옆차선을 의미할 수도 있다. 이 경우, 주행 차선에 인접한 차선을 제1 변경 차선으로 설정하며, 주행 차선에 인접한 차선의 옆차선을 제2 변경 차선으로 설정하고, 제1 변경 차선 및 제2 변경 차선으로의 차선 변경을 단계적으로 수행할 수도 있다.
이하에서는, 변경 목표차선이 현재 차량이 주행 중인 주행 차선에 인접한 차선인 것을 전제로 설명하나, 전술한 바와 같이, 변경 목표차선이 현재 차량이 주행 중인 주행 차선에 인접한 차선이 아닌 경우에도, 본 실시예들이 적용될 수 있다.
판단부(1010)는 차량에 구비된 카메라 센서에 의한 영상 정보 및 동역학 센서에 의한 속도 정보에 기반하여 차선 변경이 가능한 상태인지를 판단할 수 있다. 예를 들어, 판단부(1010)는 영상 정보 및 속도 정보에 기반하여 차선 접근 시간을 산출하고, 차선 접근 시간이 임계 값 이하이면 차선 변경이 가능한 상태로 판단할 수 있다.
차선 접근 시간은 차선 변경 신호가 입력된 시점부터 산출되고, 차량의 진행방향의 변화에 따라 갱신되어 산출될 수 있다.
도 10을 참조하면, 본 실시예들에 따른 자율주행 차량의 제어 장치는 차선 변경이 가능한 상태로 판단되면, 변경 목표차선에 장애물의 존재 여부를 감지하고, 장애물의 존재 여부 및 차량에 구비된 카메라 센서에 의한 영상 정보에 기반하여 변경 목표차선의 중앙에 가상 라인을 설정하는 설정부(1020)를 포함할 수 있다.
설정부(1020)는 차량에 구비된 카메라 센서, 레이더 센서 및 라이다 센서 중 적어도 하나에 기반하여 장애물의 존재 여부를 감지할 수 있다. 즉, 카메라 센서, 레이더 센서 및 라이다 센서 중 하나에 의해 장애물의 존재를 감지할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 설정부(1020)는 카메라 센서, 레이더 센서 및 라이다 센서 중 둘 이상의 조합에 의해 장애물의 존재를 감지할 수도 있다.
가상 라인의 설정에 이용되는 차량에 구비된 카메라 센서는 전방 감시를 위한 윈드실드 내부에 구비된 전방 감시 카메라를 의미할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 차량에 구비된 카메라 센서는 어라운드 뷰를 생성하기 위하여 라디에이터 그릴에 장착된 어라운드 뷰 전방 카메라를 의미할 수도 있다. 또한, 차량에 구비된 카메라 센서는 전방 감시 카메라와 어라운드 뷰 전방 카메라의 조합일 수도 있고, 이 경우, 전방 카메라로 시야각은 작으나 원거리 영상 획득이 가능하고, 어라운드 뷰 전방 카메라로 시야각은 넓으나 근거리 영상 획득이 가능한 바, 이들을 조합한 영상 정보가 획득될 수도 있다.
설정부(1020)는 장애물의 존재 여부 및 차량에 구비된 카메라 센서에 의한 영상 정보에 기반하여 변경 목표차선의 중앙에 가상 라인을 설정할 수 있다.
일례로, 설정부(1020)는 장애물이 존재하지 않는 경우에는 영상 정보에 기반하여 변경 목표차선의 양측 차선을 감지하고, 감지된 변경 목표차선의 양측 차선에 기반하여 가상 라인을 설정할 수 있다.
다른 예로, 설정부(1020)는 장애물이 존재하는 경우에는 영상 정보에 기반하여 변경 목표차선에서의 장애물의 일측 차선을 감지하고, 감지된 장애물의 일측 차선에 기반하여 장애물의 일측 전방 차선을 추정하며, 감지된 장애물의 일측 차선 및 추정된 장애물의 일측 전방 차선에 기반하여 장애물로 인하여 감지되지 않는 반대 차선을 추정할 수 있다. 이 경우, 설정부(1020)는 감지된 장애물의 일측 차선, 추정된 장애물의 일측 전방 차선 및 추정된 반대 차선에 기반하여 가상 라인을 설정할 수 있다. 한편, 설정부(1020)는 영상정보에 의해 감지된 차선에 기반하여 추정된 장애물의 일측 전방 차선과 추정된 반대 차선에 칼만필터를 적용하여 보정할 수도 있다.
따라서, 본 실시예들에 따른 자율주행 차량의 제어 장치에 의하면, 변경 목표차선의 장애물이 존재하는 경우에도 변경 목표차선을 인식하여 가상 라인을 설정할 수 있다.
도 10을 참조하면, 본 실시예들에 따른 자율주행 차량의 제어 장치는 가상 라인에 대한 차량의 헤딩각을 산출하고, 헤딩각에 기반하여 차량이 변경 목표차선으로 차선이 변경되도록 제어하는 제어부(1030)를 포함할 수 있다.
헤딩각은 설정부(1020)에 의해 설정된 가상 라인을 기준으로 차량의 진행방향이 이루는 각도를 의미할 수 있다. 헤딩각은 변경 목표차선으로의 차량 이동에 따른 차량의 진행방향의 변화에 따라 달라질 수 있다. 또한, 헤딩각은 영상 정보의 변화 또는 장애물의 이동에 따라 가상 라인은 갱신될 수 있고, 이에 따라 변화될 수 있다. 이 경우 헤딩각은 가상 라인의 갱신에 따라 연동하여 갱신될 수 있다.
제어부(1030)는 변경 목표차선으로의 차량 이동에 따라 헤딩각이 감소하도록 차량의 진행방향을 변화시킬 수 있다. 따라서, 제어부(1030)는 산출된 헤딩각이 차량의 차선 변경이 진행되면서 점차 감소하여 0이되도록 차량의 진행방향을 변화시킴으로써 차량이 변경 목표차선으로 차선이 변경되도록 제어할 수 있다.
전술한 본 실시예들에 의한 자율주행 차량의 제어 장치는 자율주행 차량의 자동 차선 변경에 관한 것으로서, 변경되어야 할 변경 목표차선을 인식하고, 인식된 변경 목표차선과 차량 사이의 헤딩각에 기반하여 차선이 변경되도록 제어할 수 있고, 특히, 변경 목표차선에 장애물이 존재하는 경우에도 변경 목표차선을 인식할 수 있으므로, 자동 차선 변경시 부드러운 주행을 수행함으로써, 안정성과 승차감을 모두 만족시킬 수 있다.
이상의 설명은 본 개시의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 기술 사상의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 실시예들은 본 개시의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 이러한 실시예에 의하여 본 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1010: 판단부
1020: 설정부
1030: 제어부

Claims (15)

  1. 차량의 주행 차선을 변경하기 위한 차선 변경 신호가 수신되면, 상기 차량이 변경되어야 할 변경 목표차선으로 차선 변경이 가능한 상태인지를 판단하는 판단 단계;
    상기 차선 변경이 가능한 상태로 판단되면, 상기 변경 목표차선에 장애물의 존재 여부를 감지하고, 상기 장애물의 존재 여부 및 상기 차량에 구비된 카메라 센서에 의한 영상 정보에 기반하여 상기 변경 목표차선의 중앙에 가상 라인을 설정하는 설정 단계; 및
    상기 가상 라인에 대한 상기 차량의 헤딩각을 산출하고, 상기 헤딩각에 기반하여 상기 차량이 상기 변경 목표차선으로 차선이 변경되도록 제어하는 제어 단계를 포함하는 자율주행 차량의 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 판단 단계는,
    상기 차량에 구비된 카메라 센서에 의한 영상 정보 및 동역학 센서에 의한 속도 정보에 기반하여 상기 차선 변경이 가능한 상태인지를 판단하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 판단 단계는,
    상기 영상 정보 및 상기 속도 정보에 기반하여 차선 접근 시간을 산출하고, 상기 차선 접근 시간이 임계 값 이하이면 상기 차선 변경이 가능한 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 설정 단계는,
    상기 차량에 구비된 카메라 센서, 레이더 센서 및 라이다 센서 중 적어도 하나에 기반하여 상기 장애물의 존재 여부를 감지하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 설정 단계는,
    상기 장애물이 존재하지 않는 경우에는,
    상기 영상 정보에 기반하여 상기 변경 목표차선의 양측 차선을 감지하고,
    감지된 상기 변경 목표차선의 양측 차선에 기반하여 상기 가상 라인을 설정하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 설정 단계는,
    상기 장애물이 존재하는 경우에는,
    상기 영상 정보에 기반하여 상기 변경 목표차선에서의 상기 장애물의 일측 차선을 감지하고,
    감지된 상기 장애물의 일측 차선에 기반하여 상기 장애물의 일측 전방 차선을 추정하며,
    감지된 상기 장애물의 일측 차선 및 추정된 상기 장애물의 일측 전방 차선에 기반하여 상기 장애물로 인하여 감지되지 않는 반대 차선을 추정하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 설정 단계는,
    감지된 상기 장애물의 일측 차선, 추정된 상기 장애물의 일측 전방 차선 및 추정된 상기 반대 차선에 기반하여 상기 가상 라인을 설정하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 제어 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 설정 단계는,
    상기 영상정보에 의해 감지된 차선에 기반하여 추정된 상기 장애물의 일측 전방 차선과 상기 추정된 반대 차선에 칼만필터를 적용하여 보정하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 제어 방법.
  9. 차량의 주행 차선을 변경하기 위한 차선 변경 신호가 수신되면, 상기 차량이 변경되어야 할 변경 목표차선으로 차선 변경이 가능한 상태인지를 판단하는 판단부;
    상기 차선 변경이 가능한 상태로 판단되면, 상기 변경 목표차선에 장애물의 존재 여부를 감지하고, 상기 장애물의 존재 여부 및 상기 차량에 구비된 카메라 센서에 의한 영상 정보에 기반하여 상기 변경 목표차선의 중앙에 가상 라인을 설정하는 설정부; 및
    상기 가상 라인에 대한 상기 차량의 헤딩각을 산출하고, 상기 헤딩각에 기반하여 상기 차량이 상기 변경 목표차선으로 차선이 변경되도록 제어하는 제어부를 포함하는 자율주행 차량의 제어 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 판단부는,
    상기 차량에 구비된 카메라 센서에 의한 영상 정보 및 동역학 센서에 의한 속도 정보에 기반하여 상기 차선 변경이 가능한 상태인지를 판단하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 제어 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 판단부는,
    상기 영상 정보 및 상기 속도 정보에 기반하여 차선 접근 시간을 산출하고, 상기 차선 접근 시간이 임계 값 이하이면 상기 차선 변경이 가능한 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 제어 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 설정부는,
    상기 장애물이 존재하지 않는 경우에는,
    상기 영상 정보에 기반하여 상기 변경 목표차선의 양측 차선을 감지하고,
    감지된 상기 변경 목표차선의 양측 차선에 기반하여 상기 가상 라인을 설정하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 제어 장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 설정부는,
    상기 영상 정보에 기반하여 상기 변경 목표차선에서의 상기 장애물의 일측 차선을 감지하고,
    감지된 상기 장애물의 일측 차선에 기반하여 상기 장애물의 일측 전방 차선을 추정하며,
    감지된 상기 장애물의 일측 차선 및 추정된 상기 장애물의 일측 전방 차선에 기반하여 상기 장애물로 인하여 감지되지 않는 반대 차선을 추정하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 제어 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 설정부는,
    감지된 상기 장애물의 일측 차선, 추정된 상기 장애물의 일측 전방 차선 및 추정된 상기 반대 차선에 기반하여 상기 가상 라인을 설정하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 제어 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 설정부는,
    상기 영상정보에 의해 감지된 차선에 기반하여 추정된 상기 장애물의 일측 전방 차선과 추정된 상기 반대 차선에 칼만필터를 적용하여 보정하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 제어 장치.
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