자율주행 자동차의 핵심 ADAS, 자율주행자동차 레벨과 함게 알아보자! 이야…

셀프드라이빙카, 자율주행차는 자동차 산업에 있어 큰 이슈를 만들어 내고 있습니다. 기술적 완성도가 점차 성숙해, 보다 많은 기업이, 댁도 자신도 참가하고 있습니다. 얼마 전 테슬라 스토리를 하면서 자율 운전에 필요한 데이터 양의 스토리를 한 적이 있습니다만. 여기에서 알 수 있듯이 자율주행의 성공에서 '누가 더 많은 데이터를 가져가는가'가 가장 중요한 것 같습니다.

>

오가의 매일 주인공은 ADAS, 초단 드라이버 보조 장치라고 불리는 이녀석에 대해 스토리를 해 보려고 합니다.그 전에 자율 운전의 단계에 대해 간단히 설명을 드리고 싶습니다. 두 기술 간의 밀접한 관계 때문이다. 이 두 가지 기술과는 어떤 관계입니까? 최근에 시작해 볼까요?

자율주행차는 차량 안팎의 다양한 센서, 카메라, 컴퓨터 비전, GPS, 계기판 등을 종합적으로 소프트웨어가 운전하는 자동차에 대해 말한다. 자율주행차가 현실화되면 사람처럼 감정은 개입하지 않고 운전을 하기 때문에 놀라서 발발하는 문제나 통화 중 뒤집어서 액셀을 감정적으로 밟는다던가. (사례가 너무 극단적이죠??) 뿐만 아니라 운전 피로 및 과로로 인한 문제율을 모니터링 할 수 있습니다.

자율 주행의 수준은 5단계로 나뉩니다. 세계 자동차 기술 협회(SAE)에서 만들어진 정의를 자주 사용하고 있습니다.  이 정의를 하나하나 점검해 볼까요?

>

자율 주행 수준 0Automated system issues warnings and may momentarily intervene but has not sustained vehicle control. 운전자를 경고하고 순간적으로 운전에 개입하지만, 계속되는 자율주행 시스템

자율주행 레이블 최초의 Hands-on, The driver and the automated system shiare control of the vehicle. Examples are Adaptive Cruise Control, where the driver controls steering and the automated system controlsspeed; and Parking Assistance, where ste is automated is automated is atremane Keeping Assistance Type II is a further example of level 첫 self-driving 손을 운전대에 놓는다. 운전자와 자동 운전 시스템이 차량을 공동으로 조종할 것이다. 대표적인 예로는 아사티드 크루즈 컨트롤, 주차 보조, 차선 유지 보조 등이 있다. 어노티드 크루즈 컨트롤은 운전자가 핸들을 컨트롤하고 시스템이 속도를 조절하는 것입니다. 자율주행 첫 회에는 운전자가 언제든지 차량 조정에 개입할 준비가 돼 있어야 할 것이다(그래서 hands-on). 차선 유지 보조는 자율 주행 레벨쵸쯔의 2번째 타입입니다.

>

자율 주행 수준 2Hands-off, The automated system takes full control of the vehicle(accelerating, braking, and steering). The driver mustmonitor the driving and be prepared to intervene immediately at any time if the automated system fails to respond properly.The shorthand'hands off'is not meant to be taken literally.In fact contact between hand and wheel is often mandatory during SAE 2 driving, to confirm that the driver is ready to intervene)손 뗄 것. 자율주행 시스템은 가속페달, 브레이크, 방향조정을 포함해 완전조정을 한다. 운전자는 시스템의 운전을 모니터링하고 시스템이 적절히 반응하지 않을 때 개입할 수 있도록 항상 준비되어 있어야 한다. 손을 뗀다는 말의 의미를 당신으로 봐서는 안 된다. 손과 운전대의 접촉은 수준 2자율 주행에서 이따금 필수적이며, 이는 운전자가 언제든지 개입할 준비가 되어 있음을 증명한다.

>

자율 주행 수준 3Eyes-off. The driver can safely turn their attention away from the driving tasks etc. the driver can text or watch a movie. The vehicle will handle situation that call for animmediate response, like emergency braking. The driver must starprepreprepreprepreprepreprepreprepreparle mero so.As an example, the 2018 Audi A8 luxury sedan was the first commercial car to claim to be capable of level 3 self-driving.this particular car has a so-called Traffic Jam Pilot.When activated by the human driver, the car takes full control of all aspects of driving in slow-moving traffic at up to 60 km/h. The function works only on highways with a physical barrier separating one stream of traffic from on coming traffic. (의전달을 위한 의역이 개입되었습니다. - 주: 몬스터 게이지) 시선 변경. 운전자는 운전과 관련된 행동에 신경 쓰지 않아도 안전하다. 드라이버는 문자를 보내 영화를 볼 수 있다. 자동차는 긴급 브레이크와 같은 긴급 사태가 발생했을 때 스스로 정세를 컨트롤 할 수 있다. 운전자는 완성차업자 및 소프트웨어업자로 설정한 한정된 정세에 운전에 개입할 준비가 되어 있어야 한다.  예로 들어 2018년 아우디 A8럭셔리 세단은 레벨 3자율 주행 자동차를 달성한 최초의 상용 차량이었다. 이 아우디 차량에는 Traffic Jam Pilot(교통체증 파일럿)이라 불리는 시스템이 탑재되어 있다. 운전자로 이 시스템이 동작하면 자동차는 최대 시속 60km/h까지 스스로 운행이 가능하다. 이 기능은 차량과 차량 사이에 실질적인 장애물이 없는 고속도로에서만 작동할 수 있다.

>

자율 주행 레벨 4Mind off. As level 3, but no driver attention is ever required for safety, e.g. the driver may safely go to sleep or leave the driver's seat.Self-driving is supported only in limited spatial areas or under special circumstances, like a traffic jams. Outside of the seareas or circumstances, the vehicle must be able to safely abort the trip, e. g. park the car, if the driver does not retake control 신경절. 레벨 3과 같지만 차량 운행에서 안전과 그와은료은도에 운전자의 주의를 요하지 않는다는 차이가 있다. 운전자는 편안하게 잠을 자거나 운전석에서 친국어를 할 수 있다. 자율주행은 모두 지정된 영토지만 특정된 상황에서만 사용할 수 있다. 지정된 영토나 특정 상황이 바뀌면 자율주행차는 운전자가 개입하지 않을 경우 안전하게 일반 트립 모두로 전환해야 합니다.

>

자율 주행 레벨 5Steering wheel optional. No human intervention is required at all. Anexample would be a robotic taxi)운전대는 옵션. 어떤 사람의 개입도 요구되지 않는다. 한 가지 예시는 로봇택시가 될 것이다.

위에서 보면 쇼쯔도우쯔, 자율 주행 수준 0, 수준 1은 ADAS와 밀접한 슴니다. ADAS는 운전자의 운전 프로세스를 지원하는 프로그램으로 운전 안전성을 증진하기 위한 시스템입니다. 교통 문재의 대부분은 기계적인 결함보다 운전자의 실수로 인해 발생하는 경우가 많습니다. 이러한 인간의 오류를 소프트웨어적으로 보조하기 위한 시스템이 ADAS입니다.

ADAS에는 다양한 형태가 있습니다. 어떤 기능은요 베디드 형태로 제조사에서 출고 때부터 탑재되기도 하지만 출고 후 드라이버가 아이프타 마켓 제품 형태로 설치할 수 있습니다. ADAS는 다양한 데이터 소스를 확보하는데 여기에 사용되는 데이터 소스는 LiDAR레이더, 이미지 프로세싱 컴퓨터 비전, 인도·카 네트워크, V2V, V2I등이 있습니다.

20일 4년 3월 3일인 오메리카 교통부 산하 정부 고속 교통 안전국은 오메리카에서 판매되는 4,500kg이하의 모든 차량은 후방 카메라를 20일 8년 3월까지 의무적으로 장착해야 한다고 밝혔 슴니다. 이 법안은 2007년 연방 의회의<카멜ー은골브렝송 아이들이 교통 안전 법>의 일부에 제정되 옷슴니다. 이 법안이 ADAS시장 new라인을 끄는 계기가 된 20일 3년 GM이 진동의 좌석을 통한 경보 시스템을 도입하면서 본격화되 옷슴니다.

그럼 이번에는 ADAS 시스템 종류를 살펴보겠습니다. ADAS의 대부분의 기능명이 제조사마다 약간의 차이가 있음을 미리 밝혀 둡니다.

Low Beam Assist : 로우 빔 어시스턴트 우리말로 하향 등 제어 보조 시스템이다. 심야나 그림자가 짙고 어두운 곳에서 전방의 가시거리를 확보하기 위한 시스템이다. 전방의 가시거리를 최대한 확보하기 위해 필요시에 추가 램프 작동 여부를 자동으로 판정하여 로우빔의 방향을 바꿔 안전도를 높이는 시스템이다. 1석으로 곡선으로 휘어진 도로를 운전할 때 휠의 방향에 맞추어 헤드램프의 각도를 조절하고, 운전하는 시야를 최대한 확보하는데 도움을 줍니다. 아래의 영상을 보면 이해하는데 도움이 될 것 같습니다.

이와 관련된 상대동소 기능이 HighBeamAssist입니다. Low Beam의 경우 기아자동차에서 강조하는 기능인데 헤드라이트 관련 ADAS의 주요 기능에는 주로 High Beam Assist가 많이 들어갑니다. 이 기능은 센서를 활용해 앞쪽 차량이 접근하면 자동으로 전조등을 끄는 방향을 바꿉니다. 리어뷰 미러에 부착된 센서가 전방 차량의 전조등/후부등을 인식해, 상대의 차량 방향을 인식, 접근하는 차량 운전자의 눈부심을 방지해 줍니다. 이하의 영상은 BMW의 High Beam Assist 기능을 설명하는 영상입니다.

Forward Collision Warning : 전방충돌경고 전방충돌경고는 부주의 또는 갑작스러운 방향전환 등으로 인해 전방에 있는 차량과의 거리가 근접할 경우 운전자에게 위험을 경고하는 주행안전시스템입니다. 가끔 운전하다 보면 앞차가 예상치 못하게 속도를 줄이거나, 운전자가 다른 것(절대 해서는 안 됩니다)을 하다가 속도를 제대로 유지하지 못하고 갑자기 다가가는 경우가 있습니다. 이때 FCW는 경보음을 울립니다. 이와 관련된 기능에는 Forward Collision-Avoidance Assist가 있습니다. FCW와의 차이는, 차량&장애물등과의 충돌을 경고할 뿐만 아니라, 필요에 따라서 시스템이 브레이크를 걸어 자신의 방향을 바꿀 수도 있을 것이다. 쉽게 생각하면 FCW에 긴급 안전 브레이크를 추가한 것입니다.

Lane Departure Warning : 차선마스크 경고 차선마스크 경고는 주행 중 운전자의 부주의한 실수로 차선을 이미즈했을 경우 차선을 이미즈로 만들었다고 경고하는 시스템입니다. 이때 알리는 방법은 진동이 셀카~sound입니다. 이와 관련하여 Lane Keeping Assist라고 하는 차선 이미스크 방지 시스템이 있습니다. 그것은 차로 이마스크를 경고할 뿐만 아니라, 방향성을 원래대로 되돌리는 기능도 완수할 것이다. 차선이마스크방지시스템은 카메라를 이용해 도로에 표시된 차선을 인식한다. 그래서 제 연구로 인해 미리 설정된 차선 이미스크시자리오가 발생하면 알람을 합니다. 1990년대 벤츠가 아내 sound에서 도입한 이 시스템. 벤츠의 경우 알람을 운전대에 진동 센서를 부착하고 있습니다. 만약 운전자가 이 경고에도 반응하지 않는다면? 브레이크를 가볍게 움직여 차의 운전대를 반대쪽 사이드로 돌리겠다는 것이다.

Autonomous Cruise Control (ACC) : 자동 크루즈 컨트롤이 ADAS 기능은 가장 다양한 이름을 가지고 있습니다. Adaptive Cruise Control, Radar Cruise Control, Traffic-Aware Cruise Control, Dynamic Radar Cruise Control 등, 제연구 마다 다른 이름을 가지고 있습니다. 가끔 달리고 있으면, 다리를 액셀에 대고 누르고 있는 것도 힘듭니다. 이러한 피로를 줄이기 위해 운전자가 설정한 속도를 유지하면서 앞차와의 안전거리를 유지하면서 주행할 수 있도록 제어하는 기능이 바로 자동 크루즈 컨트롤입니다.

기본적으로 온보드 센서를 이용하여 동작하지만 확장형인 Cooperative Adaptive Cruise Control의 경우 내비게이션 기능 및 통신으로 연결된 앞차의 정보를 모아 동작합니다. 수준 1개 자동 운전 기술 사례로 꼽힌다 이 기술은 다양한 타입을 가지고 있습니다. 레이저를 기반으로 동작하기도 하고, 라이다(Radar)를 기반으로 동작하기도 합니다. 간단하게 위키백과를 참고로 구분해 보면 Assisting System, Multi-sensor System, Predictive System 등으로 구분됩니다.

Assisting System은 라이디 기반으로 충돌을 미연에 방지하는 데 집중한다. 따라서 브레이크 동작에 개입하는 것이 주요 기능입니다. Multi-sensor의 경우 다양한 센서를 조합하여 안전성과 운전감을 개선시키는데 집중한다. GPS 데이터, 드라이버를 관찰하는 카메라나 브레이크 동작 등 다양한 센서를 활용해 드라이버를 보조한다. Predictive system은 다른 운전자의 행동을 예상하면서 속도를 조절한다. 근처차량의문제확률을계산하면서운전을한다는이야기. 가장 좋은 예로... 아래의 영상을 보시겠습니다.

Automated Highway Driving Assist: 자율고속도로 운전보조 반자율주행이라는 이름으로도 불리는 이 기능은 현재 많은 연구들이 사용하고 있습니다. 대표적인 예가 테슬라의 오토파하날롯이다. 고속도로의 경우 상대적으로 운전조건이 까다롭지 않습니다. 자율 주행 등급으로 구분하면 레벨 2에 해당되는 기능으로 고속 도로에서 많이 이용되고 있습니다. 차내 소프트웨어가 이동 속도와 정지를 판정하고 고속도로 내 차선 변경이나 교차로 진입 등을 실시합니다. 전방 카메라, 레이더 등으로 차선 정보를 인식하고 근접 센서를 이용하여 앞쪽 수르드 차량과의 거리와 속도를 고려하여 소프트웨어가 운전합니다.

Rear View Mirror Monitoring (RVM) : 후방 모니터링 & Blind Spot Monitoring을 가장 많이 볼 수 있는 기능이다. 후방에 있는 장어를 인식해 본인, 카메라로 운전자에게 후방상황을 보여주는 역할을 하며 주행 중에는 사이드미러나 룸미러보다 더 많은 후방을 보여주고 사각을 인식시키는 시스템이다. 직접 관련은 없지만 개인적으로 연관시키고 싶은 기능은 Blind Sport Monitoring(사각지대 모니터링)이다. 센서를 활용하여 자동차 측면의 운전자의 사각을 인식하고, 안전을 요하는 상황이 발생했을 때 운전자에게 경고 sound를 울리는 기능을 합니다. 아래의 영상을 보면 이해하기 쉬울거에요.