자율주행 자동차는 생물과 유사하다.
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오늘날의 자동차가 기계(비생물)에 국한된 것이 아닌 사람(유자물)과 함께 유사하다는 것을 인식하고 판단하고 대처할 수 있도록 자동차의 자율주행 기술이 발전하고 있습니다. 기계가 생물과 ‘비슷해진다’, ‘거의 같아진다’는 말은 어떻게 보면 무섭게 느껴질 수 있지만 ADAS 엔지니어를 꿈꾸는 저에게는 자율주행 자동차를 안전하게 믿고 탑승하기 위해 가능한 최대로 인간과 비슷해져야 더 나아가 인간이 파악할 수 있는 부분에도 대처할 수 있도록 발전해야 한다고 생각합니다.
오늘은 저번에 공부했던 ADAS(첨단운전자보조시스템)가 운영되기 위해서는 주행상황(차로, 신호, 교통표지판, 보행자 등) 정보를 파악해야 합니다. 이러한 형상 정보를 정확하게 판단하기 위해서는 레이더 또는 카메라, 각종 센서가 필요합니다.
ADAS란 무엇인가? ADAS란 Advanced Driver Assistance Systems의 약자로 직역하면 ‘첨단…blog.naver.com
레이더(Radar)와 라이다(Lidar) 레이더와 라이다는 특정 신호를 보내 물체에 신호가 부딪혀 반사되는 신호를 받아 대상을 추정하고 이 정보는 자동차 제어에 사용됩니다. 이 두 센서는 활용하는 특정 신호에 따라 구분이 되며 자세한 사항은 아래와 같습니다.레이더 라이더 원리 전자파 기반(24, 77, 79GHz) → 주변물의 속도, 거리와 방향 등의 정보 추출 레이저 기반(직진성이 강한 고출력 펄스. 905 또는 1550nm) → 주변물의 속도, 거리나 방향 등의 정보 추출 종류, 단거리 100m 이내, 화각 100도 이상 수동형 레이저 조사 X 중장거리 100m 이상, 화각 약 40도 능동형 레이저 조사 O 장점 1. 거리에 관계없이 물체 감지 가능 2. 날씨, 주/야와 같은 환경에 관계없이 물체 감지 가능: 노이즈가 적음 3. 낮은 가격 (경제성이 높음) 레이더에 비해 고정밀, 고해상도로 정확한 위치 정보 감지: 오차범위가 작은 단점 라이더에 비해 저 정밀, 저해상도로 정확한 물체의 종류 확인 불가능 1.
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단거리 레이더는 후방에 주로 사용되며 후방 사각지대의 위험 감지 및 제동, 제어 등의 기능에 활용되며 중장거리 레이더는 전방에서 주로 사용되며 FCA와 같은 적응형 주행 제어 및 경고 및 제동하는 등의 기능에 활용된다. 라이다도 전방 장애물 감지에 활용되지만 경제적인 측면에서 비용이 높아 레이더보다는 활용이 적다.
초음파 센서
출처 초음파는 가격이 저렴하다는 면에서 경제적이지만 거리가 증가할수록 대기 중에서 크게 감쇠하게 되므로 단거리 물체 감지를 하며 주로 역할로 레이더, 라이다, 카메라의 보조적인 용도로 사용된다.
카메라 신호, 제한 속도 등 교통 상황을 파악하는 데 레이더나 라이다로는 정확한 정보 판독이 불가능하기 때문에 전면, 후면, 측면 카메라를 ADAS 기능에 활용한다. 비용도 효율적이고 대중적인 점이 있지만 광조건에 민감하게 반응한다는 단점을 갖고 있다. 대표적인 기능으로는 전방 카메라는 신호 감지 및 보행자 감지와 차선 유지, 후면 카메라는 RVM과 같이 후면 상황 정보 전달 및 사물 및 보행자 감지, 측면 카메라는 차선이탈 방지, 후측방 사각지대 사물 및 보행자 감지 기능에 활용된다.
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이처럼 서로 겹치는 기능이 많지만 서로 충분히 중복해서 감지하면 물체를 인식하는 데 정확도가 높아지고 정확도가 높아진다는 것은 자율주행의 안전성이 높아진다는 것을 의미한다. 이러한 센서의 중첩 기능을 묶어 사용하는 것을 센서 퓨전이라고도 부른다.이들 센서의 기능이 발전하면서 미래에는 점점 가격이 낮아지고 무게, 크기도 감소한 안전성이 높은 자율주행 자동차를 만날 수 있을 것이다.