자율주행 자동차는 생물과 유사하다.
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오늘의 자동차가 기계(무생체)에 한정된 것이 아닌 사람(유생물)과 함께 유사하게 인식하고 판단하고 대처하도록 자동차의 자율 주행 기술이 발전하고 있습니다. 기계가 생물과 ‘ 닮았습니다’,’거의 같아진다’라는 말은 어찌 보면 무섭게 느껴지는 것도 있지만 ADAS엔지니어를 꿈꾸는 저에게는 자율 주행 자동차를 안전하게 믿고 탑승하기 위해서 가능한 최대로 인간과 비슷하게 돼야 또 인간이 파악할 수 없는 부분에도 대처하도록 발전해야 한다고 생각합니다.
오늘은 이 전에 공부한 ADAS(첨단 운전자 지원 시스템)이 운영에 되기 위해서는 주행 상황(차선 신호, 교통 표시, 보행자 등)의 정보 파악해야 합니다. 이런 형상 정보를 정확히 판단하기 위해서는 레이더 또는 카메라, 각종 센서가 필요합니다.
ADAS란 무엇인가?ADAS는 Advanced Driver Assistance Systems의 약자로, 직역하면’첨단…blog.naver.com
레이더(Radar)와 라이더(Lidar)레이더와 라이더는 특정 신호를 보내고 물체에 불이 부딪혀서 반사되는 신호를 받고 대상을 추정하고 이 정보는 자동차의 제어에 사용됩니다. 이 두개의 센서는 활용하는 특정의 신호에 따라서 구분이 되고, 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. 905또는 1550nm)→ 주변물의 속도, 거리와 방향 등의 정보 추출의 종류, 단거리 100m이내, 화각 100도 이상 수동형 레이저 조사 X중장거리 100m이상, 화각 약 40번 능동형 레이저 조사 O장점 1. 거리에 관계 없이 물체 감지 가능 2. 날씨, 주/야와 같은 환경에 관계 없이 물체 감지 가능:소음이 적은 것 3. 낮은 가격(경제성이 높은)레이더에 비해서 고 정밀, 고해상도로 정확한 위치 정보 감지:오차 범위가 작은 단점 라이더에 비해서 그 정밀, 저 해상도에서 정확한 물체의 종류 확인 불가능 1. 높은 가격(경제성이 희박)2. 대량의 데이터 처리 곤란 3. 날씨, 주/야와 같은 환경에 영향을 받는 것:소음이 높은 4. 근거리 물체 감지 곤란 ADAS의 어느 기능에 이용되는 것일까?
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단거리 레이더는 후방에 주로 사용되며 후방 사각의 위험검지·제동·제어 등의 기능에 활용되며, 중장거리 레이더는 전방에 주로 사용되며 FCA와 같은 적응형 주행제어·경고·제동 등의 기능에 활용된다. 라이더 역시 전방의 장애물 감지에 활용되지만 경제적인 측면에서 비용이 비싸 레이더보다는 활용이 적다.
초음파 센서
출처 초음파는 가격이 싸면 경제적이지만 거리가 길어질수록 대기 중 크게 감쇠하기 때문에 단거리 물체 감지를 하며 주로 역할로서 레이더, 라이더, 카메라의 보조적인 용도로 사용된다.
카메라 신호, 제한속도 등의 교통상황을 파악하기 위해 레이더나 라이더로는 정확한 정보판독이 불가능하므로 전면, 배면, 측면의 카메라를 ADAS 기능에 활용한다. 비용도 효율적이고 대중적인 점이 있지만 빛 조건에 민감하게 반응한다는 단점이 있다. 대표적인 기능은 전방카메라는 신호감지와 보행자감지와 차선유지, 후면카메라는 RVM과 같이 후면상황정보전달과 사물 및 보행자감지, 측면카메라는 차선 이탈방지, 후방사각지대 사물 및 보행자 감지기능으로 활용된다.
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이처럼 중첩되는 기능이 많지만 서로 충분히 중복돼 감지된다면 물체를 인식하는 데 정확도가 높아지고 정밀도가 높아진다는 것은 자율주행의 안전성이 높아지는 것을 의미한다. 이런 센서가 서로 중첩되는 기능을 묶어 사용하는 것을 센서 퓨전이라고 부른다.이 센서의 기능이 발전을 거듭함에 따라, 장래적으로는 가격이 내려, 무게나 부피도 감소한 안전성이 높은 자율주행 자동차를 만날 수 있을 것이다.