오늘부터 자율주행 기본 지식 시리즈로 카메라, 라이다, 레이더, V2X 총 4편으로 해볼까 합니다.오늘은 첫 번째 작품인 자율주행의 기본! 카메라에 대해 알아보겠습니다.시작!
위의 사진은 최근 일반 자동차에 탑재되고 있는 ADAS라고 하는 것입니다.
ADAS(Advanced Driver Assistance Systems) 운전 중 발생할 수 있는 수많은 상황 중 일부를 차량 스스로 인지하고 상황을 판단해 기계장치를 제어하는 기술이다. 복잡한 차량 제어 프로세스로 운전자를 돕고 보완해 궁극적으로 자율주행 기술을 완성하기 위해 개발됐다.
테슬라에서는 AUTOPILOT(오토파일럿)라고 부릅니다.사진 앞에서 대략적인 기술을 보면,
어댑티브 크루즈 컨트롤 – AdaptiveCruiseControl 최대 시속 200km/h까지 가속과 감속을 조절하여 운전자가 사전 설정한 앞차와의 시간 간격을 유지하고 달릴 수 있도록 도와줍니다. 차선 내에서 일정하고 정확하게 차량의 위치를 유지할 수 있도록 지원해 운전자의 피로도를 낮추고 안전하고 여유로운 운전을 돕는 기능입니다.
앞 차량과의 속도와 시간 간격을 설정하면 레이더 센서가 앞 차량의 속도와 거리를 자동으로 계산해 차량의 속도를 조정합니다. 앞차가 없을 때는 계속해서 사전 설정된 속도로 주행합니다. 운전자가 원할 때는 언제든지 기본 모드로 주행할 수 있습니다.
자동급제동-(AEB) AutoMotive Emergency Braking AB는 첨단 주행보조장치의 일종으로 이름에서 알 수 있듯이 전방추돌 상황이 감지되는 상황에서 운전자가 부주의하거나 반응하지 못해 브레이크를 잡지 않아도 차량이 경고를 울리면서 직접 감속시키거나 브레이크를 잡아주는 장치다.
Surround View camera=AVM(Around View Monitoring) 차량에 장착된 카메라를 통해 차량 주변 상황을(360도) 운전자에게 실시간으로 제공하는 시스템이다.
대충 알아봤어요.그럼 좀 더 자세히 알아볼게요.
자율주행 센서의 중요한 4가지:1 카메라2) 레이더3)라이다4)초음파+)HDmap+GPS, 자이로센서, 스티어링앵글센서, 마이크센서, 와이퍼 빗방울감지센서… 등등 있습니다.
테슬라! 자율주행에 필요한 총 8대의 카메라 사용
오토파일럿|Tesla
총 8대가 사용된다고 합니다.글만 보면 실감이 안 나서 어떻게 작동하는지 몰라서 영상을 가져왔어요.영상을 보면 각각의 위치에 카메라가 물건을 잡고 디텍트하는 것을 볼 수 있습니다.
카메라 센서 장단점
표를 보면 카메라 센서의 단점이 많아요. 한번 알아보죠.1) darkness: 깜깜하면 안됩니다.2) Verybright : 역광에 약합니다.3) detection Range : 위의 테슬라처럼 250m까지 볼 수 있습니다. 그러나 찍은 사진을 확대 분석해야 하기 때문에 픽셀이 깨져 분간하기 어려울 수 있습니다. 지금의 기술로는 사진으로 사물이 움직이거나 멈춰 있는 것을 구별하는 거리는 대략 70-100m 사이라고 합니다.
이렇게 단점이 많은데 왜 카메라가 자율주행에 꼭 필요한 센서일까. 의문이 들었어요. 그 이유는!
- trafficlights: 신호등을 감지해야 하기 때문입니다. 라이더 초음파로는 색깔 구분이 안 되기 때문입니다. 추가로 속도 제한처럼 50~30 속도로 걸어야 하는 표지판을 인지하는 기술을 카메라뿐입니다.
현재 카메라 센서의 3대 강자(기타 카메라 제조사: 마그나, 콘테, 보쉬, 소니, 만도, 모비스, 삼성…)
Mobileye|Driver Assist and Automous Driving Technologies 모빌아이의 경우 EyeQ 시리즈라 불리는 자율주행 기술을 테슬라가 나오기 전부터 연구해 왔습니다. 덧붙여서 intel(인텔)이 지금은 흡수하고 있습니다.표를 보면 2008면 라인을 따라 움직이는 기술, 2010년에는 AEB 기술이 계속 성장하고 2020년에는 4~5단계를 지원할 수 있다고 합니다.
표를 보면 Tops, 즉 처리량을 의미한다고 합니다.마지막으로 모빌아이의 가장 큰 장점은 전기차의 중요한 요소! 전력량이 10W밖에 사용하지 않는다는 점입니다.
Self-Driving Cars Technology & Solutions | NVIDIA Automotive NVIDIA에서 자율주행으로 나오는 페가수스라는 칩입니다.어느 정도 수준이냐면 그림에 나와 있는 것처럼 320 TOPS라고 합니다. 방금 전 모빌아이가 24TOPS인 것을 비교하면 엄청난 성능을 가지고 있습니다. 그런데 문제는 대략 300W~400W이기 때문에 발열량이 높다고 합니다.
아래 영상은 페가수스 칩 소개 영상입니다.아래 영상은 페가수스칩을 직접 사용한 자율주행 테스트 영상입니다.
이상으로 자율주행 카메라 센서를 마치겠습니다.다음 주제는 2탄 라이더 센서로 돌아옵니다. 그럼 이만~!
저번 카메라편에 이어서 오늘은 레이더를 볼까 합니다. 자율주행 센서는 크게 1. 카메라 2. 레이더 3. blog.naver.com