꼭 알고 있어야 할 자율주행 센서 기술
자율주행 기술은 자동차 스스로 움직이기 위해서는 수많은 기술이 접목이 됩니다. 특히 주행상황을 인지하기 위해서는 센서 기술을 통해서 인공지능이 판단을 하기 때문에 자율주행 레벨을 높이기 위해서는 주행사항 인지 및 판단시스템의 발전이 중요합니다.
미래의 자율주행의 주도권은 인공지능의 기술에 달렸다고 볼 수 있습니다.
이 글에서는 자율주행에 있어서 센서 기술의 중요성을 이해할 수 있도록 구성했습니다. 자율주행을 공부하시는 분들에게 참고가 되었으면 합니다.
1. 자율주행차 주행상황 인지 및 판단시스템
자율주행을 위해서는 주행중에 물체 등을 인시하는 인지시스템과 이것이 차인지, 나무인지, 사람인지 등을 판단하는 판단시스템이 필요합니다.
자율주행차 주행상황 인지 및 판단시스템은 자율주행에 필요한 인공지능 시스템, 차량내 운전자 음성 또는 행태에 대한 분석 시스템, 클라우드 기반의 데이터 분석 및 실시간 추론을 위한 인공지능 컴퓨팅 등을 포함하여 자율주행 수준을 향상시키기 위해 필요한 각종요소를 정의하고 있습니다.
자율주행차의 기술 수준을 미국자동차공학인협회(SAE)에서는 레벨을 0에서 레벨 6까지 6단계로 구분하고 있습니다.
참조자료 : 꼭 알고 있어야 할 자율주행 기술 6단계
2. 자율주행 센서 기술
전세계적으로 현재 양산할 수 있는 자율주행 기술은 레벨2 수준으로 대부분 양산신뢰성을 확보할 수 있는 레벨3 수준의 자율주행 기술을 개발하고 있거나, 구글과 같은 Tech Company에서는 완전자율주행이 가능한 레벨4 또는 그 이상의 자율주행 기술의 개발에 집중하고 있는 상황입니다.
자율주행 수준의 고도화를 위해서는 주행상황 인지 및 판단시스템의 정확도와 예측가능성이 가장 중요하며, 일부 시장분석기관에서는 자율주행 수준별 센서퓨전에 대한 접근방식으로 아래와 같이 분석하여 제시한 사례가 있습니다.
사례) 부분자율주행을 의미하는 레벨3 시스템에서는 최대 6개의 레이더와 7개의 카메라를 사용하고, 완전자율주행을 의미하는 레벨4이상의 시스템에서는 최대 6개의 레이더와 8개의 카메라 및 최대4개의 라이다를 차량에 탑재하여 개별 센서의 정보를 융합할 것으로 분석하고 있습니다.
자율주행 주행상황 인지 및 판단시스템의 범위는 자율주행 시스템을 구성하는 서라운드 센서의 융합기술과 주행상황을 판단하고 주행전략을 수립하기 위해서 커넥티비티를 기반으로 클라우드 환경, 빅데이터 분석, 인공지능 학습, 실시간 추론 등으로 관련기술의 범위가 점차 확대 될 것으로 전망됩니다.
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3. 자율주행 센서 기술 시장
앞으로 자율주행 기술의 가장 핵심은 주행상황 인지 및 판단시스템으로 전방 출돌 방지, 차선 이탈 방지, 차간 거리 조절 등 지능형 주행에서부터 자율주행과 관련한 모든 기능을 구현하기 위해서는 주행상황을 인식하는 것에서부터 시작하기 때문입니다.
1. 주행상황 인지 및 판단기술은 차량 주변의 물체를 단순히 감지하는 것을 넘어 인지된 사물의 종류와 의미를 이해하는 단계를 포괄하여, 인지된 사물이 차량 인지, 표지판 인지, 보행자 인지에 따라 각기 다른 주행 제어 기능으로 구현하게 됩니다.
2. 특히 자율주행 분야의 인기 및 판단기술은 다양한 사물에 대한 높은 정확도의 인식률과 이에 따른 실시간 처리가 필수적이기 때문에 기술 구현의 난이도가 매우 높은 것으로 평가되며, 시각정보에 기반 해 운전을 하는 사람과 달리 차동차는 매우 다양한 정보를 복합적으로 활용해야 인식의 정확도와 속도를 보장할 수 있습니다.
3. 고가의 자동차 전용의 센서와 자동차 분야의 전문가가 중심이 되었던 자율주행 기술을 인공지능 분야의 전문가들이 저가의 범용 센서를 활용하면서도 구현 가능하게 되면서, 인공지능 역량을 확보한 신생 스타트업 및 연구소들이 빠르게 시장에 진출하면서 엄청난 투자와 연구 기간을 들여 기술을 구축해온 거대 IT기업과 완성차 제조사 간의 장벽도 허물어지고 있는 상황입니다.
향후 미래 자율주행 기술과 시장의 주도권은 아래의 도식에서 나타낸 것과 같이 주행상황 인지 및 판단을 위한 인공지능 기술과 함께 차량용으로 적합한 신뢰성확보, 실시간성 등을 확보하는 업체에 있을 것으로 분석되고 있습니다.
이미지 및 참고 자료 : 현대자동차, 중소기업 전략제품 현황분석
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