[4편] 자율주행 자동차를 위한 ADAS 기술: 더 안전한 미래를 향한 여정

목 차

1. 지능적 운전자 보조 시스템, ADAS(Advanced Driver Assitance System) 개요
2. ADAS(Advanced Driver Assitance System) 유형
3. ADAS(Advanced Driver Assitance System) 4가지 유형에 따른 주요 기술 세부 설명
4. ADAS (Advanced Driver Assitance System) 최근 동향
5. 마무리

 

1. 지능적 운전자 보조 시스템, ADAS(Advanced Driver Assitance System) 개요

자율 주행 자동차의 발전과 기능에 결정적인 역할을 하는 지능적 운전자 보조시스템 ADAS(Advanced Driver Assitance System)은 차량 안전성을 향상하고 운전자의 편의성을 증대하며 궁극적으로는 자율 주행의 발전에 기여합니다. 이 글에서는 자율 주행 자동차에서 사용되는 주요 ADAS((Advanced Driver Assitance System) 기술 및 최근 동향에 대해 살펴보겠습니다.

1.1 ADAS(Advanced Driver Assitance System) 기본 개념

ADAS은 자율주행 자동차의 감지 센서( Radar/Ridar/3D 카메라)가 위험 사항을 감지하여 운전자의 시각/청각/촉각적인 것을 통해 사고의 위험으로부터 경고(Alert)하고 이것을 인지한 운전자로 하여금 판단을 해서 대처가능할 수 있도록 도와주는 지능형 운전자 보조 시스템(ADAS)을 말합니다.

1.2 ADAS(Advanced Driver Assitance System) 개념도

ADAS(Advanced Driver Assitance System) 기본 개념도 - [그림 출처] Synopsis

 

위 그림은 ADAS(Advanced Driver Assitance System)에서 사용되는 레이더(Radar), 라이더(Lidar) 및 초음파(Ultrasound) 센서 감지 기술과 적응형 순항 제어장치(ACC) 기술, 전후방 충돌회피 기술(FCW/RCW) 및 주차 보조 기술 등에 관한 간략한 개념도입니다. ADAS에 사용되는 주요 기술을 4가지로 구분하여 자세하게 알아보겠습니다.

 

2. ADAS(Advanced Driver Assitance System) 4가지 유형

ADAS(Advanced Driver Assitance System) 4가지 유형

 

위 그림에서 보는 것과 같이 ADAS는 크게 전방 충돌 회피(FCW/ABES/ACC), 차선 이탈 경고(LDWS/LKAS), 사각지대 감시(BSD/Radar/Ridar) 및 후방 감시(RCW) 4가지 유형으로 구분할수 있습니다.

 

ADAS는 차량 안전을 강화하고, 운전자 편의성을 향상하며, 전반적으로 향상된 운전 경험을 제공하기 위해 설계된 다양한 기술을 포괄합니다. 다양한 유형의 ADAS는 다양한 용도로 사용되며 종종 함께 작동하여 포괄적인 안전 및 지원 제품군을 만듭니다.

3. ADAS(Advanced Driver Assitance System) 4가지 유형에 따른 주요 기술 세부 설명

아래 표와 같이 ADAS 4가지 유형인 전방 충돌 회피, 차선 이탈 경고, 사각지대 감시 및 후방 감시에 따른 주요 기술들에는 어떤 것이 있는지 알아보고 여기에 사각지대를 감시하기 위한 ADAS 센서기술인 레이더(Radar), 라이더(Ridar) 등에 대해서도 알아보겠습니다.

 

유형(기능)	주요 기술(장치)	설명
전방 충돌 회피 기능	전방 충돌 경고 장치 (FCW, Forward Collision Warning System)	주행 차선의 전방에서 동일 방향으로 주행 중인 차량을 감지하여 전방 차량과의 충돌 회피를 목적으로 운전자에게 시각적/청각적/촉각적 경고를 주기 위한 장치를 말함
	자동 비상 제동 장치 (AEBS, Advanced Emergency Braking System)	주행 차선의 전방에 위치한 차량과의 충돌 가능성을 감지하여 운전자에게 경고를 주고 운전자의 반응이 없거나 충돌이 불가피하다고 판단되는 경우에는 충돌을 완화 및 회피시킬 목적으로 자동차를 자동적으로 감속시키기 위한 장치를 말함
	적응 순항 제어 장치 (ACC, Adaptive Cruise Control)	운전자의 설정 조건에 의해 주행차선의 전방에서 동일한 방향으로 주행 중인 차량을 자동으로 감지하여 그 차량의 속도에 따라 자동적으로 가속 및 감속하며 안전거리 유지하고 목표 속도로 자동 주행하기 위한 장치를 말함
차선 이탈 경고 기능	차선 이탈 경고 장치 (LDWS, Lane Departure Warning System)	주행하고 있는 차로를 운전자의 의도와 무관하게 벗어나는 것을 방지하기 위해 운전자에게 시각적/청각적/촉각적 경고를 주기 위한 장치를 말함
	차선 유지 보조 장치 (LKAS, Lane Keeping Assist System)	주행하고 있는 차로를 운전자의 의도와 상관없이 이탈하려는 것을 감지하여 운전자에게 경고를 주고 운전자의 반응이 없거나 차선을 이탈한다고 판단되는경우에는 차선 이탈 방지를 위할 목적으로 본래 주행 중이던 차로로 복귀하도록 제어하는 장치를 말함
사각지대 감시 기능	사각 지대 감시 장치 (BSD, Blind Spot Detection)	접근하는 차량 및 사각지대에 위치한 차량에 대한 정보를 운전자에게 제공하는 장치로 사각지대에 있는 차량 등을 인지하지 못하고 차선을 변경하거나 근접하는 자동차로 인해 사고위험이 감지되는 경우에 미연에 사고를 방지하기 위한 안전장치를 말함
후방 감시 기능	후방 충돌 경고 장치 (RCW, Rear end Collision Warning System)	주행 차선의 후방에서 동일 방향으로 주행 중인 차량을 감지하고 후방 차량과의 충돌을 회피하거나 완화 목적으로 운전자에게 시각적/청각적/촉각적 경고를 주기 위한 장치를 말함
사각지대 감시 센서 기능	레이더 (Radar, Radio Detection and Ranging)	레이더는 전파를 이용해 물체의 존재 여부, 범위, 속도, 방향 등을 감지하는 기술을 말하며 자율 주행차의 자동차 레이더 시스템은 일반적으로 전자기 스펙트럼의 마이크로파 대역에서 작동함
	라이더 (Ridar, Light Detection and Ranging)	라이더는 레이저 빛을 사용하여 거리를 측정하고 주변의 상세한 3차원 지도를 만드는 원격 감지 기술을 말하며 라이더 시스템은 레이저 빔을 방출하고 빛이 다시 반사되는 데 걸리는 시간을 측정함
	3D 카메라 (Surround View)	기존 2D 카메라와 달리 3D 카메라는 깊이 감지 기술을 사용하여 카메라와 환경 내 다양한 ​​개체 사이의 거리를 캡처하며 이는 두 개 이상의 카메라 렌즈 간 물체 위치의 차이 또는 차이를 분석함

 

사각지대 감시 센서인 레이더(Radar)와 라이더(Ridar)는 모두 자율주행차 툴킷의 필수 센서 기술입니다. 레이더(Radar)는 다양한 기상 조건에서 물체를 감지하고 속도를 평가하는 데 효과적이지만 라이더(Lidar)는 상세한 매핑과 정밀한 물체 식별 기능을 제공합니다. 자율주행차는 레이더(Radar)와 라이더(Lidar) 센서 시스템을 모두 통합하여 안전하고 효율적인 자율주행을 위한 강력하고 포괄적인 인식 시스템을 구축하는 경우가 많습니다.

 

4. ADAS (Advanced Driver Assitance System) 최근 동향

4.1 인공지능(AI)과 머신러닝(ML)의 통합

ADAS 시스템에는 인공지능(AI)과 머신러닝(ML) 알고리즘이 점점 더 많이 활용되고 있습니다. 이를 통해 시스템은 실제 운전 시나리오를 학습하고 객체 인식을 향상하며 의사 결정 능력을 향상함으로써 시간이 지남에 따라 적응하고 개선될 수 있습니다.

4.2 인식 향상을 위한 센서 융합

3D 카메라, 레이더, 라이더, 초음파 센서 등 여러 센서의 데이터를 결합하는 센서 융합이 더욱 정교해지고 있습니다. 이러한 접근 방식은 인식 시스템의 정확성과 신뢰성을 향상해 차량이 주변 환경을 더 잘 이해할 수 있도록 해줍니다.

4.3 헤드업 디스플레이(HUD)의 증강 현실(AR)

AR 기술이 헤드업 디스플레이에 통합되어 운전자에게 앞유리창에 오버레이 된 실시간 정보를 제공합니다. 여기에는 내비게이션 안내, 속도 제한 및 기타 관련 데이터가 포함되어 있어 운전자가 도로에서 시선을 돌릴 필요성이 줄어듭니다.

4.4 V2X 통신(Vehicle-to-Everything)

차량에는 점점 더 V2X 통신 기능이 탑재되어 다른 차량(V2V), 인프라(V2I), 보행자(V2P), 클라우드(V2C)와 통신할 수 있습니다. 이를 통해 상황 인식이 향상되고 보다 적극적인 안전 조치가 가능해집니다.

4.5 실시간 처리를 위한 엣지 컴퓨팅(Edge Computing)

클라우드 기반 처리에만 의존하기보다 소스(차량 탑재)에 더 가까운 데이터를 처리하는 데 에지 컴퓨팅이 활용되고 있습니다. 이를 통해 더 빠른 의사 결정이 가능하고 중요한 상황에서 대기 시간이 줄어듭니다.

 

5. 마무리

위에서 살펴본 바와 같이 이러한 다양한 ADAS 기술은 자율 주행 자동차의 개발을 위한 기반을 제공하여 다양한 운전 상황에서 안전하게 및 자율적으로 주행할 수 있게 합니다. 더 나은 미래를 향한 이 여정은 계속될 것이며, 우리는 이러한 기술들이 우리의 도로를 더욱 안전하게 만들어 주기를 기대합니다.

 

또한 ADAS의 발전방향은 기술 혁신, 규제 조정, 안전 및 윤리적 고려 사항에 중점을 두는 등 다면적입니다. 기술이 계속해서 발전함에 따라 이러한 개발 방향과 그 의미는 ADAS의 미래를 형성하고 자율주행 및 연결된 차량의 더 넓은 환경에 기여할 것입니다.

 

다음 포스팅 [5편]에서는 차세대 지능형 교통 시스템인 C-ITS 관해서 알아보는 시간을 갖도록 하겠습니다.