첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)은 자동차에 장착된 다양한 센서(밀리미터 레이더, 레이저 레이더, 단안/양안 카메라 등)를 활용하여 주행 중 언제든지 주변 환경을 감지합니다. 데이터를 수집하고, 정적 및 동적 물체를 식별하며, 감지 및 추적하고, 내비게이션 지도 데이터를 결합하여 체계적으로 계산 및 분석합니다. 이를 통해 운전자는 발생 가능한 위험을 미리 인지하고 운전의 편의성과 안전성을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다.
전반적인 ADAS 시스템은 인식 계층, 의사결정 계층, 실행 계층으로 나눌 수 있습니다.
① 인지층은 레이더 센서(밀리미터파, 초음파, 레이저 레이더), 시각 센서(단안 및 쌍안 카메라, 적외선 열화상 센서), 고정밀 지도 등으로 구성되어 있으며, 이러한 센서를 통해 자동차 주행 중 주변 환경을 식별합니다.
② 의사결정 층. 칩은 알고리즘을 통해 상호작용적인 의사결정, 경로 계획, 실행 명령 출력을 실현합니다.
③ 실행 계층은 의사결정을 통해 자동차의 동력 변환, 제동, 조향, 조명 효과 등의 기능을 실현합니다.
소비자들이 자동차의 능동적 안전 기능에 점점 더 많은 관심을 기울이고 있기 때문입니다. 이전에는 고급 차량에만 적용되었던 ADAS 주행 보조 시스템은 점차 많은 차량의 기본 사양으로 자리 잡았습니다. ADAS 시스템 장착 차량이 증가함에 따라, 다음과 같은 상황에서는 차량의 ADAS 보정을 수행해야 합니다.
① 사고 수리 후 관련 보조 시스템을 교정해야 합니다.
② 카메라, 레이더, 센서 등 모니터링 부품을 분해 또는 재설치하거나, 차량 ECU를 교체하거나, 차량 높이를 변경하는 경우 보조 시스템 및 기타 시스템에 대한 보정도 필요합니다.
ADAS가 정상적으로 작동하지 못하거나 시스템에 편차나 오작동이 있는 경우, 시스템이 실제 주행 상황을 잘못 판단하여 잘못된 지시를 내릴 수 있으며, 이는 차량의 안전 주행에 영향을 미칩니다.
일반적인 ADAS 시스템은 다음과 같습니다.
ACC: 적응형 크루즈 컨트롤
차량이 주행하는 동안 차량 전면에 설치된 차량거리 센서는 차량 앞의 도로를 지속적으로 스캔하고, 휠속도 센서는 차량속도 신호를 수집합니다.
앞 차량과의 거리가 너무 가까울 경우, ACC 제어 장치는 브레이크 ABS 및 엔진 제어 시스템과 협력하여 바퀴에 적절한 제동을 가하고 엔진의 출력을 줄여 앞 차량과 항상 안전한 거리를 유지하도록 합니다.
FCW: 전방 충돌 경고
전방 충돌 경고(FCW)는 카메라 센서를 자주 사용합니다. 전방 차량 후방의 형상을 데이터베이스의 형상과 비교합니다. 이 알고리즘은 충돌 발생 시 발생할 수 있는 시간적 거리를 계산하여 운전자에게 미리 경고를 보냅니다. FCW 시스템 자체는 충돌을 피하거나 차량을 제어하기 위한 제동 조치를 취하지 않습니다.
LDW: 차선 이탈 경고
차선 이탈 경고 시스템은 HUD 헤드업 디스플레이, 카메라, 컨트롤러, 그리고 센서로 구성됩니다. 차선 이탈 경고 시스템이 켜지면 카메라는 주행 차선의 표시선을 항상 수집합니다. 이미지 처리를 통해 현재 차선에서 차량의 위치 매개변수를 파악합니다. 차량이 차선을 이탈하는 것을 감지하면 센서는 차량 데이터와 운전자의 주행 상태를 적시에 수집하고, 컨트롤러는 경보 신호를 보냅니다. 이 모든 과정은 약 0.5초 안에 완료되어 운전자에게 더 많은 반응 시간을 제공합니다. 운전자가 방향 지시등을 켜고 정상적으로 차선을 변경하는 경우, 차선 이탈 경고 시스템은 아무런 경고도 하지 않습니다.
DMS: 운전자 모니터링 시스템
DMS 카메라로 획득한 영상을 활용하여 시각 추적, 표적 감지, 동작 인식 등의 기술을 통해 운전자의 운전 행동과 생리 상태를 감지합니다. 운전자가 피로, 주의 산만, 통화, 흡연, 안전벨트 미착용 등 위험 상황에 처하면 시스템은 설정된 시간 내에 경보를 발령하여 사고를 예방합니다. DMS 시스템은 운전자의 운전 행동을 효과적으로 제어하여 교통사고 발생 가능성을 크게 줄일 수 있습니다.
미국 자동차 기술자 협회(SAE)와 미국 도로 안전청(NHTSA)이 도입한 분류 기준에 따라 5단계로 나뉩니다.
수동 운전
시중에 판매되는 대부분의 자동차는 여전히 수동으로 운전됩니다. 사람이 직접 운전을 합니다. 하지만 운전자를 보조하는 시스템이 있습니다. 하지만 기술적으로 보면, 보조 시스템은 차량을 능동적으로 "운전"하는 것이 아니므로 자율주행이 아닙니다.
레벨 1：운전 지원
차량에는 가속 또는 감속과 같은 개별 운전자 보조 시스템이 있습니다. 나머지 모든 주행 조작은 인간 운전자가 담당합니다. 이는 자율주행의 가장 낮은 단계입니다.
레벨 2：부분적으로 자동화된 운전
차량에는 여러 가지 주행 보조 시스템이 탑재되어 있습니다. 차량은 스티어링 휠, 가속 및 감속을 제어할 수 있으며, 운전자는 다른 주행 동작을 조작합니다.
레벨 3：조건부 자동 주행
이 차량에는 "주변 환경을 감지"하고 해당 정보를 기반으로 스스로 판단을 내릴 수 있는 운전자 보조 시스템이 탑재되어 있습니다. 하지만 이 수준의 자율주행은 여전히 인간 운전자의 개입이 필요합니다.
레벨 4：고도 자율주행
제한된 도로 및 환경 조건에서는 대부분의 경우 사람의 개입이 필요하지 않습니다. 하지만 운전자는 여전히 수동 제어를 선택할 수 있습니다.
레벨 5：완전 자율주행
무인 시스템은 인간의 개입 없이 모든 주행 동작을 수행합니다. 어디든 갈 수 있고, 숙련된 인간 운전자만이 할 수 있는 일들을 할 수 있습니다. 모든 도로와 환경 조건에서 주행할 수 있습니다.
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