자율주행 자동차산업 이해.
요즘 자율주제가 핫했죠? 미래의성장가능성이라는측면에서도우리가지속적으로지켜봐야할섹터이기때문에오늘은자율주행차에대해공부하겠습니다. 연휴에 시간이 된다면 자율주행자동차 관련주도 함께 살펴보도록 하겠습니다.자율주행이란?
일단 자율주행이란 운전자의 개입 없이 스스로 운전할 수 있는 거예요 완전 자율주행이란 자동차가 혼자서 사람처럼 운전할 수 있는 경지를 말해요.자율주행 원리도로에서 운전하려면 장애물, 신호등, 표지판 등 모든 것을 확인해야 하지 않겠어요? 이거를 각종 센서로 확인을 하는데요.
즉, 센서로 ‘인지’하고 →전자제어기술로 ‘판단’하고 ‘액션’이라는 3단계로 나눌 수 있습니다.
- 인지 : 눈 역할을 하는 센서 기술 – 판단과 제어 : 파악된 정보로 전략을 세우고 실행하는 전자제어기술 자율주행 자동차에 장착된 센서 1. GPS
위치 정보를 파악할 수 있지만 오차 범위가 3m~10m이기 때문에 자율 주행은 어려운 실정입니다.그래서 장소를 GPS로 이용하는 것은 아직 무리가 있다고 합니다.
그래서 결국 다른 센서가 주변을 어떻게 인식하느냐가 관건! 즉 레이더, 라이더, 카메라가 중요한 역할을 하는 거죠.
2) 레이더 & 라이더
레이더 : 근접한 물체인식, 전파를 발사하여 반사되는 값을 이용하여 목표의 유무, 거리 등을 파악전파이므로 어두운 도로나 악천후에서도 사용할 수 있지만 레이더만으로는 주행에 필요한 정보를 충분히 얻을 수 없다. 물체의 존재를 대략적으로 알 수 있다. 일부 차량에 안전 제동 기능으로 탑재되어 있는 것이 레이더 방식.
장애물 인식과 함께 그 위치에 무엇이 있는지 정확히 알아야 한다. 여기 필요한 센서가 카메라, 라이네
카메라 : 이미 촬영 가능, 영상 분석을 통해 물체가 무엇인지 정확하게 알 수 있다. 가시광선에 의존하기 때문에 환경에 따라 인식하지 못할 수 있다.
라이더 : 레이더 전파보다는 직진성이 강한 특성인 905~1550nm 파장을 가진 고출력 레이저를 사용할 것 직진성이 강한 만큼 오차가 적어 정확한 이미지를 얻을 수 있으나 가격과 악천후에서의 성능 면에서 현재 레이더보다는 약점이 있다.
레이더와 라이더의 차이의 공통 원리 : 전자파/레이저를 발사하여 돌아오는 소요 시간을 측정하여 주변 사물을 탐지하는 것은 동일함
<레이더의 단점> 정지물체를 인식하지 않는(효율성 면에서 센싱신호로부터 추출하고 있기 때문에) 정지물체까지 인식하면 정보량도 많아지고 계산량도 많아져 이동물체를 오판할 확률이 높아지는 정보를 모두 처리하지 않고 생략하기 때문에 정지물체는 인식하지 않는다.
라이더는 정지 물체까지 인식하는 레이저는 모든 정보를 인식하는 대신 값이 더 비싸다.
전자파, 레이저를 수평으로 쏘면 바닥은 인식이 안 돼수평, 아래로 5도씩 내릴 때도 있어.
라이다는 한 바퀴 돌 때마다 16방향을 인지한다. 그러므로 라이더가 더 정밀하다.
위 그림에서도 보면 라이인 방식이 발 모양을 더 선명하게 인식하고 있는 것을 알 수 있습니다.
라이더 개당 천만원? 비싸요사이즈는 콜라캔보다 조금 두껍다고 합니다.
3) 카메라
라이더 대용으로 사용하는 카메라
하지만부정확한게단점,아침낮저녁으로모두다른데이터가나올수있다,위에서도말씀드렸듯이가시광선에의존하기때문에환경에따라서인식이안될수있다라는게단점입니다.
장점은 싸다. 하지만 알고리즘이 너무 복잡하다.
카메라로 찍은 영상 정보를 처리하기에는 방대한 양이므로 고성능 컴퓨터가 필요합니다.
고성능 컴퓨터가 아니라 요즘은 클라우드 방식이 주류인데 영상을 클라우드로 보내고 나중에 결과치만 차로 보내는 방식도 있다고 하는데 이렇게 되기 위해서는 통신이 지원하는 전제 조건이 있습니다(나중에 처리하기가 어렵다).
사람의 두뇌 역할은 무엇일까.센서가 눈의 역할을 대신 해준다면 사람의 두뇌 역할은 무엇이 해 줄까요?
자율주행차를 가지고 계신 분들은 아시겠지만자동 순항 제어 장치, 자동 비상 제동 장치, 차선 유지 장치 등이 있습니다.
수많은 정보를 주고받는 기능이 따로 있어?자동차 한 대에 모터가 130개 정도 들어간대요. (제네시스 기준)
이 모터 하나하나에 C PU가 장착되어 있는데, 이를 중간에 연결해 둘 필요가 있습니다.중간에 가속하라, 감속하라, 등의 명령을 해 주면 네트워크를 통해 작동시킵니다.
CAN(Controller Area Netw ork)이라고 하는 것이 있는데 각 장치의 ID를 보고 따로 컨트롤 한다고 합니다. 이거 해라 저거 해라 말을 하라고 판단하는 장치입니다.자율주행자동차의 새로운 기술은? 위에서 말씀드린 자동순항제어장치, 자동비상제동장치, 차선유지장치 외에도 군집주행이라고 하는 기능이 개발 중이라고 합니다.
앞뒤 차량끼리 통신해서 자동운전 Accept 해주세요. 라고메시지를보내고상대방이YES를눌러주면손잡이를놓고편안하게아이와놀고신문도읽으면서자율주행을느낄수있는기능입니다.
가장 빨리 선보일 수도 있는 자율주행기술이라고 합니다.자율주행차 기술의 핵심은 AI(인공지능)
인지 부분에서 많이 사용되는 AI는 자율주행에서 사용되는 방법 중 하나입니다.엔비디아의사례를봐도큰도움이된다고합니다.
눈(카메라)으로 정보를 획득해, 실재의 사람과 같이 핸들을 꺾는 것으로 자주를 실현하는 것입니다.
단점이라면딥러닝을해서길도찾고주변차도잘인식해서차선도빠지지않도록주의하는건데,지금은배울데이터가부족하기때문에시간이필요한상황입니다.사실만약에학습을완벽하게한다해도어느정도AI가자율주행을가능하게만들수는있지만예기치못한돌발상황은아직도해결하기힘든부분이죠.
테슬라의 자동차 사고만 봐도 알 수 있어요.
전복된 트럭을 인지하지 못하고 그대로 박은 테슬라 자율 주행차입니다.
자율주행할 때 생각보다 어려운 게 교차로 좌회전이래요
GPS 포인트가 50센티미터 값으로 연결되어 있을 때 가능한 일이래요자율주행자동차의 단계 구분
현재 시판되는 차량의 레벨은 보통 1, 2단계입니다.
그리고 앞으로 3단계가 되었을 때 사고가 나면 메이커의 책임이기 때문에, 아직까지 자동차 메이커는 섣불리 그레이드를 올리지 않고 있습니다.
또 현행법상 자율주행차량이라도 운전대를 잡아야 하지만 국토교통부장관의 허가를 받으면 시범운행지구 내에서는 3등급 차량을 예외적으로 운행할 수 있습니다.
우리나라도 2027년을 목표로 정부의 지원정책에 따라 활발한 기술개발을 하고 있습니다.전자파 간섭문제 자율주행차는 전자파를 치는 레이더와 같은 특성상 고출력 제품을 많이 탑재하기 때문에 오작동을 하는 경우가 많다고 합니다.
이로 인해 사고가 발생한 경우 제조사에 책임이 있기 때문에 제조사는 해당 문제를 해결한 후 제품을 출시할 것으로 예상됩니다.자율주행 자동차 해킹 문제
회사가 해킹에 관한 여러 가지 규정을 만들고 있다고 하는데, 이는 어디까지 제조사가 책임지고 어떻게 되는지를 신중하게 구분해야 하기 때문입니다. 잘못하면 무한책임을 떠맡게 되기 때문이죠.안성 문제
사람이 운전하는 것보다는 훨씬 안전하다고 하는데 단지 돌발 상황이 발생하지 않을 때 말이에요.언제 나와, 언제 상용화가 될까?
기술개발은 활발히 이루어지고 있는 것 같지만 자율주행차는 단순한 기술만의 문제가 아니라 사회적 인프라, 규제법령 등 국가의 지원이 필요한 복합적이고 광범위한 분야이므로 이것이 해결되지 않으면 오래 걸리지 않습니다.
자율주행자동차의 작동원리부터 산업이슈까지 다양하게 살펴보았는데 도움이 되었나요?추석에도 열심히 놀고, 공부하고, 쉬려고 합니다. 다들 해피 추석 보내세요!
https://www.youtube.com/watch?v=cHbUfSd2NrAhttps : // www.youtube.com/watch?v=LCwlODy6DdAhttps : // www.youtube.com/watch?v=s9iiupx-mSs