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렉서스 프리크래시 세이프티의 진화

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글 : 채영석(charleychae@global-autonews.com)
승인 2017-08-28 12:41:53

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미국의 교통 사고 건수가 10년간 감소하다가 2015년 증가했다. 미국 NHTSA가 2016년 7월 공개한 자료에 따르면 2015년 한 해 동안 미국에서는 약 3만 5,200명이 교통 사고로 사망했다. 2014년 3만 2675명에 비해 7.7%가 증가한 것이다.

 

미국에서 교통 사고 사망자 수는 2012년에 전년 대비 4% 증가를 기록했지만 2012년을 제외하고 2005년부터 2014년까지 10년간 계속 감소하고 있었다. 그러나 2015년에는 다시 사망자수가 증가했다. NHTSA에 따르면, 경기 회복과 휘발유 가격의 하락으로 운전자들의 주행 거리가 늘어났으며, 보행자와 자전거 사망 사고가 늘어난 것이 주요 원인으로 보고 있다.

 

그런 가운데 최근 일부 조사에서는 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS)의 기술들이 사고를 감소시키는 효과가 있다는 보고가 나오고 있다. 미국 IIHS (고속도로 안전 보험 협회)가 2017년 8 월 23 일 첨단 운전자 보조 시스템 (ADAS)의 하나인 차선 이탈 경고 장치(LDWS)가 단순 분석에서는 차선 이탈 경고장치가 사망 사고 발생률을 86 % 줄인 것으로 나타났다고 한다. 정면 및 측면 충돌 사고의 비율을 11 % 줄였고, 상해 비율을 21 % 감소시켰다고 밝혔다.
 
이런 안전성의 입증과 함께 자동차회사들도 자율주행기술의 개발과 더불어 첨단 안전장치의 채용 비율을 늘려 가고 있다. 토요타의 경우 그룹 내 프리미엄 브랜드인 렉서스에 다양한 예방안전 시스템을 업그레이드 해 채용하고 있다. 특히 데뷔가 예고된 차세대 LS에는 세계 최초로 적용된 기술들도 있다고 한다.

 

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렉서스는 프리크래시 세이프티, 차선이탈방지장치, 자동 하이빔, 레이더 크루즈컨트롤을 패키지화한 렉서스 세이프티 시스템을 2012년부터 옵션으로 채용해 왔다. 현행 LS시리즈가 2012년 국내에 수입될 당시에는 채용이 되지 않았다. 이 예방안전 시스템을 한 단계 업그레이드시킨 ‘렉서스 세이프티 시스템 +A’다.

 

토요타는 차세대 렉서스 LS에 더욱 강화된 예방 안전 시스템을 채용한다고 발표했다. 이 시스템은 사고 유형에 따라 빠른 단계에서 위험을 감지하고 충돌 회피를 추구한다. 토요타가 이미 채용하고 있는 프리크래시 세이프티(Pre Crash Safety) 시스템에는 전방의 보행자에 대해 대형 헤드업 디스플레이를 사용해 조기에 주의를 환기시킨다.
 
한편 이 시대 화두인 ADAS 장비도 부족함이 없다. 사고 유형에 따라 빠른 단계에서 위험을 감지하고 충돌회피를 추구한다. 렉서스 코드라이브(Lexus Co-Drive)라고 부르며 AR(증강현실) 기능도 응용된다.

 

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프리크래시세이프티(Pre Crash Safety) 시스템에는 전방의 보행자에 대해 대형 헤드업 디스플레이를 사용해 조기에 주의를 환기시키고 또한 브레이크만으로는 충돌을 회피할 수 없다고 판단하면 차선 내에서의 자동 조타를 하는 기능과 교차점에서의 차량 접근의 주의 환기 기능 등이 추가되어 있다.

 

볼보 XC60에도 자동 조타기능은 채용되어 있지만 감지 대상은 자동차에 한정되어 있다. 렉서스 코드라이브는 차 전방에 보행자가 뛰어 들면 양안 카메라로 충돌 가능성을 감지해 세계 최대급의 표시면적의 헤드업 디스플레이에 표시해 운전자에게 충돌 위험을 알린다. 또 조타제어, 방향지시등 조작에 의한 차선 변경 지원 등을 연동한 고속운전지원기술도 탑재하고 있다.
 
충돌 가능성이 높다고 판단하면 양안 카메라와 밀리파 레이더로부터 얻은 정보를 기반으로 자동으로 브레이크를 작동시킨다. 그래도 충돌을 피할 수 없다고 시스템이 판단할 경우 차선 내의 회피 공간을 보고 자동 조타해 충돌 회피를 지원한다. 자동 조타 기능이 채용된 자동 브레이크 외에도 많은 예방 안전 시스템이 채용된다. 목표는 베테랑 운전자보다 더 부드럽게 제어를 하는 것이다. 주차장에서 보행자와의 충돌을 억제하는 기능도 있다.

 

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기술적으로는 센싱 기술인 밀리파 레이더로 주변의 상황을 파악하고 지금까지 불가능했던 앞 측면도 감시할 수 있도록 했다. 이는 토요타가 미국에서 투명한 A필러의 특허 출원을 한 것으로도 이 부분에 비중을 두고 있음을 알 수 있다.

 

전방 센서도 양안 카메라와 밀리파 레이더의 조합으로 바꾸어 인식 및 인지 범위를 한 차원 업그레이드했다. 기존에는 단안 카메라를 사용했었다. 이유는 보행자를 발견하고 제동만 하는 것이 아니라 차의 방향도 틀 수 있게 하기 위함이라고 한다. 양안 카메라로 함으로써 회피 후 주변 상황 감지가 용이하다고 한다.

 

렉서스 코드라이브는 운전자에게 위화감을 주지 않도록 제어하는 것을 중시한다는 것이 토요타측의 설명. 차선추종기능(LTA : Lane Tracing Assistant)와 차선변경기능(LCA : Lane Change Assist)도 있다. 여기에서는 카메라가 차선의 상태를 정확히 읽어 내는 것이다.

 

교차로에서 마주칠 수 있는 충돌에 대해서는 앞 측면 레이더를 장비해 측면에서 차량이 접근하고 있는 경우 디스플레이에 표시한다. 메르세데스-벤츠가 신형 E클래스를 통해 선 보인 자동으로 차로를 변경하는 기능도 실용화하고 있다. 방향지시등을 작동시키면 자동으로 차로 변경을 하게 되는데 그 때에는 이동하는 차로에 다른 자동차의 유무를 밀리파 레이더로 확인한다.
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2017디트로이트오토쇼에 차세대 LS를 발표하는 컨퍼런스에서 토요타는 메르세데스-벤츠 E클래스와 다른 점은 차로 변경을 하고자 하는 운전자의 의사를 확실히 시스템에 이해시키는 것이라고 설명했다. 운전자의 의도와 협조한 조타제어를 한다는 것이다. 실제 도로에서의 적용은 그리 만만치 않은 것이 현실인 것은 인정해야 하는 단계이기는 하지만 이미 상당 수준 진행이 되고 있다는 사실이 주목을 끈다.

 

기술적으로는 양안 카메라로 흰색 차선을 인식하지 못하는 상황에서는 앞차의 주행 궤적을 추종한다. 물론 메르세데스 벤츠도 그렇지만 앞 차가 차선을 인식하지 못하고 차로를 이탈 할 때에 대한 대응은 아직까지 숙제로 남아 있다. 디지털 차원의 이론으로는 충분히 가능할 수도 있지만 수많은 물리적 제약을 극복해야 하는 도로 위를 움직이는 자동차를 제어하는 것은 그런 이론적인 배경만으로는 해결할 수 없다.

 

후방 카메라로 보행자를 감지하는 기능도 있다. 전방 주차를 한 상태에서 후진으로 빠져 나올 때 보행자를 감지하는 기능이다. 볼보가 두 발로 걷는 캥거루를 사람으로 잘못 인식한 경우와 마찬가지로 네 발 동물은 감지할 수 없다고 한다. 아무리 고해상도 카메라라고 해도 아직은 두 발 동물인 인간이 남자인지 여자인지를 구분하지 못한다. 물론 자동차의 안전이라는 측면에서는 남녀의 구분보다는 사람을 구분하는 것이 더 중요할 수도 있다.

 

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내비게이션, 더 정확히는 디지털 지도와 연동해 굴곡로가 나타나면 자동으로 속도를 줄이는 예측주행도 가능하다. 예측 주행은 안전성은 물론이고 연비 성능 향상에도 기여한다. 그러기 위해서는 고정밀 디지털 지도의 완성이 필수다. GPS에 의한 디지털 지도 자체로는 완전하지 않지만 레이저 등으로 주행 중에 빅데이터를 통해 지도를 작성하면서 진행하는 기술이 개발되고 있다.

 

참고로 고정밀도 분야에서는 유럽 메이커 중 독일 프리미엄3사가 컨소시엄을 구성해 인수한 HERE와 톰톰(*TomTom)이 선도적인 입장에 있다. 애플 아이폰의 지도는 톰톰의 것을 사용하고 있다. 미국 업체 중에서는 구글이 세계 각지의 고정밀도 지도의 정비를 추진하고 있다. 지도정보 유출 문제로 인한 한국의 현실에서도 보았듯이 여러가지 제약이 있는 것은 사실이다. 일본에서는 DMP(Dynamic Map)가 2016년에 일본 내 고속도로의 고정밀도 지도 일부를 작성했다. 스마트폰에서는 시대적인 흐름을 읽지 못해 도태되다시피 한 일본이 고정밀도 지도에서는 어떤 결과를 내놓을 지 궁금하다.

 

어쨌든 첨단 안전장비에 대한 토요타의 생각은 세계 최고 수준의 기술을 개발함과 동시에 소형화와 비용저감을 추구해 토요타 브랜드 등에도 채용하는 것을 전제로 하고 있다. 이는 이미 토요타가 주창한 ‘교통사고 제로’라는 전략에 내재되어 있다.


 

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