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[오토저널] 차세대 친환경 자동차의 기술 동향 - 일본

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글 : 오토저널(ksae@ksae.org)
승인 2019-03-12 18:47:37

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최근 세계적으로 자율주행 자동차에 의한 사망 사고로 인해 안전에 문제가 있다는 지적이 나오고 있지만, 완성차 업체들은 적극적으로 첨단운전자지원시스템 기능들을 확대하고 있고, 소비자들도 많은 관심을 보이고 있다. 일본의 Toyota에서는 자사의 첨단운전자지원시스템 ‘Toyota Safety Sense 2세대’에 관한 기술 소개와 더불어 시스템이 작동하지 않을 경우에 대해서도 명시하고 있는데 이에 대해 살펴보기로 한다.

 

덴소는 2018년 1월말에 첨단운전자지원시스템(ADAS)을 위한 보급형의 새로운 단안 카메라를 개발했다고 발표했다. Toyota 자동차의 예방 안전 패키지 ‘Toyota Safety Sense’의 2세대 버전에서 사용되는 제품으로, Lexus LS의 새로운 모델에도 적용된 밀리미터파 RADAR와 함께 탑재된다 <그림 1>.

 

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Toyota Safety Sense 2세대는 자동 긴급 브레이크(AEB)로 야간 보행자나 자전거를 감지할 수 있는 기능이 추가되었다. 다른 기능면에서는 차선 유지 보조(LKA)가 추가되었다. 2018년부터 판매하는 Alphard/Velfire<그림 2>에 적용하고 있으며, 일본이나 북미, 유럽을 중심으로 순차적으로 적용 차종을 늘릴 계획이라고 밝혔다.
카메라는 새로운 렌즈의 개발과 이미지 센서의 고감도화에 의해 야간 시인성을 향상시켰다. 이미지 센서는 Sony Semiconductor Solutions의 제품이다. 기존 제품에 비해 카메라의 부피를 40% 줄여 소형화에 성공했다.

 

이 카메라와 밀리미터파 RADAR의 조합을 통해 주간 및 야간 보행자 감지를 수행한다. 또한 패턴 인식의 고정밀화에 의해, 자전거나 일본, 유럽, 미국의 각종 도로 표지판의 인식에도 대응하고 있다. 흰 차선 인식 알고리즘을 개선하여 도로의 가장자리를 인식하는 알고리즘이 추가되었다. 이에 따라 차선 유지 보조 및 차선 이탈 방지 기능의 적용 범위가 확대되었다.

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LEXUS LS에도 탑재된 밀리미터파 RADAR는 보행자 감지 성능 향상과 소형화라는 두 마리 토끼를 잡을 수 있게 됐다. 밀리미터파 RADAR의 전파 횟수를 늘려 감도를 향상시키고 차량 전방을 가로 지르는 보행자 인식 정확도를 높였다. 크기는 기존 대비 60%의 소형화를 달성했다. Toyota Safety Sense 1세대 대비 2세대의 개선점을 <표 1>과 같이 정리할 수 있다.


Toyota Safety Sense 2세대는 <그림 3>과 같이 주행 중 자전거가 차량 앞으로 끼어들었을 경우, 사각에서 나타난 보행자, 야간보행자를 검지 가능한 것이 특징이다. 이 기능은 10~80km/h의 속도에서 동작이 가능하고, 차량과 보행자나 자전거와의 속도 차이가 40km 이내일 경우 동작이 가능하며, 자전거 운전자의 야간 감지를 보장하지 않는다.


차량 간 충돌을 예방하는 AEB의 동작 순서는 <그림 4>와 같다. 앞차와 충돌 위험이 있을 경우 경고음이 울리고 풋 브레이크로 대응할 경우 어시스트 제동이 들어간다. 풋 브레이크로 대응하지 못 할 경우는 자동 제동으로 정지한다. 이러한 차량 간 AEB는 10~180km/h에서 동작이 가능하다.


Toyota는 <그림 5>와 같이 자전거 운전자, 보행자(야간)에 대한 AEB 성능을 일반인 참가자가 시승 체험하는 기회를 갖기도 했다.

 

아울러, Toyota Safety Sense 2세대에서는 <그림 6>과 같이 자동 긴급 제동(AEB)이 유효하게 작동하지 않는 경우를 명시하고 있다.


(a) 우박, 폭우, 안개, 눈, 모래 폭풍 등의 악천후
(b) 보행자/자전거운전자의 크기가 1미터 이하 또는 2미터 이상일 경우, 보행자가 집단으로 있는 경우
(c) 차량 자세가 변할 경우(센서의 각도 변화)
(d) 차량이 측면에서 갑자기 끼어들 경우


또한 <그림 7>과 같이 가능성이 낮지만 작동하지 않는 경우도 명시하고 있다.


(a) 좌·우회전 시 반대 쪽 차량과 맞닿을 경우
(b) 오르막길에서 도로 상방에 구조물이 있는 곳을 주행하는 경우

 

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그 밖에, 다음과 같은 경우 센서가 검지하지 못한다


–태양광 등 강한 빛이 렌즈를 비출 경우
–센서의 온도가 매우 높은 경우
– 터널이나 야간 등 주위가 어두운 상황에서 헤드 램프를 켜지 않은 경우
– 겨울처럼 자동차 실내와 외부의 온도차가 큰 경우 등은 앞유리가 흐려지면 경고등이 점멸 또는 점등하는데 와이퍼와 에어컨을 작동시켜 서리 제거 필요
– 동물, 오토바이, 나무, 플라스틱, 눈이 쌓인 곳 등


자동차의 기본 주행 성능이 상향 평준화되는 상황에서, 앞서 언급된 능동 안전 제어 기술은 향후 각 제조사들의 경쟁력을 좌우하는 중요한 요소가 될 것으로 예상된다. 또한 자율운전 또는 능동 안전 기술에 대한 소비자들의 과도한 기대, 그리고 제조사들의 적극적인 마켓팅이 이루어지는 상황에서, 소개한 것과 같은 능동 안전 기술의 작동 한계를 제조사가 명시한 부분은 주목할 만하다. 향후 보다 개선된 능동 안전 기술을 경쟁력있는 가격으로 보다 보편적인 차량에 적용하고자 하는 각 제조사들의 기술 경쟁이 어떻게 운전자의 안전과 더 나아가 자율주행 차량 보급에 기여하게 될지 기대하게 된다.

 

글 / 정선호 (지능형자동차부품진흥원)

출처 / 오토저널 2018년 7월호 (http://www.ksae.org)  

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