나이트비전 시스템

나이트비전 시스템(Night Vision System)은 적외선 카메라로 포착한 이미지를 디스플레이에 표시하여 야간 시계를 확대함으로써 안전 주행에 기여하기 위한 야간 운전 시스템이다.

개요

나이트 비전 시스템은 야간 운전에 기여하기 위해 개발되었다. 보통의 운전자의 경우 야간 운전중, 길 가장자리에서 타이어를 교환하는 사람이 갑자기 보이거나 도로에 동물이 갑자기 나타났을 경우 등 시야에 들어오지 않은 어떤 물체가 나타났을 때 대부분 그것을 미처 피하지 못해 사고를 일으키게 되는데, 이와같은 어둠속에서 인간의 시각능력을 훨씬 능가하는 시각정보를 제공하여 운전자가 위험한 상황을 감지할 수 있도록 하여 자동차의 안전성을 배가시킨 획기적인 안전 장치가 바로 나이트비전이다. 또한, 이것은 상황에 따라 헤드라이트의 하향광선보다 3~5배 멀리 있는 대상을 볼 수 있게 할 뿐 아니라 다가오는 차량의 헤드라이트 불빛보다 더 멀고 넓게 볼 수 있도록 설계된 장치이다. 나이트 비전은 또한 멀리서 접근해 오는 차로부터의 헤드 렘프의 반짝임을 볼 수 있도록 도와 준다. 예를 들어 운전자가 반대편 차의 전조등이 강해 일시적으로 보이지 않거나 또는 길가에서 질주하는 사슴모양을 구별할 수 없을 경우 등 이와 유사한 상황에서 나이트 비전은 운전자에게 필요한 정보를 주어 안전운행에 도움을 준다. 자동차 회사마다 개발하고 실용화하고 있지만 비용상의 문제 때문에 모든 차종에 탑재할 정도에는 이르지 못하고 있으며, 일부 고급 차종 또는 용도가 정해진 특수차량 등에 한정해서 설치되어 있다.

역사

나이트 비전 시스템은 군사용 기술이 그 원천이다. 2차 세계 대전 중 독일 전차 탑재용과 인간 장착용으로 개발한 것이 그 시작이었다. 이미지 강화 장치가 도입되기 전에는 야간 안경이 야간 투시의 유일한 방법이므로 특히 바다에서 널리 사용되었다. 2차 세계 대전 시대의 야간 안경은 일반적으로 렌즈 직경이 56mm 이상이고 배율은 7 ~ 8 배였다. 야간 안경의 주요 단점은 큰 크기와 무게다. 그 후에는 항공기용과 천문 관측용 등에 응용되어 지금은 경찰의 방범 기구와 소방서, 해양 구조대뿐 아니라 군사용으로까지 광범위하게 사용되고 있다. 대한민국 국군에서도 이러한 장비를 다수 운용 중이다. 흔히 군대에서 야투경이라 부르는 장비는 광증폭식 야간투시경이고, 이른 바 TOD병이 사용하는 장비가 열상장비라고 보면 된다. 나이트 비전 첨단 기술을 세계 최초로 도입한 사례는 2000년, 미국 제너럴 모터스(General Motors)의 고급차 브랜드인 캐딜락(CADILLAC)의 기함, 드빌(DTS)이다. 적외선 카메라를 이용해 흑백 영상을 헤드업 디스플레이로 운전석 정면 유리에 투영해준다. 제너럴 모트스는 이 기술을 1970대부터 개발해 왔었다. 하지만 초기에는 컴퓨터의 성능이 낮아 실제 물체의 움직임과 모니터상에 표시하는 것이 시차가 있어 일치하지 않았다. 캐딜락 드빌을 통해 전세계 자동차업계에 처음으로 선보인 나이트 비전은 야간 운행 중의 안전 확보는 물론, 최첨단 기술의 상징으로 인식되었다. 원캐딜락 드빌에 처음 사용된 나이트 비전은 열상장비에 해당한다. 열 영상 기술과 적외선기술이 접목된 시스템이다. 캐딜락 드빌의 나이트 비전은 차량 전방의 적외선 카메라를 통해 열을 감지, 이를 기반으로 한 열영상을 헤드업 디스플레이에 조사한다. 캐딜락 드빌의 이 장비는 이지스함의 레이더와 AIM-120 암람(AMRAAM), 사이드와인더, 패트리어트, 매버릭 등의 각종 미사일들로 유명한 미국의 방산업체 레이시온(Raytheon)과의 협업으로 개발되었다. 2000년 출시 당시, 이 장비는 선택 사양의 형태로 마련되어 있었는데, 옵션 가격이 무려 7,000달러에 달했다. 당시 환율로 계산하면 원화로 약 885만원 정도로 매우 비싼 가격이었다. 현재에도 이러한 형태의 열 영상 장비는 여전히 가격이 비싸, 고급 자동차에만 제한적으로 사용되고 있다. 캐딜락은 미국에서 판매되는 플레그십 세단, CT6에 이 장비를 선택사양으로 제공하고 있다.

방식

• 근적외선(NIR)

근적외선 방식은 적외선 방사기를 통하여 방사된 적외선이 물체에 도달한 후 반사된 근적외선(파장 : 800~1,000nm)을 카메라를 통하여 감지하고 이를 LCD나 다른 디스플레이 장치를 통하여 운전자에게 표시하는 방법이다.

• 원적외선(FIR)

원적외선 방식은 물체가 발산하는 열(파장 : 1,000nm이상)을 원적외선 카메라를 이용하여 감지하고 이를 LCD나 다른 디스플레이 장치를 통하여 운전자에게 표시하는 방법이다.

구분	근적외선 방식	원적외선 방식
개요
구성	카메라, ECU, IR Generator	카메라, ECU
장점	육안과 유사한 자연스러운 영상이다. 가격 경쟁령이 우수하며 저가이다. 생물체 및 무생물을 감지할 수 있다.	생명체와 같은 발열 물체 감지 우수하다. 근적외선 대비 긴 시야거리를 가진다. 주변 빛에 영향을 받지 않는다.
단점	빛 번짐이 발생한다. 구성 부품이 많다. 시야거리가 짧다.	고가의 카메라다. 주위온도와 비슷한 물체 감지가 미흡하다. 이미지 센서 해상도가 약하다.

특징

장점

• 어두운 시골길에서 하이빔이 비추기도 전에 갑자기 나타나는 물체를 발견 할 때 쉽게 확인할 수 있다.
• 반대 차선의 다가오는 다른 차량의 헤드라이트 빛 때문에 순간적으로 안 보일 때, 위험한 상황에서 물체를 쉽게 확인할 수 있다.
• 고품질 디스플레이로 도로 경계와 장애물을 명확하게 볼 수 있어 야간운전 시 사고를 예방해준다.
• 운전자는 어둠 속에서 운전하는 동안 훨씬 더 자신감과 편안함을 느낀다.
• 운전자의 눈을 덜 피곤하게 해주며, 도로에 집중할 수 있다.
• 도로가 끝나고 연석이 시작되는 위치를 더 명확하게 결정할 수 있다.
• 디스플레이는 최적의 크기를 가지므로 운전자는 장치가 표시하는 내용을 자세히 볼 필요가 없고, 도로에서 주의를 분산시키지 않는다.
• 운전자가 보는 것보다 더 선명한 사진을 제공하여 충돌을 방지하는 데 도움이 된다.

단점

• 대부분의 모델은 고정 된 물체 또는 교통 방향으로 움직이는 물체를 인식하여 도로를 건너는 동물은 빠른 이동 속도로 인해 구별하기 어려울 수 있다.
• 어려운 기상 조건인 짙은 안개와 비가 내리는 상황에서는 야간 투시를 사용할 수 없다.
• 항상 편리한 것은 아니다. 모니터에 표시된 이미지로 도로를 제어하려면 도로와 화면의 사진을 동시에 모니터링해야한다.
• 동시 모니터링으로 운전 방해가 될 수 있다.
• 제품에 따라 빛 번짐이 있을 수 있다.

종류

Raytheon

사에서 개발된 원적외선 기술을 응용한 나이트 비전인 Thermal-eye Series는 경찰, 소방서, 해양 구조대 뿐 아니라 군대에 이르기까지 광범위하게 채택되어 야간 운전 시 시야 확보에 사용되고 있으며, 이를 이용하여 검지된 장애물을 위험성이 있는 장애물로 분류하여 경고하는 능동적 보행자 보호 시스템에 적용하고 있다.

혼다

원적외선 기술을 적용하여 <그림 5>와 같이 앞 범퍼에 2개의 원적외선 카메라를 장착하여 운전자의 야간 시야 확보는 물론 장애물의 검지 및 경고하는 지능화된 시스템을 개발하였다. 도요타는 근적외선 기술을 적용하여 헤드램프에서 근 적외선라이트를 조사하고, 룸미러 반대편에 위치한 카메라로 감지하여 클러스터 LCD 창에 디스플레이하며, 운전자의 야간 시야 확보는 물론 보행자 감지와 장애물의 변화를 감지 및 경고하는 시스템을 개발하였다.

유럽

자동차 메이커 회사와 열영상 카메라 업체가 전략적으로 컨소시엄을 형성하여 2001년부터 Save-U(Sensors and System Architecture for Vulnerable Road Users Protection)프로젝트를 통해 적외선 카메라를 이용한 지능형 나이트 비전의 개발 및 상용화를 추진하고 있다.

BMW

5/6/7 Series에 원적외선 카메라를 적용하였으며, 앞범퍼에 위치한 원적외선 카메라로 컨트롤 디스플레이 창에 나이트비전 화면이 표시되며, 보행자 감지 시에 HUD에 보행자 아이콘을 표시하여 운전자에게 경고하는 시스템을 적용하였다.

Benz

근적외선 기술을 적용하여 헤드램프에서 근적외선 라이트를 조사하고 룸미러 반대편에 위치한 카메라로 감지하여 클러스터 LCD 창에 디스플레이하며, 운전자의 야간 시야 확보는 물론보행자 감지와 장애물의 변화를 감지 및 경고하는 지능화된 시스템을 개발하였다.

참고자료

• 글로벌오토뉴스, 〈나이트 비전, 자율주행차 인지를 위한 필수품으로 부상〉, 《네이버 포스트》, 2019-03-06
• 채영석, 〈나이트 비전 시스템의 기술 동향〉, 《글로벌오토뉴스》, 2011-07-18
• 박병하, 〈캐딜락이 세계최초로 도입한 군사 기술 - 캐딜락 나이트비전〉, 《모토야》, 2017-02-14
• Alexander Falchenko, 〈자동차 야간 투시경 시스템의 작동 원리 및 설명〉, 《아브토타키》, 2021-05-06

같이 보기

• 카메라
• 디스플레이
• 야간운전

이 나이트비전 시스템 문서는 자동차 부품에 관한 글로서 검토가 필요합니다. 위키 문서는 누구든지 자유롭게 편집할 수 있습니다. [편집]을 눌러 문서 내용을 검토·수정해 주세요.

자동차 : 자동차 분류, 자동차 회사, 한국 자동차, 독일 자동차, 유럽 자동차, 미국 자동차, 중국 자동차, 일본 자동차, 전기자동차, 자동차 제조, 자동차 부품 □■⊕, 자동차 색상, 자동차 외장, 자동차 내장, 자동차 전장, 자동차 부품 회사, 배터리, 배터리 회사, 충전, 자동차 판매, 자동차 판매 회사, 자동차 관리, 자동차 역사, 자동차 인물 자동차 부품 계기 • 레저보어(리저버) • 레저보어 탱크(리저버 탱크) • 보조장치 • 부품 • 비순정부품 • 소모품 • 순정부품 • 스프링 • 아세이(어셈블리) • 옵션 • 운전장치 • 자동차 부품 • 정품 • 케이블 • 튜닝 • 파이프 • 햅틱 • 호몰로게이션 차대(섀시) 3 in 1 • VIN • 강선 • 강판 • 공차 (오차) • 공차 (자동차) • 공차중량 • 단차 • 드레인홀 • 롤링섀시 • 모노코크 • 바디 • 바디온프레임 • 배분중량 • 보일러 • 섀시 • 소자 • 에어백 모듈 • 연결모듈 • 오일 • 오일팬 • 워터펌프(냉각수 펌프) • 인버터 • 인클로저 • 중량 • 차대(섀시) • 차대번호 • 차량 총중량(GVW) • 철판 • 촉매장치 • 충전기 • 캐빈룸 • 캡오버 • 컨버터 • 크러시존(크럼플존) • 프레임 • 프로펠러 • 플러그 • 히트펌프 엔진 2기통 • 4기통 • 5기통 • 6기통 • 7기통 • 8기통 • 10기통 • 12기통 • 16기통 • 18기통 • 20기통 • LPDI엔진 • LPG엔진 • LPI엔진 • OHV • PS • rpm • V형엔진 • 가솔린엔진 • 가스터빈 • 공랭식 엔진 • 기화기 • 내연기관 • 냉각수 • 냉각장치 • 냉각제 • 냉각팬 • 냉간상태 • 노즐 • 다기통 • 디젤엔진 • 라디에이터 • 마력 • 배기밸브 • 밸브 • 봄베 • 부동액 • 분사 • 석유엔진 • 선박 엔진 • 수랭식 엔진 • 수소탱크 • 수소터빈 • 수평대향 엔진 • 슈퍼차저 엔진 • 스로틀바디 • 스로틀밸브 • 실린더 • 싱글터보 • 양자엔진 • 엔진 • 엔진룸 • 엔진마운트 • 엔진오일 • 엔진제어장치 • 연료분사기 • 연료시스템 • 연료전지 • 연료주입구 • 연료탱크 • 연료파이프 • 연료펌프 • 연료필터 • 열기관(열원동기) • 왕복기관 • 외연기관 • 원동기 • 원자력기관 • 원형봄베 • 자동차 엔진 • 자연흡기엔진 • 점화케이블 • 점화플러그 • 제트엔진 • 증기기관 • 증기터빈 • 직렬엔진 • 최고출력 • 최대토크 • 캠 • 캠축(캠샤프트) • 커넥팅로드(연결봉) • 크랭크 • 크랭크축 • 탱크 • 터보랙 • 터보엔진 • 터보차저 • 터빈 • 토크 • 트윈터보 • 파워팩 • 플라이휠 • 피스톤 • 피스톤 엔진 • 항공기 엔진 • 흡입밸브 모터 고정자(스테이터) • 교류모터 • 교류발전기 • 구동모터 • 구동모터 최대출력 • 동기모터 • 듀얼모터 • 모터 • 모터룸 • 발전기 • 시동모터 • 싱글모터 • 용단 • 유도모터 • 인휠모터 • 인휠시스템 • 인휠헥사모터 • 직류모터 • 직류발전기 • 축전지 • 코일 • 토크컨버터 • 트라이모터(트리플모터) • 퓨즈 • 퓨즈박스 • 퓨즈풀러 • 필라멘트 • 회전자(로터) • 회전축 구동장치 4매틱 • AWD 디스커넥터 • B-ISG • HTRAC • IGBT • PE모듈 • TCU • xDrive • 가변축 • 가속기 • 가속기 (자동차) • 감속기 • 공회전 속도조절 장치 • 공회전 제한 장치(ISG) • 구동 • 구동벨트 • 구동장치 • 구동축 • 기어(톱니바퀴) • 기어박스 • 기어비 • 기어오일 • 다운시프트 • 동력전달장치 • 뒷차축(리어액슬) • 듀얼클러치 • 무단변속기 • 미션 • 미션오일 • 배전기 • 벨트 • 변속기 • 사륜구동 • 앞차축(프런트액슬) • 업시프트 • 이륜구동 • 전륜구동 • 전축 • 종감속기어 • 차동기어(디퍼런셜) • 차동장치 • 차축(액슬) • 추진축 • 축 • 클러치 • 타이밍벨트 • 파워트레인 • 프로펠러 샤프트 • 후륜구동 • 후축 조향장치 경사각 • 너클암 • 너클 조인트 • 로어암 • 사륜조향 • 스러스트 • 스러스트 각 • 스티어링(조향장치) • 스티어링너클(너클) • 스티어링박스 • 스티어링 샤프트 • 스티어링암 • 어퍼마운트 • 어퍼암 • 전경각 • 전륜조향 • 조향축 • 캐스터 • 캠버 • 캠버각 • 킹핀 • 킹핀 경사각 • 킹핀 오프셋 • 토우 • 후경각 • 후륜조향 • 휠 밸런스 • 휠 얼라인먼트 제동장치 ABS • EBD • HHC • 경사로 밀림 방지 • 드럼브레이크 • 디스크 브레이크(디스크 로터) • 미끄럼 방지장치 • 베이퍼로크 • 보조제동장치(BA) • 브레이크드럼 • 브레이크라이닝 • 브레이크슈 • 브레이크 어시스트 시스템 • 브레이크오일 • 브레이크패드 • 슈팅 브레이크 • 오버라이드 • 오토홀드 • 전자식 제동력 분배(EBD) • 제동장치(브레이크) • 캘리퍼 • 클램프 • 클램핑력(클램프력) • 트랙션 컨트롤 시스템(구동력 제어장치) 서스펜션 가변댐퍼 • 고무부싱(러버부싱) • 기계식 서스펜션 • 댐퍼(제진기) • 더블위시본 서스펜션 • 마운트 • 매직 바디 컨트롤 • 부싱 • 서스펜션(현가장치) • 서스펜션암(컨트롤암) • 쇼크업소버 • 스트럿 서스펜션 • 액티브 서스펜션 • 에어매틱 • 에어서스펜션 • 에어스프링 • 전자제어 서스펜션 • 주파수 감응형 댐퍼 • 코일스프링 • 판스프링 • 플레이너 시스템 • 하시라 • 하이드로 부싱 • 현가상질량 • 현가하질량 흡배기장치 매연저감장치 • 배기 • 배기음 • 배기장치 • 배출 • 에어덕트 • 흡기 • 흡기장치 • 흡배기 • 흡배기장치 • 흡입 위키 : 자동차, 교통, 지역, 지도, 산업, 기업, 단체, 업무, 생활, 쇼핑, 블록체인, 암호화폐, 인공지능, 개발, 인물, 행사, 일반