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모니터링
모니터링(Monitoring)이란 어떤 대상을 감시, 관찰한다는 뜻으로 모니터링의 목적은 지속적인 감시, 감찰을 통해 대상의 상태나 가용성,변화 등을 확인하고 대비하는 것이다. 즉 "어떤 대상의 상태나 상황을 지속적으로 감시, 관찰하여 예기치 못한 상황과 오류를 대비하고 극복한다"라고 할 수 있다.
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자동차 모니터링 시스템
- 어라운드 뷰 모니터링(AVM; Around view monitoring)
운전석에 앉아서 자동차 주변의 360도를 살펴볼 수 있도록 도와주는 편의 및 안전 기능이다. 주차 시 운전자의 후방 시야 확보는 물론, 사각지대 없이 전·후·측방을 감지할 수 있다는 장점이 있다. 어라운드 뷰 모니터링은 전방과 후방의 카메라, 그리고 양측 사이드미러 아랫부분의 광각카메라들이 촬영한 영상을 하나의 영상으로 합성하여 운전자가 차량을 위에서 내려다 보는 듯 탑 뷰(top view)로 보여줘 운전자의 시야 확보에 도움이 된다. 서라운드 뷰 모니터링(Surround View Monitoring, SVM)이라고도 한다.
- 차량정보 실시간 모니터링 기술(VDMS;Vehicle and Driver Management System)
상용 차량의 급출발, 급가속, 급제동, 불필요한 공회전, 경제속도 준수 등 운전자의 다양한 운전 행태를 차량에 장착된 정보수집기로부터 자동으로 수집하여 이를 바탕으로 운전자의 안전운전 지수, 경제운전 지수, 친환경 운전 지수를 실시간으로 제공하는 기술이다.
이 기술은 차량 운전자의 안전/경제/친환경 운전 지수를 1부터 5까지의 5단계로 분석하여 차량에 장착된 단말기를 통하여 그래프나 경고음, 등의 형태로 제공하여 운전자 스스로 자신의 운전 성향을 바로바로 파악할 수 있게 함으로써 안전하고 경제적이며 친환경적인 운전을 하도록 효과적으로 유도할 수 있다.
또한 차량으로부터 수집한 연료소모량을 바탕으로 현재 차량의 연비와 CO2 배출량을 실시간으로 계산하여 운전자에게 제공하는 것도 가능하다.[1]
- 차량 실내 모니터링 시스템
차량 외부가 아닌 내부에서 운전자의 상태를 직접적으로 체크하고 관리하는 시스템이다. 물론 이런 시스템은 기존에도 미약하나마 존재했다. 예를 들어 계기판을 통해 시선을 감지해 시선이 분산되거나 눈을 감고 있다면 경고를 알려주는 시스템이 그 중 하나다. 한 때 테슬라가 실내에 카메라를 설치해 객실 상황을 체크하는 기능을 추가할 것이라는 소문도 있었다. 물론 개인감시, 사생활 침해 문제로 인해 실용화되진 못했지만 어쨌든 시도가 아예 없었던 건 아니다.
캐레시스(CAARESYS)의 객실 관리 시스템은 조금 더 적극적이며 나아가 사생활 침해와도 거리가 멀다. 우선 이들은 RF 레이더를 이용한다. 레이더의 숫자는 차량에 따라 달라질 수 있지만, 체크하는 항목은 대체로 비슷하다. 일단 호흡수, 심박수, 심박수 변동을 모니터링한다. 이는 병원에서 환자의 생체징후를 체크할 때 적용하는 항목과 거의 동일하다. 이렇게 RF 레이더가 3~4가지 항목을 체크하면 시스템은 운전자가 스트레스를 받고 있는지, 피로한 상태인지를 점검한다. 물론 이후 어떤 조치가 취해지는지는 명확히 밝혀지지 않았지만 확실히 기존 시스템보다는 정교하게 운전자 상태를 체크하는 것만은 틀림없다.
CAARESYS는 나아가 캐빈룸에 있는 다른 탑승객의 바이탈을 체크하는 기술도 함께 개발했다. 예를 들어 INCARE의 경우 차량 시트 수 대비 탑승자의 숫자를 파악하는가 하면, BABYCARE는 차량 내 어린이나 동물이 방치되어 있는 상황을 체크하는 시스템이다. 보다 능동적이며 다양한 기능을 발휘하면서도 카메라가 필요치 않다는 점에서 보다 안전하며 진보적이라는 것이 CAARESYS의 설명이다.[2]
보쉬는 2019년 12월 16일, 카메라와 인공지능을 갖춘 새로운 자동차 실내 모니터링 시스템을 개발했다고 발표했다. 보쉬는 차량 내부에서 운전자가 졸음 운전을 한다거나 주의가 산만하고 안전벨트를 착용하지 않는 등 많은 변수가 있다며 치명적인 사고를 예방하기 위해 센서를 사용해 도로를 모니터링 할 뿐 아니라 운전자 및 탑승자도 모니터링 할 수 있다고 밝혔다. 이 시스템은 EU가 졸음운전과 주의산만 등의 운전자에게 경고하는 안전기술 의무화를 시작하는 2022년 출시를 목표로 하고 있다. EU집행위원회는 2038년까지 차량에 대한 새로운 안전 장비가 2만 5,000명 이상의 생명을 구하고 적어도 14만명 이상의 심각한 부상을 예방할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 국제 연구에 따르면 10건의 사고 중 1건이 주의 산만이나 졸음 운전에 의한 것으로 나타나 있다.
또한 차 안에서 일어나고 있는 일을 주시함으로써 자율주행차의 근본적인 문제도 해결될 것으로 기대하고 있다. 예를 들어 고속도로에서 자율주행을 하다가 운전자가 직접 운전하는 모드로 바뀌게 되면 모니터를 통해 운전자를 감시해 사고를 예방한다는 것이다.
스티어링 휠에 통합된 카메라는 운전자의 눈꺼풀이 무거워지고 산만할 때, 그리고 머리를 동승석이나 뒤쪽으로 향하는 것 등도 감지한다. 이 정보를 바탕으로 인공지능이 결론을 도출하고 대응하는 것이다. 운전자가 졸고 있는 지를 확인하기 위해 실제 운전 상황의 기록을 기초로 운전자가 얼마나 피곤한지를 파악한다. 이를 통해 적합한 경고를 제공하고 운전지원 시스템에 개입할 수 있다.
운전자뿐만 아니라 다른 모든 탑승자도 감시한다. 이를 위해 룸 미러 위나 아래에 장착된 카메라가 차 안 전체를 모니터링한다. 뒷좌석 어린이가 안전벨트를 풀었는지도 운전자에게 경고한다. 유아용 캐리어가 있을 경우에는 그 부분의 에어백이 전개되는 것을 방지한다. 2018년 미국에서는 50명 이상의 어린이가 차 안에서 사망한 것으로 조사됐다. 방치되거나 눈에 띄지 않았기 때문이다. 때문에 미국에서도 이를 방지하기 위한 입법이 추진되고 있다.[3]
콘티넨탈은 차량 실내 전체에 대한 실시간 모니터링을 제공함으로써 단순한 운전자 모니터링을 넘어 자율주행과 같은 미래 모빌리티 실현에 기여한다.인공지능(AI)은 사람과 기계 간의 직관적인 대화를 가능하게 하는 기반으로 운전자를 인식하고 적절하게 상호 작용할 수 있다. 콘티넨탈은 휴먼-머신 인터페이스를 위한 모든 측면의 실내 카메라에 대한 다년간의 전문 지식과 레이더 센서 기술에 대한 광범위한 노하우를 결합해 실내 모니터링 시스템을 개발했다. 여기에 카메라는 기존의 컴퓨터 비전 프로세스 외에도 사용 가능한 하드웨어에 맞게 확장할 수 있는 인공지능(AI) 신경망이 사용된다. 콘티넨탈은 최초로 카메라를 스티어링 칼럼이나 계기판이 아닌 디스플레이에 직접 통합했다. 광학 및 센서 시스템을 약 10mm로 최소화해 최고 수준의 디자인으로 디스플레이 전체에 정밀하게 통합하며, 레이더 센서를 정확한 위치에 설치해 차량 내 모든 영역을 동일하게 감지하는 두 가지 기술의 조합과 정확도 높은 통합 및 설치를 통해 실내 모니터링을 위한 다양한 응용 프로그램을 개발할 수 있다. 특히, 콘티넨탈의 실내 모니터링 시스템은 차량 내 생명체(성인, 아동, 반려동물)를 안정적으로 감지한다. 콘티넨탈의 실내 모니터링 시스템으로 유럽연합(EU) 일반 안전 규정(GSR)의 새로운 요구 조건을 충족하고, 자동차 제조업체가 유로 NCAP에서 우수한 점수를 받을 수 있도록 지원한다.[4]
ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics, 이하 ST)가 비전 기반 AI(Artificial Intelligence) 소프트웨어 및 차량 내부 센서 융합 기술 분야를 선도하는 세계적 기업인 아이리스(Eyeris)와의 협력을 발표했다. 이번 협력은 차량 내부 전체를 포괄적이고 시공간적으로 파악하기 위한 것이며, 아이리스의 첨단 심층 신경망 포트폴리오를 통해 ST의 글로벌-셔터(Global-Shutter) 센서 솔루션을 차량 내 센싱 애플리케이션으로 확장하는 데 중점을 두고 있다. 이러한 첨단 인식 기능은 운전자 모니터링 시스템(DMS: Driver Monitoring System), 탑승자 모니터링 시스템(OMS: Occupant Monitoring System), 어린이 감지, 물체 인식, 제스처 제어, 활동 예측 등 안전 및 편의 기능을 지원한다.
ST의 2.3메가픽셀 VG5761 글로벌-셔터 센서는 선명한 이미지를 위해 최대 98dB의 높은 선형 동적 범위를 제공한다. 모든 조명과 환경 조건에서 차량 내부 이미지를 캡처한다. 아이리스의 차량 내 센싱 기술과 결합된 이 센서는 특히 백미러, 오버헤드 콘솔, 센터 스택 영역과 같은 비전방 카메라 위치에서 정확한 시선 추적 기능을 제공하는 아이리스 DMS에 사용할 수 있다. 신체 주요 부위와 높이, 너비, 크기, 자세, 움직임, 방향을 정확하게 추적하는 아이리스 OMS도 지원한다. 뿐만 아니라 ST 센서를 통해 아이리스 기술로 가장 광범위한 조명 조건에서 어린이를 정확하게 감지하고, 일반 차량 내부의 물체를 인식할 수 있다. ST와 아이리스의 기술 통합은 모든 탑승자에게 차량 내부의 안전성, 편안함, 편의성 등 실질적 이점을 제공한다.
VG5761 글로벌-셔터 이미지 센서는 두 개의 메모리 영역을 제공해 이중 이미지 저장이 가능하며, 이를 통해 높은 동적범위 지원과 더불어 호스트 시스템에서 발생하는 추가 프로세싱 및 지연 효과 없이 배경을 제거하게 해준다. RGB-IR 버전의 ST 이미지 센서는 뛰어난 MTF(Modulation Transfer Function)를 사용해 근적외선 파장과 함께 RGB 채널로 광범위한 조명 환경에서도 전체 차량 내부의 장면을 모니터링한다. 운전자의 눈과 탑승자의 신체 주요 부위같은 세부 정보로는 내부 안전에 중요한 관심영역(ROI: Regions Of Interest)을 정확하게 분석, 운전자의 졸음이나 주의산만 초기 징후 및 탑승자의 자세 등을 감지할 수 있는 기능도 제공한다. 아이리스의 AI 기반 알고리즘과 결합된 이 센서의 고성능 기능은 자동차 제조업체들이 보호장치 컨트롤과 수동 차량 안전 시스템을 개별화하는 데 도움을 준다.[5]
동영상
각주
- ↑ 김효정 기자, 〈내 차, '실시간 모니터링'으로 관리한다〉, 《지디넷코리아》, 2009-02-12
- ↑ 박종제 에디터, 〈하만과 삼성, 차량 실내 모니터링 시스템 기술 인수〉, 《오토뷰》, 2022-09-14
- ↑ 채영석 기자, 〈2020 CES - 보쉬, 카메라와 AI갖춘 실내 모니터링 시스템 개발〉, 《글로벌오토뉴스》, 2019-12-16
- ↑ 최광민 기자, 〈더 똑똑하게 진화하는 자동차 실내 모니터링 시스템... 콘티넨탈, 휴먼-머신 인터페이스 솔루션〉, 《인공지능신문명》, 2021-10-18
- ↑ 〈ST, 자동차 실내 모니터링 지원하는 글로벌-셔터 센서 솔루션의 통합 위해 아이리스와 협력〉, 《올포칩》, 2021-07-10
참고자료
- 〈모니터링 초보자를 위한 '모니터링이란' 〉, 《와탭 블로그》
- 김효정 기자, 〈내 차, '실시간 모니터링'으로 관리한다〉, 《지디넷코리아》, 2009-02-12
- 박종제 에디터, 〈하만과 삼성, 차량 실내 모니터링 시스템 기술 인수〉, 《오토뷰》, 2022-09-14
- 채영석 기자, 〈2020 CES - 보쉬, 카메라와 AI갖춘 실내 모니터링 시스템 개발〉, 《글로벌오토뉴스》, 2019-12-16
- 최광민 기자, 〈더 똑똑하게 진화하는 자동차 실내 모니터링 시스템... 콘티넨탈, 휴먼-머신 인터페이스 솔루션〉, 《인공지능신문명》, 2021-10-18
- 〈ST, 자동차 실내 모니터링 지원하는 글로벌-셔터 센서 솔루션의 통합 위해 아이리스와 협력〉, 《올포칩》, 2021-07-10
같이 보기
