전방카메라

전방카메라는 차선유지 보조장치, 자동 비상제동, 적응형 순향제어 등과 같이 중요한 안전 기능에서 요구되는 첨단 감지 기능을 제공하는 첨단 운전자 지원 시스템의 핵심 요소이다.

개요

전방카메라는 차선유지 보조장치, 자동 비상제동, 적응형 순향제어 등과 같이 중요한 안전 기능에서 요구되는 첨단 감지 기능을 제공하는 첨단 운전자 지원 시스템의 핵심 요소이다. 기본적으로 자율주행차에 장착되는 전방카메라는 차량 전방의 사물을 정확하게 인지해 자동차가 스스로 운전할 수 있도록 하는 데에 핵심적인 역할을 한다. 또 운전자가 전방을 제대로 확인하지 못하면 운전자에게 경고 신호를 보낸다. 긴급 상황에서는 차량 스스로 제동 장치를 작동해 사고를 방지하기도 한다. 운전자 모니터링 카메라는 운전자가 운전에 집중하지 않을 경우,비상상황이 발생한 경우 등 다양한 안전장치나 경고 장치를 작동하도록 돕는 역할을 한다. 차량 내 스피커, 통신장비 등을 이용해 운전자나 비상연락처에 경고 알림을 보내고, 차량을 안전한 곳에 정차시켜 사고를 방지한다.

종류

모노 카메라

모노 카메라는 하나의 모듈로 구성된 카메라이며, 윈드쉴드에 부착되어 있다. 이 카메라는 입력되는 이미지 정보를 전기 신호로 바꾸어 도로 상황, 주행 요건 변화 등을 계산할 수 있도록 설계되어 있다. 그래서 이 카메라는 차선, 선행·대행 차량의 정보 및 거리, 표지판 등을 인실할 수 있으며, 비교적 간단한 구조이지만 다양한 기능을 수행할 수 있고 스테레오 카메라보다 가격이 저렴하다는 장점이 있다. 그러나 악천후 시 인식률이 조금 떨어질 수 있다는 단점이 있다. 그러나 최근, 모노 카메라의 기능 향상으로 120도의 화각, 초당 15프레임의 영상 분석 및 3D표현이 가능하게 되어 비교적 저렴하고 단순한 모노 카메라를 개발 및 적용하는 추세이다.

스테레오 카메라

스테레오 카메라는 2대의 카메라를 사용해 입체영상을 얻는다. 이것은 카메라 배치 방식과 주시점 제어 방식에 따라 분류할 수 있다. 모노 카메라와 다르게 두 개의 카메라를 사용하여 입체영상 정보를 얻게 되고, 그 결과 도로의 높낮이, 물체의 크기, 주변 상황 등을 보다 세밀하게 분석할 수 있다. 그래서 모노 카메라에서는 구현할 수 없던 바디 컨트롤 기능을 구현할 수 있게 되었다. 바디 컨트롤 기능은 노면 상태, 바람의 방향 등을 고려하여 차체의 전고나 수평을 조절하여 탑승객은 마치 도로가 평평한 것처럼 느끼게 만들어주는 기능이다. 스테레오 카메라는 삼걱법을 기반으로 거리 정보를 획득할 수 있는 센서로서 영상과 거리 정보를 동시에 제공할 수 있다는 장점을 갖는다. 모노 카메라보다 하드웨어 가격 및 알고리즘 복잡도가 높다는 단점을 갖지만, 하드웨어 가격의 하락, 프로세서 성능의 향상, 효율적인 알고리즘의 개발로 인해 장점이 부각되고 있다.

전방카메라를 사용해 구현한 기능

• 차로 이탈 억제: 운전자의 부주의에 의한 차로 이탈을 감지하는 즉시 스티어링 휠을 조작해 자동차를 차선 안으로 넣어주는 기능이다.
• 하이빔 보조: 다기능 전방 카메라를 사용해 구현되는 기능으로, 카메라에 불빛이 감지되면 하이빔을 일시적으로 로우빔으로 바꾸어 준다.
• 전방 추돌 방지: 전방의 차량과 충돌이 예상되는 경우, 운전자에게 경고를 하거나 브레이크를 자동으로 작동시켜 충돌을 회피하는 기능이다.
• 스마트 크루즈 컨트롤: 다기능 전방 카메라와 전방 레이더를 통해 앞 차와의 안전거리를 유지하면서 일정한 속도로 주행을 하게 해주는 기능이다.
• 나이트 뷰 어시스트: 야간 주행 시 전방의 상황을 선명한 카메라를 통해 보여주는 기능으로 적외선 분석 기능이 포함된 다기능 전방 카메라를 사용하여 작동한다.

ADAS 전방카메라

LG전자는 ADAS 전방카메라를 개발하고 있다. 이 카메라는 전방에 물체를 감지하는 역할을 수행한다. 카메라가 전방의 물체를 발견하면 자동차가 스스로 긴급 제동을 하고, 차선을 자동 유지하게 되는 것이다. 뿐만 아니라 카메라는 전방의 교통정보 수집, 앞차와의 간격 유지, 교통 표지판 자동 인식, 상향등 자동 제어 등도 수행한다. 카메라 센서는 전체 자율주행 센서 중 절반 정도의 비중을 차지한다. 보통 ADAS는 레이더 센서와 카메라를 활용해 동작한다. LG전자의 ADAS 카메라는 레이더 센서 의존 없이 각종 ADAS 기능을 독립적으로 실행하는 장점을 가지고 있다. 자율주행차에 활용되는 인공지능, 딥러닝 기반 카메라는 보이는 사물을 인식하는 것에서 끝나지 않는다. 이 카메라 기술은 다양한 환경, 다양한 조건의 영상을 스스로 학습해서 인식률을 높이고 자동차와 사람의 이동 패턴, 트랜드 패턴, 미래 패턴까지도 예측해 분석한다. LG전자는 인공지능 자율주행 소프트웨어를 개발하고, 이 분야의 경쟁력을 높이기 위해 2019년 1월 마이크로소프트와 손을 잡았다. 2021년 11월 25일, LG전자는 메르세데스-벤츠가 속한 독일 자동차 기업 다임러와 함께 개발한 ADAS 전방카메라가 자율주행·인공지능 커뮤니티 오토센스의 글로벌 콘퍼런스인 '오토센스온라인2021'에서 하드웨어 개발 최고상인 금상을 받았다고 전했다. LG전자에 따르면 오토센스 콘퍼런스는 지난 2015년에 시작해 매년 혁신 기업을 선정해 상을 주며, 이번 콘퍼런스에서 LG전자는 메르세데스-벤츠와 공동으로 기조연설에 나섰다. 기조연설에서 두 회사는 올해 출시된 소형 세단 벤츠 C클래스의 ADAS 중 하나인 전방카메라의 개발 협업 과정을 설명했다.

같이 보기

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