자율주행 자동차는 사람이 운전대를 잡지 않아도 차선과 장애물을 알아서 피하며 목적지까지 가는데, 센서와 카메라가 도로 상황을 어떻게 인식하고 판단하는 건가요?

Question

자율주행 자동차는 사람이 운전대를 잡지 않아도 차선과 장애물을 알아서 피하며 목적지까지 가는데, 센서와 카메라가 도로 상황을 어떻게 인식하고 판단하는 건가요?

Answer 1

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.

자율주행 자동차는 카메라 라이다 레이더 등의 센서로 주변 360도의 도로 차선 보행자 차량 정보 데이터를 실시간으로 수집합니다. 인공지능과 컴퓨터 비전 기술은 이 수집된 영상과 신호 데이터를 분석하여 물체의 종류 거리 이동 속도를 정밀하게 식별 및 인지합니다 이어서 자율주행 소프트웨어인 중앙 판단 장치가 주변 상황을 바탕으로 충돌 위험을 계산하고 최적의 주행 경로와 가감속 조향 제어 명령을 결정합니다 최종적으로 차량의 액추에이터가 이 명령에 따라 운전대 브레이크 가속 페달을 조작함으로써 사람이 개입하지 않아도 안전하게 목적지까지 이동하게 됩니다

Answer 2

안녕하세요. 강세훈 전문가입니다.

자율주행차는 카메라,레이더 등 센서로 주변을 360도 인식할 수 있고 인공지능이 데이터를 융합,분석하여 차선과 장애물을 파악한 뒤 경로를 계산하여 차량을 제어합니다. 계속해서 센서는 무한반복합니다.

Answer 3

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.

자율주행차에는 카메라, 레이더, 라이다가 함께 달려 있고 각각 잘 보는 게 달라요. 카메라는 사람 눈처럼 색과 모양을 봐서 차선, 신호등 색, 표지판 글자를 읽어내요. 레이더는 전파를 쏘고 돌아오는 시간과 주파수 변화로 앞차까지의 거리와 속도를 재고, 비나 안개 속에서도 잘 작동해요. 라이다는 레이저를 초당 수십만 번 쏴서 주변을 점으로 이뤄진 3차원 입체 지도로 그려요. 여기에 GPS, 가속도 센서, 미리 만들어 둔 정밀 지도를 맞춰 보면서 내 차가 차선 안 어디쯤 있는지 수 cm 단위로 파악해요.

이 정보들을 합치는 과정을 센서 융합이라고 해요. 카메라가 사람 모양이라고 본 물체를 라이다가 20m 앞이라고 알려주고, 레이더가 시속 5km로 다가온다고 확인해주는 식이에요. 물체가 차인지 보행자인지 자전거인지 구분하는 건 수백만 장의 도로 영상으로 학습한 딥러닝 인공지능이 맡아요.

인식 다음에는 예측이에요. 주변 차와 사람이 몇 초 뒤 어디에 있을지 움직임 패턴으로 추정하고, 그걸 피하면서 목적지로 가는 가장 안전하고 부드러운 경로를 계산해요. 계산된 경로는 핸들 각도, 가속, 제동 명령으로 바뀌어 실행되고, 이 과정 전체가 1초에 수십 번 반복돼요. 폭설로 차선이 가려지거나 센서에 흙이 묻는 경우, 학습 데이터에 없던 낯선 상황에서는 아직 판단이 흔들릴 수 있어서 완전 자율주행이 조심스럽게 확대되고 있어요 :)

Answer 4

안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.

카메라와 레이더 그리고 라이다 센서가 눈 역할을 하면서 주변을 360도로 감지를 합니다. 카메라는 도로의 차선이나 신호등 그리고 표지판 색깔을 구분하죠. 그리고 레이더는 전파를 쏴서 멀리 있는 차량과의 거리와 속도를 측정합니다. 하지만 빛이나 날씨의 영향도 받죠. 그래서 라이다라는 빛 센서를 함께 쓰는 겁니다. 라이다가 레이저를 빔처럼 쏴주면은 주변 사물의 형상을 입체적으로 3D 지도로 만들어 냅니다.

그리고 이렇게 수집된 데이터는 차 안에 인공지능 컴퓨터로 보내비죠. 컴퓨터는 센서 정보들을 하나로 합쳐서 앞차나 보행자의 움직임까지 예측을 합니다. 그래서 자체적으로 차선을 유지할지 핸들을 꺽을지 판단해 내릴 수가 있는 거죠. 거기다가 가속 페달이나 브레이크 제어 장치로 신호를 보내서 자기가 알아서 안전하게 차를 움직이게 만들 수가 있는 겁니다.