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제목 2018 차세대 자동차 광학시스템 기술개발 세미나: 심화
작성자 플라스틱코리아
글정보
Date : 2018/12/29 16:16

 

 

지난 11월 27일 서울aT센터에서 마이스포럼 주최로 ‘2018 차세대 자동차 광학시스템 기술개발 세미나: 심화’가 개최됐다. 흔히 미래자동차는 크게 사용자의 안전과 편의기능을 제공할 수 있는 인간 친화적인 자동차인 ‘Intelligent car'와 통신망에 상시 연결돼 통신을 통한 연결성을 강조한 자동차인 ‘Connected car', 그리고 운전자의 개입 없이 자율주행이 가능해 운전 외 다른 활동이 가능한 자동차인 ‘Autonomous car'로 구분된다.

 

이 중에서도 머지않은 미래의 자율주행차의 핵심기술 중 하나로 등장하고 있는 첨단 운전지원시스템인 ADAS(Advanced Driver Assistance Systems)는 주행 중 앞뒤 차, 사물, 사람과의 추돌 및 충돌위험시 사고예방과 운전자의 위험을 막기 위해 전방충돌 및 긴급제동, 주행중 차선유지 및 차간 거리 유지, 보행자 충돌 방지 등의 기술을 지원하고 있다. ADAS가 원활하게 작동하려면 레이더(Rader), 카메라(Camera), 라이다(Lidar) 등 다양한 센서들이 유기적으로 결합해야 운전자의 안전과 편의를 제공하고 완벽한 자율주행으로 가는 역할을 수행할 수 있다.

 
첫 번째 강의에서 한국NI(National Instruments) 김종우 과장은 ‘ADAS Test Strategies and Platform-based Testing Methods of Global Automotive OEM & Tier 1'이라는 주제로 ADAS의 레이더, 카메라, 라이다 등 센서융합(Sensor Fusion) 시스템에 대한 시뮬레이션 평가에 대한 글로벌 OEM들의 사례를 발표했다.

 

김 과장은 독립적인 센서들이 하나의 모듈로 통합되면서 센서융합과 관련된 테스트가 주를 이루는데, 10억 마일 이상의 필드 테스트에서 소프트웨어 펑션 테스트가 90% 이상을 차지하고 있다. 실제 도로주행 영상DB 구축기술에 대해 설명했다. 마쯔다의 경우 필드 테스트를 줄이기 위해 시뮬레이션을 통해 개발시간과 비용을 줄이기 위한 노력으로 시간과 비용을 90% 이상 줄일 수 있었다.

 
Valeo는 인터페이스나 프로토콜, 채널 수의 변화를 FlexRIO나 FPGA를 사용해 표준화를 통해 비용과 시간을 줄였고, adasiiT는 대표적으로 많이 사용되는 Euro NCAP이라는 복잡한 시나리오 테스트 작업을 통해 4~8개 라인의 시뮬레이션 테스트를 수행한다. 이와 관련된 우리나라 도로주행 시뮬레이션 실험시설은 K-City사와 한국도로공사가 이노시뮬레이션을 지난해 11월 동탄에 오픈한 DS센터가 있다.

 
두 번째 강의에서 DGIST 미래자동차융합연구센터 현유진 책임연구원은 ‘레이더 휴먼·모션 인지기술 및 센서융합기술’에서 레이더 센서를 기반으로 한 레이더·카메라의 센서융합방안을 제시했다. 인지 센서기술은 주행환경을 인식해 위험을 판단하는 차세대 자동차의 핵심기술로 자동차, 사물, 사람 등 탐지대상에 따라 인식·분류하는 레이더 기반 휴먼 인지기술이다.

 

현 연구원은 현재 가장 많이 쓰고 있는 레이더기술인 FMCW가 송신신호와 수신신호 사이의 차이가 발생하는 것을 지적하고, Fast-ramp 기반 FMCW으로 송·수신 신호간의 차이를 줄여 주기가 비슷하게 나타날 수 있다며, 이를 기반으로 탐지, 추적, 인지?분류기술에서 차량과 사람, 사물간의 움직임 및 접근에 대한 실험 결과를 설명했다.

 
이어 휴먼 모션 인지 기술에서 기존의 마이크로-도플러기법과 2D 맵 이용기법 등을 설명하면서 ‘FMCW 레이더 기반 휴먼 모션 인지용 레이더 영상추출기법’에서 제안방법을 제시했다. 현 연구원은 사람이 정지해 있을 때와 움직일 때 나타나는 차이를 클러터 억제 알고리즘을 적용해 개선된 데이터를 제시하며, 고해상도 거리 및 각도 추출이 반드시 필요하다고 강조했다. 센서융합기술은 High-level 융합에서 카메라 센서융합을 위한 상용 레이더 정보 기반으로 후처리 알고리즘 설계방법과 임베디드 가능한 저복잡도 알고리즘 설계방법을 제안했고, Middle-level 융합에서 레이더 센서의 모든 정보를 중간에 매치시키는 방법으로, 아직 실험되지 않아 발표된 논문 내용을 소개했다.

 
세 번째 강의는 한국교통연구원 문영준 선임연구위원이 ‘Connected Automated Driving & Smart Mobility’을 발표했다. 문 연구위원은 센터, 도로, 자동차, 스마트폰 등 4개 영역으로 통합 네트워크가 구성된 국가표준사업인 C-ITS(Cooperative Integrated Traffic Management System)가 2017년 종료된 세종·유성시범사업, 올해부터 시작된 서울시와 제주시 시범사업, 올해 말 2개 도시가 추가되는 등 계속 확대되고 있다고 소개하고, Connected Vehicles, Vehicle Automation, IoT, 기계학습, 빅데이터, 공유경제 등 6가지 이슈가 전제된 자율주행차와 스마트시티에 대한 국제동향을 발표했다.


이어 자율주행시스템인 CADS(Connected Automated Driving System)에서 승용차 자율주행과 도심형 자율주행에서 차량 스스로 도로인프라 정보를 인식하면 제한된 자율주행등급인 레벨3에서도 실현할 수 있으며, 차량가격 하락을 유도할 수 있을 것으로 내다봤다. 이에 대한 우리나라의 테스트베드로는 미국 M-City보다 4배 규모가 큰 K-City가 있으며, CADS 교통관리시스템으로는 신호체계에 대한 연구가 수행되고 있고, 2019년부터 도심 자율주행에 대한 체계를 준비하고 있다고 밝혔다.

 

 
네 번째 강의는 ESCRYPT 이호용 매니저가 ‘Automotive Embedded Security Challenges in Autonomous Driving Systems'에 대해 발표했다. 현대의 자동차들은 편리함과 다양성이 커진 만큼 해커들로부터 공격 대상이 되기도 한다. 자율주행 시스템의 자동차 내장 보안은 자동차의 핵심인 ECU는 사이버 공격의 타깃이 될 수 있어 ECU 단계에서부터 데이터와 펌웨어를 보호해야 한다.

 
또한, 네트워크 도메인 분리를 통해 인터페이스, 인포테인먼트 시스템, safety-critical시스템과 같은 네트워크 구성요소들을 분리·보호해야 하고, 다수의 인터페이스를 통해 외부와 연결돼 있는 인터페이스를 보호해야 한다. 이 매니저는 2015년 차량 해킹사건 등을 사례를 들며, 부문별 보안문제와 함께 Security 소프트웨어를 고려한 안전한 OTA(Over-The-Air) 업데이트와 Key Management Solutions, HSM(Hardware Security Module) 등을 통해 프로세스 전체의 보안 위험을 사전에 방지해야 한다고 밝혔다.

 
다섯 번째 강의는 경북대학교 김학린 교수가 ‘자동차용 광학 디스플레이 기술개발 및 적용’에 대해 발표했다. 김 교수는 정보량 증가에 따른 디스플레이의 중요성이 증가되고, 최첨단센서기술과 디스플레이간 융합시대에 맞춰 운전자의 안전과 편의성에서 엔터테인먼트로의 패러다임이 전환되면서 UI기술개발의 필요성을 지적했다. 그리고 차량용 디스플레이에서 중요한 영역은 계기판(Cluster)과 중앙화면(CID, Center Information Display)이며, 전면유리(HUD, Head up Display)는 더 크게 주목받을 영역이라고 예상했다.

 
계기판은 주행정보 제공하기 위해 앞으로 점점 더 디지털 타입으로 변화하게 된다. 운전자의 안전을 고려해 motion blurring이 발생하지 않도록 우수한 특성이 요구되는 등 디스플레이의 응답속도가 중요하다고 강조했다. 중앙화면은 V2V 통신기술의 개발로 디스플레이의 안전측면이 결합되면 디스플레이 앞뒤에 가려진 시야정보, 위험감지, 실시간 사고정보를 V2V 통신을 통해 차량 내 중앙화면에 표현될 가능성을 내다봤다. 전면유리 HUD에서는 운전에 방해되지 않도록 설계하고, 운전자 체구에 따라 전방주시시야와 HUD 정보주시시야간의 각도 차이가 생기므로 세심한 조절과 센서기술 개발을 통한 주의력 분산문제를 해결해야 한다고 밝혔다.

 
마지막 강의는 한국산업기술대학교 정미숙 교수가 ‘자동차 데코레이션 광학계 설계 기술’을 주제로 발표했다. 정 교수는 자동차가 우리 생활 깊숙이 연관되면서 예전의 기능적인 부분과 간접적인 부분뿐만 아니라 감성적인 부분까지 추가되기 시작해 자동차 데코레이션 관련기술까지 등장했고, 현재는 자동차 로고 조명 등 프리미엄 자동차에 적용되고 있으나 점차 적용범위가 확대될 것이라고 소개했다.

 
이어 조명방식에 따른 차이와 특성을 밝히고, 렌즈 곡률이 클수록 Output Ray의 불균일도가 증가하고, 렌즈 굴절률이 증가할수록 균일한 조도가 나타나며, Collimated Lens를 사용할 경우 PC와 PMMA 중 가장자리 빛이 센 PMMA가 마스크의 균일성 측면에서 더 적합하다고 설명했다. 또한 빛의 파장에 따른 굴절률(상수값)의 차이로 생기는 색 수차와 파장에 대한 굴절률의 분산에 대한 척도인 Abbe Number에서는 분모의 차가 커지면 커질수록 값이 낮아지기 때문에 분산이 잘 되고, 미러시스템에서 색 수차는 제로가 된다.

 
kplastic1991@daum.net

 

 

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