자율주행차의 ‘눈’, 카메라 기술

자율주행차가 점점 현실에 가까워지고 있습니다.

IT 기술의 트렌드를 엿볼 수 있는 세계 최대 규모의 전자/IT 박람회 CES에서도 몇 년간 자율주행차의 다양한 기술을 소개했고, 점점 발전하고 있는 모습을 보여줬습니다.

물론 자율주행차가 대중화되려면 다양한 분야의 기술이 한데 모여야 하는데요. 그 중에서도 자율주행차의 눈이라고 할 수 있는 카메라 기술은 없어서는 안 될 핵심 요소입니다.

앞서가는 자율주행 카메라 기술력

카메라는 미래 가전, 로봇에서만 중요한 것이 아니라 자동차에도 빼놓을 수 없는 핵심부품입니다. 자율주행에서 사실상 가장 중요한 파트가 카메라입니다.

l LG전자가 개발하는 모노 카메라 센서 모듈(왼쪽)과 스테레오 카메라 센서 모듈(오른쪽)

LG전자는 이 자율주행용 카메라를 개발하고 있는데요. 좀 더 구체적으로 말하면 ADAS (Advanced Driver Assistance Systems, 첨단 운전자 보조 시스템) 전방 카메라입니다.

이 카메라는 전방에 물체를 감지하는 역할을 수행합니다. 카메라가 전방의 물체를 발견하면 자동차가 스스로 긴급 제동을 하고, 차선을 자동 유지하게 되는 거죠.

뿐만 아니라 카메라는 전방의 교통정보 수집, 앞차와의 간격 유지, 교통 표지판 자동 인식, 상향등 자동 제어 등도 수행합니다.

이 정도면 ‘자율주행차의 눈’이라고 해도 과언이 아니죠?

카메라 센서는 전체 자율주행 센서 중 절반 정도의 비중을 차지합니다. 보통 ADAS는 레이더 센서와 카메라를 활용해 동작하는데요. LG전자의 자율주행 카메라는 레이더 센서 의존 없이 각종 ADAS 기능을 독립적으로 실행하는 장점을 갖고 있습니다.

특히 LG전자는 오랜 기간 스마트폰과 가전 분야에 쓰이는 카메라와 영상 인식 기술을 자산으로 축적해오고 있는데요. 가전 명가의 기술과 노하우를 ADAS 카메라에도 그대로 적용하고 있으니 더욱 믿을 수 있고 안전한 고성능 제품이겠죠?

실제 LG전자는 독일 프리미엄 완성차 업계에 이 ADAS 카메라를 공급하는 수주 계약을 따내기도 했습니다. 지난 2014년에는 벤츠와 ‘스테레오 카메라 시스템’ 개발 양해각서(MOU)를 체결하기도 했죠.

LG전자의 카메라 기술력은 업계에서 충분한 인정을 받고 있습니다.

IoT 환경에서 더욱 빛 발하는 자율주행 카메라

LG전자는 지난해 12월 구글과 함께 주거시설, 사무실, 상업 시설 등에 첨단기술을 적용하는 스마트시티 사업을 추진하기로 발표했는데요. 이 스마트시티에서도 카메라 기술의 활용도가 높습니다.

스마트시티 전체에 수천 대의 카메라를 기반으로 한 교통관리 시스템을 구축하면 교통량을 실시간으로 파악할 수 있는데요. 여기에 자율주행차에 장착된 카메라로 개별 차량 주변 교통상황 데이터까지 더하면 훨씬 편리하면서도 정확해질 수 있습니다.

예를 들어, 길을 건너는 시간이 오래 걸리는 어린아이나 어르신이 횡단보도에 서 있으면, 카메라가 교차로 보행 신호의 시간을 더 길게 설정할 수 있게 되는 거죠.

인공지능 적용된 자율주행 카메라

자율주행차에 활용되는 인공지능, 딥러닝 기반 카메라는 보이는 사물을 인식하는 것에서 끝나지 않습니다. 이 카메라 기술은 다양한 환경, 다양한 조건의 영상을 스스로 학습해서 인식률을 높이고 자동차와 사람의 이동 패턴, 트랜드 패턴, 미래 패턴까지도 예측해 분석하죠.

LG전자는 인공지능 자율주행 소프트웨어를 개발하고 이 분야의 경쟁력을 높이기 위해 올해 1월 마이크로소프트와 손을 잡았습니다.

앞으로 양사는 전방 카메라 및 운전자 모니터링 카메라 등 인공지능 기반 ADAS, 인공지능 소프트웨어의 학습 및 검증 데이터 처리 분야에서 협업을 펼칠 예정입니다.

기본적으로 자율주행차에 장착되는 전방 카메라는 차량 전방의 사물을 정확하게 인지해 자동차가 스스로 운전할 수 있도록 하는 데에 핵심적인 역할을 합니다. 또 운전자가 전방을 제대로 확인하지 못하면 운전자에게 경고 신호를 보내기도 하죠. 긴급상황에서는 차량 스스로 제동 장치를 작동해 사고를 방지하기도 합니다.

운전자 모니터링 카메라는 운전자가 운전에 집중하지 않을 경우, 비상상황이 발생한 경우 등 다양한 안전장치나 경고 장치를 작동하도록 돕는 역할을 합니다. 차량 내 스피커, 통신장비 등을 이용해 운전자나 비상연락처에 경고 알림을 보내고, 차량을 안전한 곳에 정차시켜 사고를 방지하는 거죠.

특히 마이크로소프트의 클라우드 플랫폼 ‘애저’는 인공지능 자율주행 소프트웨어가 졸음운전, 한눈팔기 등과 같이 운전자의 움직임, 그리고 차선 변경, 무단 횡단하는 사람과 같은 다양한 사물의 모습을 카메라가 빠르게 학습하게 해줍니다.

결국 두 기술이 만나면 ADAS의 카메라 성능과 신뢰도가 훨씬 더 정확해지겠죠? 양사의 파트너십이 주목받는 이유입니다.

객관적인 국제표준 인증으로 신뢰할 수 있는 LG 자율주행 카메라

LG전자의 자율주행 소프트웨어는 소비자들이 품질을 신뢰할 수 있도록 공신력 있는 자격도 갖췄습니다.

자동차 산업은 두 가지 대표적인 국제 품질 인증 제도가 있는데요. 먼저 ‘SPICE(Automotive Software Process Improvement and Capability dEtermination)’는 유럽 Automotive Special Interest Group(SIG)에서 제정한 ‘Automotive System’ 및 SW 프로세스 개선 능력 평가 모델입니다.

유럽의 주요 완성차 업체(아우디, BMW, 다임러 크라이슬러, 피아제, 재규어 랜드로버, 포르쉐, 폭스바겐, 볼조 등)가 부품 제공자에게 이 인증 취득을 요구하고 있는데요. LG전자 VS(Vehicle Solution)사업본부는 2016년부터 2019년까지 계속해서 여러 IVI (In-Vehicle Infotainment) 사업, 자율 주행 사업 등에 A-SPICE 레벨을 취득한 공식 인증을 보유하고 있습니다.

기능안전(Functional Safety/ISO26262)은 자동차의 전기〮전자 시스템이 오작동해 발생하는 위험 원인이 되는 비합리적인 리스크가 존재하지 않도록 하는 국제규격입니다. LG전자 VS사업본부는 지난 2017년 글로벌 인증기관으로부터 자율 주행 부품과 차량 미디어 부품 사업에 대한 인증을 취득했습니다.