AI기반 FIR 열화상 카메라 '바이퍼(Viper)' 자율주행에 고해상도 비전과 지각 부여
AI기반 FIR 열화상 카메라 '바이퍼(Viper)' 자율주행에 고해상도 비전과 지각 부여
  • 최광민 기자
  • 승인 2018.03.14 11:31
  • 댓글 0
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ST 마이크로일렉트로닉스-아이다스카이, 원적외선 열화상 카메라는 컨볼루션 신경망(CNN)에 기반한 ADAS 센서 융합 기능으로 어떤 조건에서도 완전 자율 주행을 가능하게 한다.
이미지:아이다스카이, 편집:본지
이미지:아이다스카이, 편집:본지

현재 많은 자동차 제조사들은 차선유지보조시스템(LKAS), 차선 이탈 방지(Lane Departure Avoidance)이나 앞 차와의 거리를 조절하며 주행하는 어댑티드 크루즈 컨트롤(ACC Adaptive Cruise Control) 등 레벨 2 수준의 자율주행 기술을 부분적으로 양산차에 적용하고 있다. 최근 아우디 A8의 경우 ‘인공지능 트래픽 잼 파일럿(AI Traffic Jam Pilot)’ 기능 등으로 양산 모델 최초로 레벨 3 수준에 접근하는 자율주행 기술을 적용해 눈길을 끌기도 했다.

레벨 3 자동차는 사람의 개입 없이 조향, 가속 및 감속, 추월이 가능하다. 또한 사고나 교통 혼잡을 피해 움직일 수도 있다. 레벨 2 자동차에서는 운전자가 운전대를 잡고 있어야 하지만, 레벨 3 에서는 운전자가 운전대와 페달에 손과 발을 올려두지 않아도 된다. 운전자는 자동차가 요청하는 경우, 자동차를 다시 제어할 수 있도록 준비 상태에 있어야 하는 등 아직은 특정 상황에서만 가능하다.

하지만, 여전히 높은 수준의 자율주행 기술 구현에는 많은 시간이 필요한 상황이다. 무엇보다 기술적인 완성도, 주변 환경을 완벽하게 인식하고 이해하는 감각을 자동차가 갖추는데는 업계의 예상보다 더 많은 시간이 필요한 것으로 보인다. 현재 테스트 중인 많은 자율 주행 자동차에는 레이더와 광학식 카메라, 라이다(Lidar) 같은 센서들이 탑재되어 주변 환경을 파악하고 있지만, 자율주행 자동차가 더 안전하고 빠른 실용화와 양산을 위해서는 기존의 센서 기술만으로는 부족하다. 한마디로 ‘초감각’이 필요한 상황이다.

사진은 '바이퍼(Viper)' 로 전용 ASIC 탑재로 딥러닝 컴퓨터 비전 알고리즘과 FIR 데이터 세트 기계학습 알고리즘을 기반으로 자동차 품질(ASPICE) 및 안전 (ISO 26262) 표준에 따라 개발된 '원적외선(far-infrared radiation) 카메라로 크기는 직경 2.6cm, 길이4.3cm 이다(사진:
사진은 '바이퍼(Viper)' 로 전용 ASIC 탑재로 딥러닝 컴퓨터 비전 알고리즘과 FIR 데이터 세트 기계학습 알고리즘을 기반으로 자동차 품질(ASPICE) 및 안전 (ISO 26262) 표준에 따라 개발된 '원적외선(far-infrared radiation) 열화상 카메라로 크기는 직경 2.6cm, 길이4.3cm 이다(사진:AdaSky)

ST 마이크로일렉트로닉스(ST Microelectronics, 이하 ST)와 이스라엘 스타트업 아이다스카이(AdaSky - Automotive Electronics Corporation)는 자율주행 차량용 애플리케이션 시장에 인공지능 기반으로 주·야간 고해상도 비전과 지각을 부여 자율 차량이 어떤 상황에서도 도로와 주변을 감지하고 해석할 수 있도록 '바이퍼(Viper)' 라고 불리는 '원적외선(far-infrared radiation) 카메라 감지 솔루션'의 프로토 타입을 오는 2020 년 상용화 목표로 협력을 강화했다. 현재 솔루션은 자동차 제조업체에 의해 테스트되고 있다.

새로운 고해상도 열화상 카메라 '바이퍼(Viper)'는 ST의 독점적인 28nm FD-SOI(Fully Depleted Silicon On Insulator) 기술과 아이다스카이의 원적외선(FIR) 기술을 적용한 FIR 마이크로 볼로미터 센서(micro-bolometer sensor)를 사용하여 물체의 온도를 감지하며, ADAS 솔루션에서 컨볼루션 신경망(Convolutional Neural Networks)에 기반한 독점적인 알고리즘을 적용해 장애물을 분류하고 해석한다. 이는 가시광선 파장의 기존 센서를 사용할 때 보다 몇 초 앞당겨지며, 인간의 눈으로 확인 가능한 것보다 훨씬 빠르고 정확하게 인식한다.

50mK의 온도차를 캡처하여 200m이내 살아있는 생물, 자동차 및 기타 물체를 감지할 수 있다(사진:AdaSky, 편집:본지)
50mK의 온도차를 캡처하여 200m이내 살아있는 생물, 자동차 및 기타 물체를 감지할 수 있다(사진:AdaSky, 편집:본지)

한편 바이퍼는 도로, 다른 차량, 도로 기반 시설 및 다양한 장애물 등을 완벽하게 파악하고 인식하는 것으로 차세대 자율 차량의 안전한 주행을 위한 기본 요소로 작용할 것이며, 패시브 적외선 비전은 유용한 알고리즘을 더해 강력한 동적 조명, 직사광선, 혹독한 날씨에도 정확하게 비전과 지각을 제공한다. 특히 기존의 카메라, 레이더 및 라이다보다 정확도나 측정거리를 대폭 향상시켜 수백 미터 떨어진 거리의 보행자를 감지할 수 있는 혁신적인 자율주행 차량용 센서로 작용할 것으로 보인다.

 


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