자율주행자동차가 비와 눈 속에서 안전하게 주행한다는 것은 아직도 어려운 문제이다.

악천후에서 센서 또는 카메라 등 관련된 감지에 대한 가장 일반적인 접근 방식을 혼란스럽게 하기 때문이다. 예를 들어, 눈 속에서는 카메라가 더 이상 차선 표시 및 교통 표지를 인식할 수 없을 뿐더러 하늘에서 내리는 비와 눈 등은 라이다 (LIDAR) 센서의 레이저가 오작동한다.

이에 MIT의 새로운 시스템은 자율주행자동차의 카메라나 레이저 대신 '지상 침투 레이더(GPR, Ground-Penetrating Radar)'를 사용함으로써 그 가능성을 보여줬다.

MIT의 컴퓨터 과학 및 인공지능연구소(CSAIL) 연구팀은 GPR를 사용하여 해당 지역의 토양, 암석 및 뿌리의 특정 조합을 측정하는 전자파 펄스를 지하로 보내기 위해 MIT링컨 실험실(MIT Lincoln Laboratory)에서 개발한 GPR장비 중 특정한 형태를 사용하는 새로운 시스템 ’LGPR(localizing ground-penetrating radar)‘을 개발해 자율주행자동차에 적용한 것이다.

이 연구는 ‘IEEE 로보틱스 앤 오토메이션 레터스 저널(IEEE Robotics and Automation Letters journal)’에 발표하고, 오는 5월 프랑스에서 열리는 ‘ICRA 2020(International Conference on Robotics and Automation)’에서도 소개할 예정이다.

이 시스템은 매핑 과정에서 지하 공간 특유의 지문(fingerprint)을 생성하며, 자동차가 그 자리에 위치할 때 자신의 위치를 확인할 수 있는 방식으로 눈이 내리는 조건에서 시스템의 평균 오차 범위는 맑은 날씨에 비해 약 1 인치 이내였으며, 또 비가 오는 조건에서는 약간의 문제가 있지만 여전히 평균 5.5 인치 안에 있다고 한다.

일반적으로 건축 계획, 지뢰 탐지, 심지어 달 탐사 와 같은 분야에서 사용된 기술을 자율주행시스템에 사용한 것은 이번이 처음이다. 이 방법은 지상에서 물체를 감지할 수 없기 때문에 자체적으로 완전히 작동할 수는 없다. 그러나 악천후에서 실시간 매핑할 수 있다는 것은 라이다 및 비전 접근 방식과 잘 어울릴 수 있음을 의미한다.

한편, 연구팀은 자율주행자동차에 6개월 동안 LGPR을 테스트한 결과 그 효용성이 입증됐으며, 이 시스템은 향후 고속도로 및 기타 고속 지역으로 쉽게 확장할 수 있다고 밝혔다. (아래는 지난 24일 MIT CSAIL가 업로드한 시연 영상)