ADAS란 무엇입니까?

ADAS는 Advanced Driver Assistance System(첨단 운전자 지원 시스템)의 약자로, 운전자가 차량을 보다 안전하게 작동할 수 있도록 지원하는 통합된 기술 집합입니다. 미국 도로교통안전국(National Highway Traffic Safety Administration)의 연구에 따르면 심각한 자동차 사고의 약 94%가 사람의 실수로 인해 발생합니다. ADAS는 자동화된 감지, 내비게이션 및 회피 기능을 개인용 차량과 상업용 차량에 통합하여 교통사고를 줄일 수 있도록 개발되었습니다.

ADAS 소프트웨어의 주요 목적은 안전입니다. 이러한 시스템은 차량이 주변 환경을 효과적으로 인식하고 밀리초 내에 적절하게 대응할 수 있도록 함으로써 자동차에 위험을 피할 수 있는 강력한 기능을 제공합니다. ADAS에서는 라이다, 레이더, 카메라와 같은 센서가 함께 작동하여 보행자 감지 및 차선 이탈 경고 등의 기능을 지원합니다. 또한 ADAS는 운전자의 주행량과 스트레스를 줄이고 편안함과 편의성을 개선하며, 완전 자율 주행으로의 전환을 촉진하는 기능에도 중요합니다.

ADAS는 자율 주행 부문에서 레벨 2 및 레벨 2+에 해당합니다.  자율성 수준이 높아질수록 기계의 제어는 늘어나고 인간의 제어는 줄어듭니다. 오늘날 ADAS 기술은 궁극적으로 운전자가 필요 없이 기술로 운전 경험의 모든 부분을 처리할 수 있다는 개념에 운전자를 적응시킴으로써 레벨 5(완전 자율 주행)로 나아가도록 지원하고 있습니다. 

참고: L2와 L2+ 자율성의 차이점은 L2+에는 더 높은 수준의 자동화(예: 자동 차선 변경)를 생성하는 추가 기능이 포함되어 있지만 운전자에게 여전히 완전한 제어권이 있다는 것입니다. 

ADAS에는 기본 지원에서부터 고급 자동화에 이르는 다양한 기능이 포함되어 있습니다. 그중 일부는 다음과 같습니다.

적응형 크루즈 컨트롤(ACC): 전방 차량에 맞춰 차량 속도를 조절하여 운전자가 주행 거리를 안전하게 유지할 수 있도록 도와줍니다.

지능형 주행등 헤드라이트(ADB): 상향등에서 하향등으로 변경하거나 초점을 올바른 방향으로 이동하여 순간적으로 차량의 외부 조명 요구 사항에 맞게 조정합니다.

자동 긴급 제동(AEB): 충돌이 예상되면 브레이크를 작동합니다.

후측방 사각지대 감지(BSD): 다른 차량이 운전자의 차량 측면으로 시야를 벗어난 위치에 있을 때 운전자에게 신호를 보냅니다. 차선 변경 시 특히 유용합니다.

후-측면 접근 차량 경고 시스템(CTA): 후진 중에 접근하는 차량에 대해 운전자에게 경고하여 충돌 위험을 줄입니다.

운전자 졸음 감지: 운전자를 모니터링하고 피로 징후가 감지되면 경고를 보내 사고를 예방합니다.

주차 지원: 평행 또는 직각 주차 시 주차 지점과 주변 장애물을 감지한 다음, 주차 기동을 자동으로 실행하여 운전자에게 도움을 줍니다.

교통 표지 인식: 흔히 운전자의 헤드업 디스플레이로 작동하는 기능으로, 속도 제한 및 기타 교통 표지판을 식별하여 운전자에게 지속적으로 정보를 제공합니다.

ADAS는 운전의 안전성과 편안함을 개선하기 위해 함께 작동하는 여러 개별 구성 요소로 이루어집니다. ADAS는 각 구성 요소의 실시간 정보를 사용하여 환경을 인식하고, 동작을 계획하고, 자동차 기계 요소를 제어하여 동작을 실행할 수 있습니다.

센서: 카메라, 레이더, 라이다, 초음파 및 적외선 센서 등 정보를 수집하는 모든 구성 요소가 포함됩니다. 이러한 센서는 다른 물체의 거리, 속도 및 온도를 감지할 수 있을 뿐만 아니라 표지판과 도로 표시를 해석하기 위한 시각적 정보를 캡처할 수 있습니다.

칩 및 프로세서: 시스템 제어 센서 인터페이스 및 데이터 처리를 통한 집적 회로로 구성 요소 간의 통신을 수월하게 수행합니다.

제어 장치: 제어 장치는 내장된 소프트웨어를 사용해 데이터를 조정하여 의사 결정을 내리고 차량의 기계 시스템으로 명령을 보냅니다.

액추에이터: 제어 장치가 차량의 동작을 결정하면 액추에이터는 전자 신호를 물리적 동작으로 변환합니다. 여기에는 파워 스티어링, 브레이크 및 스로틀 액추에이터가 포함됩니다.

여러 기술을 통합하는 것은 극도로 복잡할 뿐만 아니라 고유한 ADAS를 설계하고 개발하는 데 수반되는 몇 가지 과제가 있습니다. 첫째, ADAS는 동적 조건에 적응하는 동안 실시간 응답이 필요합니다. 또한 인간과 기계의 상호 작용을 제공하여 혼란을 없애고 사용자 친화적인 작동을 보장하기 위해 직관적인 커뮤니케이션이 필수적입니다. ADAS는 모든 차량 전기 및 전자 시스템에 적용되는 국제 FuSa(기능 안전) 표준인 ISO26262와 같은 복잡한 규정의 규제 대상입니다. 

ADAS(첨단 운전자 지원 시스템) 개발을 위해 엔지니어는 연구, 설계 및 테스트를 아우르는 다단계 프로세스를 수행합니다.

1. 연구: 최신 기술, 변화하는 규제 요구 사항, 제조업체 의견 및 사용자 동향을 기반으로 새로운 ADAS 기능에 대한 아이디어(또는 기존 기능의 개선 사항)를 모색합니다. 
2. 설계: 센서 선택 및 배치, 소프트웨어 및 하드웨어 구성 요소, 인간 기계 간 인터페이스는 구현을 이끌어 내도록 사양을 구성하는 아이디어로 함께 제공됩니다.
3. 테스트, 확인 및 검증: ADAS 기능이 실제 시나리오에서 안전 및 성능 요구 사항을 충족할 수 있도록 시스템의 모든 구성 요소를 개별적으로 또는 특정 시스템으로 평가합니다. 

설계 및 테스트 단계에서 엔지니어는 시뮬레이션 소프트웨어를 사용하여 옵션을 탐색하고 물리적 프로토타입을 제작하기 전에 설계가 규제 표준을 충족하는지 확인합니다. 이 소프트웨어를 사용하면 엔지니어가 볼 수 없는 ADAS 시스템 내에서 다분야 기술 및 역학의 복잡한 내부 조정을 예측하고 검증할 수 있습니다.

또한 시뮬레이션을 통해 수십억 마일이 넘는 차량 도로 주행 테스트를 대체할 수 있습니다. 이러한 가상 모델을 활용해 엔지니어는 실제 주행 테스트를 거쳐 달성하기에는 너무 위험하고 비용과 시간이 많이 소요되는, 예측할 수 없는 극단적 상황을 비롯하여 수백만 개의 시나리오를 평가할 수 있습니다.  시뮬레이션을 통한 가상 테스트는 고객 신뢰와 수용을 구축하면서 규정 준수를 달성할 고급 ADAS 시스템의 개발을 가속화하기 위해 실행할 수 있는 유일한 방법입니다.  

ADAS의 미래는 주요 과제를 극복하는 역량에 따라 크게 영향을 받을 것입니다. 예기치 못한 주행 시나리오(예: 극한 기상 조건), 규제 표준 준수, 사이버 보안 위험, 운전자 교육 등은 ADAS의 발전을 어렵게 만드는 몇 가지 장애물입니다. 그러나 이러한 시스템은 감지, 인식 및 실행 측면에서 지속적으로 개선됨에 따라 완전 자율주행 차량 생산을 주도할 것입니다.

레벨 5 자율성에 달성하려면 기존 기능을 개선하고, 센서 융합 기술을 통합하고, AI 기반 의사 결정에 대한 의존도를 높여야 하며 V2X(Vehicle-to-Everything)와 같은 강력한 통신 기능이 필요합니다. ADAS는 엔지니어, 자동차 제조업체, 기술 개발자 및 운전자와의 협력을 통해 완전 자율 주행의 꿈이 실현될 때까지 도로 안전과 전반적인 주행 경험을 지속적으로 개선할 것입니다. 

관련 리소스