프랑크푸르트 모터쇼에서 콘티넨탈이 디지털 맵 의존도를 낮추는 인카 하드웨어 기반 도로 데이터베이스, 긴급제동 시스템 통합 가능 모듈식 V2X 솔루션 등 커넥티드 카 기술을 공개했다. 이를 소개한다.

지도 의존도 낮추는 도로 데이터베이스 서비스

콘티넨탈의 지능형 교통 시스템(ITS)은 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)에 매우 정확한 경로 정보를 공급할 수 있는 혁신적인 솔루션인 도로 데이터베이스를 제공한다. 이 도로 데이터베이스의 기본 개념은 차량의 하드웨어 센서에서 수집한 정보를 기계 판독 가능한 도로 정보 생성에 사용될 수 있도록 하는 것이다. 요구되는 목적에 따라 시스템은 기존의 디지털 맵을 보완하거나 대안을 제공하기 위해 설계된다.

콘티넨탈 이사회 멤버인 헬무트 마치(Helmut Matschi) 사장은 “콘티넨탈의 도로 데이터베이스가 제공하는 데이터는 운전자 지원 시스템이 개선된 예측 기능으로 보다 편리하고 안정적이 될 수 있도록 한다”며 “시스템을 사용하는 차량과 제품이 많아질 수록 제공되는 정보는 더욱 정확하게 되고 관계된 모든 사람에게 최고의 시너지를 제공한다”고 소개했다.

콘티넨탈이 개발한 다이나믹 eHorizon과 같이 현재 시장에서 이용 가능한 첨단 운전자 지원 시스템은 주행도로에 대한 매우 정확한 정보를 필요로 한다. 경우에 따라 이러한 정보에는 도로 기하학적 구조와 차선안내 정보 이상의 가변 속도제한, 이동식 공사구간, 경사 데이터 등 더욱 상세한 속성이 포함된다. 이 데이터는 운전자 지원 시스템을 개선하거나 엔진 출력을 최적화하는데 도움을 준다. 이같은 상세 도로 정보가 필요한 이유는 고도의 자동주행이나 완전 자율주행을 위해서다.

또한 전문지도 제작자에 의한 조사와 데이터 입력에만 의존해 지도를 제작하는 기존의 방법은 많은 시간과 노력이 필요하고 비용도 많이 들기 때문에 이의 대안이 될 수도 있다.

헬무트 마치 사장은 “현재 이용하고 있는 지도에는 도로 데이터가 최신 정보가 아니라는 중요한 문제가 있다. 우리는 도로 데이터베이스를 이용해 정확한 도로 데이터를 보다 저렴하고 신속하게 생성하고 차량에서 그 데이터를 이용할 수 있게 하는 솔루션을 개발했다”고 말했다.

콘티넨탈이 개발한 도로 데이터베이스 솔루션은 최근의 차량에 탑재되고 있는 센서(카메라, 레이더, 라이더)들이 엄청난 양의 정보를 지속적으로 기록하고 있다는 점을 활용한다. 확보된 경로 데이터는 먼저 온보드 컴퓨터에 의해 타당성을 검증받는다. 이후 컴퓨터는 차량에 저장돼 있는 경로정보와 이 데이터를 비교한다. 이 분석은 벡터 기반의 도로 이미지와 그 속성을 생성하고, 데이터는 콘티넨탈에서 운영하는 백엔드에 간결한 익명의 형태로 무선으로 전송된다. 도로 데이터베이스의 백엔드 시스템은 수많은 차량으로부터 정보를 받을 수 있고 2차 처리 단계에서 클라우드에 이 데이터를 통합해 데이터의 정확도를 높인다.

처리 과정 동안 서버는 데이터 신뢰성에 따라 도로의 기하학적 구조나 도로 부속시설(도로 표지판, 교통 신호등 등) 등 다양한 정보 목록을 만든다. 예를 들어 여러 차량이 수정된 차선 안내 또는 새로운 도로 표지판을 확인하면 재빨리 인식 오류를 막을 수 있다. 데이터는 익명으로 안전한 방법을 이용해 공유되며 확보된 정확한 경로 정보는 시스템에 연결된 차량에 무선으로 피드백이 가능하다. 또 데이터는 첨단 운전자 지원 시스템에 의해 현장에서 사용될 수 있고 온보드 센서를 이용해 추가 개선과 업데이트를 위한 기초로 사용된다.

ADAS 통합하는 모듈식 V2X 솔루션

콘티넨탈은 북미서 2년 내에 V2X(VehicletoX) 도입이 기대되고 있어 V2X기술에 기반한 좌회전 지원장치(Left-turn Assist) 등 다양한 애플리케이션을 선보였다. 이 기술은 좌회전 시 보이지 않는 접근 차량으로 인해 일어날 수 있는 충돌에 대해 운전자에게 경고하기 위해 음성 및 시각적 경보를 울린다. 이러한 충돌사고는 교차로에서 좌회전하면서 가장 빈번하게 발생한다. 이 V2X는 사고의 가능성이 높은 상황에서 운전자가 경고 신호를 인지하지 못한 경우에만 자동으로 개입한다.

콘티넨탈이 V2X 기술과 함께 제공하는 또 다른 기능은 전자 브레이크 라이트(Electronic Brake Light)와 도로공사 지원(Roadworks Assistant) 등이다. 전자 브레이크 라이트는 운전자가 볼 수 없는 경우라도, 전방 차량이 속도를 줄이고 있다는 사실을 알려줌으로써 예측 주행이 가능하도록 한다. 이 정보는 특히 구불구불한 시골 길에서 매우 유용하다. 도로공사 지원 애플리케이션은 차량이 도로공사 현장에 접근 중일때 그 위치와 현장 거리에 대한 정보를 제공하고 원활한 교통 흐름을 위해 가장 바람직한 차선을 알려준다.

콘티넨탈의 PSS(Passive Safety & Sensorics) 부문 베른하르트 클룸프(Bernhard Klumpp) 책임은 “V2X로 멀리 있는 코너 너머를 볼 수 있을 뿐 아니라 시각적으로 인지되기 전에 미리 위험을 감지할 수 있다”며 “통합 지원을 통해 적절한 경고를 함으로써 우리는 운전자 및 센서가 위험을 감지하기 전에 발생할 수 있는 위험을 방지할 수 있다”고 말했다.

콘티넨탈은 기술적 수준에서 V2X 통신에 필요한 모든 구성요소를 포함하는 이른바 V2X 원박스(OneBox)로 고정 네트워크 인프라 없이 차량 간 실시간으로 직접 통신하는 애드혹 통신(ad-hoc communication)과 같은 솔루션을 제공한다. 이 원박스는 기존의 차량 아키텍처에 쉽게 통합될 수 있고, 경고 대신 긴급제동과 같은 애플리케이션과 호환될 수 있는 모듈식 시스템이다. V2X 통신은 애드혹 네트워크를 통한 도로 사용자 간의 직접 통신으로 백엔드를 통한 상호작용과 차별화된다.

V2X 통신은 모바일폰 네트워크나 모바일 네트워크 운영자가 필요하지 않기 때문에 안전 관련 기술에 대한 필수 전제 조건인 네트워크 가용성에 구애 받지 않는다.

정확한 차량 위치 파악

V2X의 한 가지 중요한 전제 조건은 특정 시간축에 대해 보다 정확한 차량의 위치를 파악할 수 있는 기능이다.
콘티넨탈의 M2X Pro(Motion Information to X Provider)는 GNSS 정보를 차량 내 주행 동역학 센서(조향각, 관성 및 휠속도 센서)와 통합하는 지능형 위치인식 센서로 차량의 현재 위치를 매우 정확하게 계산한다. 무결성 측정은 시스템상태, 데이터 품질, 시스템의 자체 모니터링 기능에 필수적인 정보에 관한 상태 정보를 제공한다.

도로 사용자 간 통신은 ITS-G5 표준을 기반으로 300~500미터의 거리에서 단거리 라디오를 통해 이뤄진다(북미: IEEE 802.11p, 유럽:ETSI ITS-G5). 이렇게 차량 위치와 동역학 또는 제동 조작과 같은 안전 관련 정보를 거의 실시간으로 직접 다른 주변 차량 및 인프라와 교환할 수 있다. 모든 차량 제조사의 V2X 시스템은 상호운용이 가능하다. 데이터 안전과 익명성은 시스템 아키텍처에 의해 보장되며, 정보가 저장되지 않는다.  

AEM_Automotive Electronics Magazine