차선 중심

Lane centering
테슬라 오토파일럿 사용 중

도로교통용어로는 자동조향 또는 자동조종사라고도 하는 차선중심은 운전자의 조향 업무를 덜어주는 첨단 운전자 지원 시스템이다. 차선 중심은 차선 이탈 경고와 비슷하지만 운전자에게 경고하거나 차선 가장자리로부터 차를 튕겨내기보다는 차선을 중심으로 유지한다.[1][2][3][4] 어댑티브 크루즈 컨트롤(ACC)과 함께 이 기능은 일정 시간 동안 지지받지 않는 주행을 허용할 수 있다.[5][6][7]

2019년 테슬라 세미 등 판매업체를 시작으로 승용차 외에도 세미트럭에 이 기술이 탑재될 전망이다.[8][9]

용어.

차선 이탈 경고는 차량이 선을 넘을 때 경고를 발생시키는 반면, 차선 유지 보조 장치는 차량이 선을 넘지 않도록 돕고 ISO 11270:2014에 표준화되었으며 [10]차선 중심에는 차량이 차선을 중심으로 유지되며 거의 항상 차량이 고속도로 속도에서 완만한 회전을 할 수 있도록 조향 보조 장치가 함께 제공된다.[11]

농업에서 "기계자동조종사"는 풍경에 있는 기계의 자동 조향과 위치를 자동화하는 기술이다.[12]

역사

첫 상용차선 센터링 시스템은 모바일이 제휴를 종료하면서 테슬라가 사내 설계로 전환했지만 테슬라 오토파일럿, 닛산 프로필롯 등 모바일이 만든 기성 시스템을 기반으로 했다.[13][14] Bosch, Delphi, ZF, Mobileye와 같은 소수의 회사들은 자동차 제조업체들에게 센서, 제어 장치, 그리고 심지어 알고리즘을 제공하고, 그들은 그 시스템을 통합하고 정교하게 만든다.[15]

차선 중심화에 직접 원인이 있는 것은 아니지만 테슬라 오토파일럿을 사용하는 동안 모빌리예 시스템을 탑재한 테슬라 모델S와 모델X의 충돌률은 40% 가까이 줄었다.[16][17][18]

작전

차선 감지 알고리즘
캐니 에지 검출 및 Hough 변환 출력을 보여주는 차선 검출 알고리즘의 구현 예

차선 이탈 경고 시스템이 사용하는 차선 감지 시스템은 이미지 처리 기술을 이용해 자동차에 장착된 카메라에서 공급되는 실시간 카메라 영상에서 차선을 감지한다. 사용된 이미지 처리 기법의 예로는 Houg 변환, Canny 엣지 검출기, Gabor 필터 및 딥러닝이 있다. 차선 감지 알고리즘이 차선 이탈 경고 생성에 어떻게 작용하는지에 대한 기본적인 흐름도는 그림에 나와 있다.

제한 사항

시스템을 차별화하는 특징은 턴 시 성능, 속도 제한 및 시스템이 정지 상태에서 재개되는지 여부다.[19][20]

현재 차선 센터링 시스템은 가시적인 차선 표시에 의존한다. 이들은 일반적으로 빛바랜, 누락된, 부정확하거나 겹치는 차선 표시를 해독할 수 없다. 눈에 덮인 표시 또는 눈에 보이는 오래된 차선 표시는 시스템의 기능을 방해할 수 있다.[21] GM의 슈퍼크루즈는 이러한 지도와 트림블의 RTX GNSS 보정 서비스에서 제공하는 정밀한 GNSS 위치를 조합하여 슈퍼크루즈의 활성화 가능 여부를 판단하기 때문에 기존에 매핑된 알려진 고속도로에서만 작동한다.[22][22]

대부분의 차량은 운전자의 손이 운전대에 남아 있어야 하지만 GM의 슈퍼크루즈는 운전자의 눈을 모니터링해 사람의 주의가 도로에 집중되도록 [23]해 핸즈프리 주행이 가능하다.

2018 Mobileye EyeQ4

모바일은 2018년 11개 자동차회사가 L2+와 L3 자율 시스템을 지원하는 EyeQ4 칩을 통합할 것이라고 주장했는데, 이는 자동차 산업의 50% 이상을 차지할 것이다.[24] 레벨 2 자동화는 "핸즈 오프"라고도 한다. 이 시스템은 차량을 완전히 제어한다(가속, 제동, 조향). 레벨 3은 "눈금 꺼짐"이라고도 한다. 예를 들어 운전자는 문자 메시지를 보내거나 영화를 볼 수 있다.[25]

2018년 EyeQ4 칩의 평균 판매가격은 약 450달러(약 450만 원)였다.[26]

닛산은 아이큐4 칩을 핸즈오프 프로파일럿 2.0 시스템에 사용한다.[27]

규정

NHTSA에 따르면 2018년 미국에서는 차선 센터링 시스템이 어떤 연방 자동차 안전 표준에서도 적용되지 않는다.[28]

유럽 연합, 일본, 러시아, 터키, 이집트, 영국 등의 영토는 UNECE 79 규정을 따른다.[29] UNECE 79 규제에 따른 해당 영역에서 자동 명령 조향 기능은 다음과 같은 몇 가지 범주로 분류된다.

  • 범주 A 기능은 주차 기동 시 10km/h 이하의 속도에서 운전자를 돕는다.
  • 범주 B1 기능은 운전자가 차량을 선택한 차선 내에 유지하도록 돕는다.
  • 범주 B2 기능 "추가 운전자 명령/확인 없이 장시간 차량의 횡방향 이동에 영향을 주어 차량을 차선 내에 유지"
  • 범주 C, D 및 E는 차선 변경과[30] 같은 특정 기동과 관련이 있다.

이러한 모든 기능이 자동 조향과 관련되지만, 차선 중심화는 범주 B2와 관련된 개념에 가까운 개념인 반면, LKA는 범주 B1에 가깝다.

레벨 2 자동화차 샘플

참고 항목: 어댑티브 크루즈 컨트롤 § 어댑티브 크루즈 컨트롤을 지원하는 차량 모델

이들 차량은 모두 차선 중심과 함께 작동할 수 있는 적응형 크루즈 컨트롤을 갖추고 있어 레벨 2 자동화 SAE 표준을 충족한다. 적응형 크루즈 컨트롤과 레인 센터링은 종종 기본 트림 수준만이 아니라 더 비싼 트림 수준에서만 사용할 수 있다. '초기종' 에디션에서만 적응형 크루즈 컨트롤이 가능한 현대코나 EV가 대표적이다.[31]

차선 중심화 기능이 있는 차량의 표본
제조-
유러		 차량 견본 차선용 브랜딩
중심이 되는		 메모들
시트로엥 C4와 엥-C4 차선 유지 보조
차선 중심 어시스트[32]
다임러 AG 화물선 캐스캐디아 빅 리지드[9][33][34][35]
액트로스[36]		 레인 유지 보조
액티브 드라이브 어시스트
피아트크라이슬러 마세라티 브랜드[37]
포드 2021 F-150[38] 엣지[39][40][41] 탈출[42][43] 탐색기[44] 초점[45][46][47] 마하-E[48] Ford Co-Pilot360: 레인 센터링
GM CT6,[49] 2021 에스컬레이드 슈퍼 크루즈 승인된 고속도로에서만[50] 운전자에게 스티어링 휠을 고정할 필요가 없는 아이 트래킹 시스템을 사용하십시오.
혼다 인사이트[51] 오디세이[52][53] 파일럿[54][55][56] 혼다 센싱: 차선 유지 보조 시스템[57][58] 72km/h(45mph) ~ 140km/h 90mph)[59] 사이
아쿠라 MDX[60] 아쿠라워치 더[61] 빠른 속도에서만
현대 팰리세이드[62][63] 코나 EV[64][65] 산타페[66][67][68] 엘란트라[69] 차선 팔로우 어시스트[70] 차선 유지 보조라고도 하며, 60km/h(37mph) 이상에서 사용 가능.[71]
기아 기아 니로 EV[72][73] 기아 텔루라이드[74][75][76] 스팅어[77] K900[78] 포르테[79] 차선 팔로우 어시스트[73] 속도 0 - 130km/h, 81mph[73]
링컨 에비에이터[80][81] 코르세어 노틸러스[82] 링컨 코-필로360: 레인 센터링
마즈다 레인 트레이스 60km/h[83] 이상의 속도에서 활성화 가능
메르세데스 A-클래스[84] 운전자 지원 패키지
닛산 리프, 로그[85][86] 알티마[87][88][89] ProPilot Assist 50km/h(31mph) 이하에서는 차선에서 다른 차를 추적할 때 ProPilot 레인 센터링이 작동한다.[90]
스바루 포리스트,[91] 아웃백,[92][93] 레거시[94][95] 스바루 시력 스테레오 카메라를 기반으로 한 깊이 인식.[96][97] 테슬라를 제외하고 여기 있는 몇 안 되는 시스템 중 하나지 모빌리예 테크놀로지를 기반으로 한 것이 아니다.[98][99]
테슬라 S, X, 3 및 Y 모델[100] 자동 조종, 자동 시작자 게시된 속도 제한 이상의 특정 여백 이외의 모든 속도에서 작동한다. V10 개선 사항.[101]
토요타 코롤라[2][102] 래브4[103] 하이랜더[104] 렉서스 ES[105] 차선 추적 지원[106] 2세대 도요타 세이프티 센스[107][108] 일부
VW 2020년 아틀라스[109] 교통체증 어시스트 60km/h(37mph) 미만의 속도에서만 작동 가능
아우디 A8[110] 2019년 교통체증 조종사[111] 레벨 3 자율성. 먼저 독일부터. 2019년 미국은 아니다. 최고 속도: 시속[112] 60km/mph 37.3mph
아우디 A6[113] 포르쉐 타이칸[114] 투어 어시스트[115] 최고 속도 249km/h(155mph)
볼보 XC40[116] XC60[117][118] XC90[119] 파일럿 어시스트 II[120]

닛산 프로필로

닛산 리프에서 사용 중인 ProPilot

닛산 프로필롯은 모빌리예 기술을[121] 기반으로 1차선 고속도로 주행 조건에서 가속, 조향, 제동 입력을 지원한다.[122] ProPilot은 차선을 중심으로 차량을 유지하며 앞차를 추적하지 않을 경우 31mph 이하로 비활성화된다.[90] 어댑티브 크루즈 컨트롤은 4초[123] 미만 정지 시 정지 및 정지 교통량을 처리하며, 설정된 차량 속도를 유지하고 전방의 차량 사이의 안전 거리를 유지하는 데 도움이 된다. 곡선을 따라갈 수 있는 ProPilot은 전방 카메라, 전방 레이더 및 기타 센서를 사용한다.[124] 교통 표지 인식 시스템은 운전자에게 백미러 앞에서 윈드실드의 카메라에 의해 감지된 가장 최근의 속도 제한 정보를 제공한다.

Extreme의 리뷰에서테크, ProPilot은 1,000마일의 테스트에서 잘 작동했고 일부 비틀어진 부분에서만 운전자의 개입이 필요했다.[125] Euro NCAP 2018 테스트 동안 ProPilot은 다른 모든 시스템이 테스트한 것처럼 일부 테스트에 실패했다.[126][127] Consumer Reports는 ProPilot이 교통정체에 특히 도움이 된다고 말한다.[128]

혼다 센싱/아쿠라워치

혼다 센싱과 아쿠라워치는 운전자가 방향지시등 작동 없이 감지된 차선 중앙에서 차량이 이탈할 경우 가벼운 조향토크를 적용하여 차선 중심을 유지하는 LKAS(Lane Keeping Assist System) 등 첨단 운전자 지원 기능 제품군이다.[129][130] 가벼운 조향 토크는 시스템이 빡빡한 회전에 작동하지 않음을 의미하며, 또한 시스템은 45mph 미만의 속도에서 작동하지 않는다. Honda Sensing 및 AcuraWatch 패키지에는 다음 사항도 포함된다.

2018년 IIHS 평가

데이비드 주비 미국 고속도로 안전 보험 연구소의 최고 연구 책임자의 말을 인용한다.[131]

어떤 회사가 레벨 2 운전자 지원을 가장 안전하게 시행하고 있는지 아직 말할 준비가 되지 않았지만, 이 차량들 중 어느 회사도 스스로 안전하게 운전할 수 없다는 점을 유념하는 것이 중요하다...

보고서는 18번의 모든 재판에서 테슬라 모델 3만이 차선 내에 머물렀다고 지적했다.

보고서 인용:

활성 차선 유지 시스템의 안전 편익에 대한 증거는 ACC만큼 뚜렷하지 않다. 그래도 추락 사고를 예방하고 생명을 구할 가능성은 크다. IIHS의 연구에 따르면 차선 이탈 사고를 예방하는 것이 보통 한 해 동안 거의 8,000명의 생명을 구할 수 있다고 한다.

참고 항목

참조

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