ADAS란 무엇인가? 2024년에 ADAS에 대해 업데이트할 만한 정보

첨단 운전자 지원 시스템 ADAS는 전체 프로세스를 완전히 자동화하지 않고 대신 컴퓨터 네트워크를 활용하여 보다 데이터 중심적이고 안전한 운전 경험을 가능하게 하는 일상적인 내비게이션 및 주차에서 운전자를 돕는 디지털 기술로 정의할 수 있습니다.

이번 글에서  LTS그룹과 함께 자동차 ADAS 에 대한 정의, 유형, 작동방식, 향후 미래 및 실제 사례 연구를  발견합시다.

자동차 ADAS란 무엇입니까?

첨단 운전자 지원 시스템 (Advanced Driver Assistance Systems)의 약자로 운전자의 안전한 차량 운행을 돕는 기술입니다. 인간과 기계의 인터페이스를 통해 ADAS는 자동차와 도로의 안전을 높이고 센서와 카메라와 같은 자동화된 기술을 사용함으로써 주변의 장애물이나 운전자의 오류를 감지하고 그에 따라 대응합니다.

ADAS는 소프트웨어 정의 차량 (software-defined vehicle)의 수익을 창출하는 열쇠입니다.

오늘날 자동차 산업에서 첨단 운전자 지원 시스템 은 자동차, 트럭 및 버스뿐만 아니라 농업, 건설 및 군용 차량에 적용되고 있습니다.

ADAS의 역할은 자동차 사고의 수와 교통 사고로 인해 사망과 부상을 예방하고 운전자 및 보행자의 안전을 향상하는 것입니다. 왜냐하면 다른 차량의 행동과 운전자의 주의를 판단하여 도로의 잠재적인 위험을 감지하고 운전자에게 경고하기 때문입니다.

ADAS 시스템 유형 

자동차 산업을 혁신하는 첨단 운전자 지원 시스템은 수동 안전 시스템이라고도 하는 Passive  ADAS와 능동 안전 시스템이라고도 하는 Active ADAS로 크게 두 가지입니다. 이 두 가지 시스템은 사고를 예방하거나 사고 가능성을 최소화하기 위해 함께 작동하지만, 그 접근 방식에는 큰 차이가 있습니다.

아래에 있는 표에서는 Passive ADAS 및 Active ADAS에 대한 정의, 특징 및 예시를 언급할 겁니다.

 

ADAS 시스템 유형	정의	특징	예시
Passive ADAS	차량의 행동에 직접 개입하지 않고 운전자에게 경고하는 지원 시스템입니다.	– 차량 제어에 직접 개입하지 않습니다. – 운전자에게 위험이나 긴급 상황을 경고합니다.	– 사각지대 경고 (Blind Spot Warning) – 전방 충돌 경고 (Forward Collision Warning)
Active ADAS	차량의 동작을 자동으로 조정하고 직접적으로 개입할 수 있는 지원 시스템입니다.	– 차량 제어에 직접 개입합니다. – 자동 브레이크나 차선 유지 같은 행동을 수행할 수 있습니다.	– 자동 긴급 제동 (Automatic Emergency Braking) – 차선 유지 보조 시스템 (Lane Keeping Assist)

ADAS 기능은 무엇입니까? 

• 충돌 회피 기능 (Collision Avoidance)

충돌 회피는 첨단 운전자 지원 시스템의 중요한 기능으로, 충돌 가능성을 감지하고 자동으로 수정 조치를 취하여 사고를 예방하거나 그 심각성을 줄여줍니다.

이 시스템은 실시간으로 차량 주변을 모니터링하기 위해 센서, 카메라, 레이더를 결합하여 사용합니다. 차량 경로에 다른 차량이나 장애물과 같은 잠재적 위험이 감지되면 시스템은 운전자에게 경고하고 필요한 경우 충돌을 피하기 위해 자율적으로 제동을 걸거나 조향을 조정합니다. 이 기능은 도로 안전성을 크게 향상시켜 인간의 실수를 줄이고 즉각적으로 위험에 대처할 수 있도록 도와줍니다.

•  차선 이탈 경고 시스템 (Lane Departure Warning – LDW) 

차선 이탈 경고 시스템(LDW)은 고급 운전자 지원 시스템의 중요한 기능 중 하나입니다. LDW는 신호 없이 차량이 차선을 벗어날 위험이 있을 때 운전자에게 경고하여 사고를 줄이기 위해 설계되었습니다.이 시스템은 카메라와 센서를 사용하여 도로 차선을 모니터링하고 차선을 넘는 등 안전하지 않은 운전 행동을 감지합니다.

시스템이 차량이 차선을 이탈할 위험이 있다고 감지하면 소리나 스티어링 휠의 진동을 통해 운전자에게 경고를 보냅니다. 이 시스템의 주요 목적은 장거리 운전 시 주의력 분산이나 피로로 인해 발생할 수 있는 위험 상황에서 운전자가 제때에 차량의 방향을 조정할 수 있도록 도와주는 것입니다.

•  어댑티브 크루즈 컨트롤  (Adaptive Cruise Control – ACC)

첨단 운전자 지원 시스템의 주요 기능 중 하나인 Adaptive Cruise Control(ACC)은 차량이 설정된 속도를 유지하고 앞차와의 거리를 자동으로 조정할 수 있도록 돕습니다. 이 기능은 센서, 레이더, 카메라 등을 사용하여 주변 차량을 감지하고 실제 교통 상황에 따라 차량의 속도를 조정합니다.

앞차가 속도를 줄이거나 정지할 경우 ACC는 자동으로 속도를 줄이거나 브레이크를 밟아 안전한 거리를 유지합니다. 반대로 도로가 원활할 경우 시스템은 처음 설정된 속도로 다시 가속합니다. 이러한 기능은 특히 고속도로 운전 시나 교통이 혼잡한 상황에서 운전자의 스트레스를 줄이는 데 도움을 줍니다.

• 사각지대 모니터링 (Blind spot monitoring)

ADAS 시스템의 중요한 기술 중 하나는 사각지대 모니터링(Blind Spot Monitoring) 기능입니다. 이 기능은 차량의 사이드미러와 운전자의 시야로는 볼 수 없는 사각지대에서 접근하는 차량을 감지하고 경고해 줍니다.

사각지대 모니터링은 차량의 측면에 장착된 레이더와 카메라를 사용하여 근접하는 차량을 감지하고 운전자에게 경고를 제공함으로써 차선 변경이나 회전 시 발생할 수 있는 충돌 위험을 최소화합니다. 이 기능은 운전자의 안전을 높이고 도로 사고를 예방하는 데 중요한 역할을 합니다.

• 표지판 인식 (Traffic sign recognition – TSR) 

ADAS 중 TSR은 자동차 전방의 교통 표지 판을 인식하여, 현재 주행 중인 도로의 상황 및 조건을 알려주는 시스템이다.

카메라와 센서를 사용하여 제한 속도, 추월 금지, 위험 표지판과 같은 교통 표지판을 읽고 이해할 수 있습니다. 이 정보는 차량의 대시보드 또는 내비게이션 시스템에 표시되어 운전자가 교통 규정을 준수하고 위반을 피할 수 있도록 도와줍니다.

TSR의 강점 중 하나는 다양한 날씨 조건에서도 작동할 수 있으며, 표지판이 흐릿하거나 보기 어려운 경우에도 고급 이미지 인식 알고리즘을 통해 이를 인식할 수 있다는 점입니다. 이 기능은 안전성을 높일 뿐만 아니라 운전 경험을 전반적으로 향상시킵니다.

• 자동 주차 (Automatic parking) 

자동 주차는 운전자에게 주차의 스트레스와 복잡성을 줄여주는 ADAS 시스템의 대표적인 기능 중 하나입니다. 이 시스템은 센서, 카메라, 때로는 레이더를 사용하여 주차 공간을 감지하고 운전자의 최소한의 입력 또는 무입력으로 차량을 주차하도록 안내합니다.

시스템은 적절한 주차 공간을 스캔하고 크기를 평가한 후, 안전하게 주차하기 위해 조향, 가속, 제동을 제어합니다. 자동 주차 시스템은 평행 주차, 직각 주차, 심지어 각도 주차까지 처리할 수 있어 다양한 도심 환경에서 활용도가 높습니다.

이 시스템을 통해 주차 과정을 자동화하여 운전자가 좁은 공간에서도 자신감을 가지고 주차할 수 있도록 돕고, 사고의 위험을 크게 줄입니다.

첨단 운전자 지원 시스템 (ADAS) 및 자율 주행 (Autonomous driving)간의 차이점 

ADAS와 자동 주행은 자주 착각한 개념일 것 같습니다. 비록 둘 다 운전 자동화를 목표로 하고 있지만 차이는 운전자의 자율성과 역할 수준입니다.  아래에 있는 표에서는 이러한 차이를 언급하겠습니다.

비교 영역	첨단 운전자 지원 시스템 (ADAS)	자율 주행 (Autonomous driving)
개념	ADAS는 첨단 운전자 지원 시스템 (Advanced Driver Assistance Systems)의 약자로 운전자의 안전한 차량 운행을 돕는 기술입니다.	자율 주행 자동차, 무인 자동차, 로보택시, 로봇 자동차 또는 로보카라고도 알려진 자율 주행 자동차는 사람의 투입을 줄이거나 전혀 사용하지 않고 작동할 수 있는 자동차입니다.
운전자의 역할	ADAS 시스템은 운전자를 지원하지만 스스로 운전할 수는 없다. 운전자는 여전히 운전대에 손을 잡고 운전에 집중할 필요가 있습니다.	완전 자율 주행 시스템은 환경을 자동으로 인식하고 결정을 내리고 차량을 제어할 수 있습니다.
사용 기술	카메라, 레이더, 초음파 센서 등의 기술을 사용한다. 주변 환경을 인지하도록 합니다.	인공 지능, 기계 학습, 데이터 처리 등의 고급 기술을 사용하여 운전의 모든 측면을 자동화합니다.
개발 비용	ADAS 시스템은 자율주행차보다 가격이 저렴합니다.	자율주행차는 많은 첨단 기술을 사용하기 때문에 가격이 매우 높습니다.
안전성	ADAS는 도로에서의 사고와 사상자를 줄이는 것으로 입증되었습니다.	자율주행차의 안전성은 지금도 철저하게 평가되고 테스트되고 있습니다.

ADAS는 어떻게 작동합니까?

레이더 센서 및 카메라를 통해 데이터 수집

ADAS 시스템은 레이더, 라이다, 초음파 센서 및 카메라와 같은 다양한 센서에 의존하여 차량 주변에 대한 데이터를 수집합니다.

ADAS 레이더는 궁극적으로 운전자에게 안전 경고를 제공하고 자동 긴급 제동, 어댑티브 크루즈 컨트롤, 표지판 인식 및 사각지대 모니터링과 같은 안전 경보를 위하여 차량에 장착된 자동차 레이더 센서입니다.

레이더 감지에는 직접 전파 및 간접 전파 두 가지 기본 방법이 사용됩니다.

그리고 ADAS 카메라는 대부분의 자동차 회사 첨단 운전자 지원 시스템의 주요 감각 요소이고 ADAS에 필수적입니다. 카메라가 없다면 우리 자동차는 그 주변의 세계에 눈이 멀 것입니다.

사실, 많은 자동차들이 이제 전면 카메라 센서를 기본 기능으로 가지고 있습니다. ADAS 카메라 센서의 종류를 살펴보면 ADAS 시스템은 이러한 특수 카메라의 데이터를 사용합니다.

• 어댑티브 크루즈 컨트롤
• 자동 긴급 제동
• 차선 이탈 경고
• 차선 유지 보조

LTS그룹은 자동차 기업에게 ADAS 레이더 및 카메라를 잘 활용할 수 있음을 보장하기 위해 임베디드 자동차  개발 및 테스트를 진행합니다.

데이터 처리 

ADAS의 데이터 처리는 다양한 센서와 카메라에 의해 수집된 정보를 분석하여 차량 안전을 향상시키는 실시간 결정을 내리는 중요한 단계입니다.  ADAS에서의 데이터 처리의 핵심은 차량에 설치된 다양한 센서로부터 데이터를 수집, 해석, 분석하는 것입니다.

주변 물체의 위치, 속도, 거리, 차선 표시, 도로 표지판 및 기타 환경 요소는 전자 제어 장치(ECU)에 의해 면밀히 분석됩니다.

ADAS에서의 데이터 처리의 실제적인 예로는 차선 유지 보조 기능을 들 수 있습니다. 이 시스템은 카메라 데이터를 사용하여 차선 경계를 인식합니다. 만약 차량이 방향 지시등을 켜지 않고 차선을 이탈하려고 하면, ADAS는 이 정보를 처리하여 운전자에게 경고하거나 자동으로 차량을 올바른 차선으로 되돌려 놓을 수 있습니다. 

이는 실시간 데이터 처리를 통해 시스템이 주행 환경의 변화에 거의 즉각적으로 반응할 수 있도록 하기 때문에 가능합니다.

운전자 경고 또는 선제적 대응

ADAS의 핵심 기능 중 하나는 운전자에게 잠재적으로 위험할 수 있는 상황을 경고하고 사고를 방지하기 위한 적절한 조치를 취할 수 있도록 돕는 경고입니다. 특정 경우, 사전 예방적 ADAS는 긴급 브레이크를 작동시키거나 차량을 조향하여 즉시 대응할 수 있습니다.

ADAS 시스템의 경고는 더 긴급한 상황과 관련이 있으면  시스템이 즉각적인 조치가 없으면 사고로 이어질 수 있는 상황을 감지할 때 나타납니다.

예를 들어, 차량이 앞의 차량과 너무 빠르게 가까워지고 있는데 감속의 징후가 없으면, ADAS 시스템은 더 큰 경고음을 울리거나 계기판에 경고등을 켜고 심지어 충돌을 피하기 위해 차량을 자동으로 제동할 수도 있습니다.

ADAS의 중요성

운전의 안전 향상 

자동차 ADAS는 사고의 주요 원인인 사람의 실수를 줄임으로써 도로 안전을 크게 향상시킵니다.

자동 긴급 제동  및 차선 이탈 경고와 같은 기능은 충돌을 사전에 방지하고 차량을 올바른 차선에 유지하는 데 도움이 됩니다. 이러한 시스템은 운전자의 눈이 팔리는 경우에서 사고로 이어질 수 있는 스트레스가 많은 운전 상황에서 특히 유용합니다.

구체적으로 유럽 도로 안전 관측소의   도로안전 주제보고에 따르면 경고(FCW) 시스템을 사용하면 부상과 함께 후방 타격 충돌을 약 20% 줄일 수 있습니다. 이 연구에서는 또한 AEB 시스템이 그러한 충돌을 약 45% 줄일 수 있다는 것을 보여줍니다.  FCW와 EAB를 결합하면 이러한 충돌을 약 55% 줄일 수 있습니다.

운전 때 운전자의 편안함 개선 

첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)은 현대 차량에서 빼놓을 수 없는 부분으로 운전의 편안함과 경험을 크게 향상시키는 역할을 합니다.

ADAS가 편안함을 개선하는 방법 중 하나는 Adaptive Cruise Control – ACC 시스템을 통해서 이 운전자가 자주 개입하지 않아도 차량 속도를 자동으로 조절하여 앞차와의 안전 거리를 유지하는 것입니다.

또는 차선 유지 보조 시스템 및 사각지대 모니터링과 같은 시스템을 통해 더 편안한 운전 환경을 조성하는 데 크게 기여합니다.

예를 들면 차선 유지 보조 시스템은 차량이 차선을 이탈할 때 경미한 조향 개입으로 차량이 차선 내에 머물도록 돕습니다. 한편, 사각지대 모니터링은 운전자가 차선 변경 시 사각지대에 있는 차량을 인식할 수 있도록 도와줍니다.

이러한 모든 기능은 운전자의 부담을 줄이고 잠재적인 위험에 대한 걱정 없이 여정을 즐길 수 있도록 해줍니다.

자율화를 향한 발걸음

고급 운전자 지원 시스템은 완전 자율 주행 자동차로 가는 여정에서 중요한 단계로 간주됩니다.

ADAS는 단순히 운전자가 더 안전하게 운전하도록 돕는 기술을 제공하는 것뿐만 아니라, 미래의 자율 주행 시스템 개발의 기초를 형성합니다. 이러한 시스템은 복잡한 알고리즘과 함께 센서, 레이더, 카메라를 사용하여 차량 주변 환경을 모니터링하고 경고를 제공하거나 사고를 방지하기 위해 자동으로 개입하기도 합니다.

이처럼 ADAS 시스템이 점점 더 널리 보급되고 정교해짐에 따라 이 시스템은 안전을 개선할 뿐만 아니라 인간의 개입 없이도 차량이 스스로 운전할 수 있는 미래를 위한 길을 열어줍니다.

ADAS 미래 

ADAS 시장은 향후 몇 년 동안 상당한 성장을 보일 것으로 예상됩니다. MarketsandMarkets 보고서에 따르면 글로벌 ADAS 시장은 2026년까지 1,142억 달러에 달할 것으로 예상되며 연평균 성장률(CAGR)은 14.5%입니다.

ADAS 개발에 사용 기술

• 카메라: 차량 주변의 물체, 도로, 교통 표지판을 인식하는 데 사용됩니다.
• 레이더: 먼 거리에 있는 물체를 감지하여 악천후에서도 ADAS가 작동할 수 있도록 합니다.
• LiDAR: 레이저를 사용하여 주변 환경에 대한 상세한 3D 지도를 생성하여 고급 자율 주행 기능을 지원합니다.
• 초음파 센서: 음파를 사용하여 차량 근처의 물체를 감지하여 자동 주차와 같은 기능을 지원합니다.
• GPS: 차량 위치를 파악하고 이동 경로를 계획하는 데 사용됩니다.
• 비디오처리장치(VPU): 차량 전용 프로세서로, 센서에서 수집된 방대한 데이터를 처리하고 복잡한 계산을 수행할 수 있습니다.
• AI: 센서 데이터를 분석하고 ADAS에 대한 결정을 내리고 지속적으로 학습하여 효율성을 향상시키는 데 사용됩니다.
• 머신러닝 (ML): 수집된 데이터에서 학습하여 ADAS의 인식 및 반응 능력을 향상시키는 데 도움이 됩니다.
• 딥러닝: 머신러닝의 한 형태로, ADAS가 복잡한 정보를 처리하고 빠르게 결정을 내릴 수 있도록 지원합니다.

 ADAS 트렌드 

• 자율 주행 기능 강화: ADAS는 자율 주행 기능과 성능이 계속 발전하고 있으며 완전 자율 주행을 목표로 하고 있습니다.
• 운전자 지원 효율성 향상: 운전자를 더욱 효율적으로 지원하여 운전자의 안전과 편안함을 높이는 데 중점을 둘 것입니다.
• 지능형 교통망과의 연결:  지능형 교통 시스템(ITS)과 연결되어 교통 상황 정보를 공유하고 예측 능력을 높일 것입니다.
• 자동 차선 변경 지원:  운전자의 허가를 받으면 차량이 안전하게 자동으로 차선을 변경하도록 지원합니다.
• 자동 주차 지원:  운전자의 개입 없이 차량이 자동으로 빈 공간에 주차하도록 지원합니다.
• 야간 주행 지원: 빛이 부족한 환경에서 차량이 물체를 더 잘 인식하도록 지원하여 야간 주행 안전성을 높입니다.
• 고속도로 주행 지원: 차량이 자동으로 속도와 앞 차와의 간격을 유지하도록 지원하여 운전자의 부담을 줄입니다.
• 안전 솔루션 개발:  교통 사고를 최소화하는 데 도움이 되는 첨단 안전 솔루션을 갖추게 될 것입니다.

LTS 그룹은 자동차 비즈니스에게 어떻게 도울 수 있습니까?  

LTS 그룹은 자동차 임베디드 소프트웨어 테스트 솔루션을 제공함으로써 자동차 분야의 기업들을 지원해 왔으며, 특히 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)과 같은 복잡한 프로젝트에서 두각을 나타냈습니다. 학습 및 테스트 프로세스를 최적화함으로써 저희는 기업들이 위험을 최소화하고 소프트웨어 개발 속도를 높이는 데 기여했습니다.

사례 연구: ADAS – UDS on CAN 및 Ethernet

과제
이 프로젝트는 짧은 시간 안에 카메라, 라이다와 같은 많은 새로운 모듈을 학습해야 하고, 10,000개 이상의 요구 사항 ID를 다루어야 하며, 소프트웨어 버전이 지속적으로 릴리스되어 팀이 변화에 적응하고 따라가는 데 도전 과제가 있습니다.

솔루션 

• 학습 시간을 단축하기 위해 모듈별로 팀을 나눕니다.
• 테스트 설계 작성 및 T/Cs 작성.
• CAPL을 사용하여 더 빠르게 테스트하고, 로그를 가져오고, 문제를 등록하는 스크립트를 작성합니다.
• CAPL에서 보고서를 작성하고 내보냅니다.

프레임워크 및 기술

• C, CAPL, VTeststudio
• Vector Davinci
• TriCore Tasking
• 팀 구성원 12명
• 기간 12개월
• 기능 12

자주 묻는 질문 

자동차 ADAS란 무엇입니까?  

ADAS는 첨단 운전자 지원 시스템 (Advanced Driver Assistance Systems)의 약자로 운전자의 안전한 차량 운행을 돕는 기술입니다. 인간과 기계의 인터페이스를 통해 ADAS는 자동차와 도로의 안전을 높이고 센서와 카메라와 같은 자동화된 기술을 사용함으로써 주변의 장애물이나 운전자의 오류를 감지하고 그에 따라 대응합니다.

ADAS 시스템은 어떤 유형이 있습니까? 

자동차 산업을 혁신하는 ADAS는 수동 안전 시스템이라고도 하는 Passive  ADAS와 능동 안전 시스템이라고도 하는 Active ADAS로 크게 두 가지입니다. 이 두 가지 시스템은 사고를 예방하거나 사고 가능성을 최소화하기 위해 함께 작동하지만, 그 접근 방식에는 큰 차이가 있습니다.

ADAS는 어떻게 작동합니까? 

ADAS는 운전자에게 위험을 알리거나 사고를 피하기 위해 행동을 취함으로써 작동합니다. ADAS가 장착된 차량은 주변 환경을 감지하고 컴퓨터 시스템에서 빠르고 정확하게 정보를 처리하고 정확한 출력을 운전자에게 제공할 수 있습니다.

결론 

ADAS은 단순한 자동차 기술의 진보가 아니라 안전과 자동화의 결합을 상징합니다. 센서, 카메라 및 AI를 통합함으로써 ADAS는 위험한 상황을 신속하게 감지하고 반응하는 능력을 제공하여 사고를 줄이고 생명을 보호하는 데 기여하고 있습니다.

앞으로 첨단 운전자 지원 시스템의 발전은 운전자를 지원하는 것에 그치지 않고 완전한 자율주행 차량의 기초가 될 것이며 이는 우리가 이동하고 교통수단과 상호작용하는 방식을 변화시킬 것으로 기대됩니다.

LTS그룹은 카메라, 레이더, LiDAR와 같은 센서의 데이터를 처리하여 잠재적인 위험을 감지하고 경고를 트리거하며 운전자에게 경고하고 사람의 개입 없이 실시간 운전 결정까지 내리는 미래형 자동차 소프트웨어를 설계하고 개발합니다. 모두 AUTOSAR, ASPICE 및 ISO 26262를 완벽하게 준수합니다.