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공상과학 영화들을 보다가 운전자가 차 안에서 운전하지 않는데도 차량이 스스로 표지판을 읽으며 알아서 운전하는 것을 보았습니다. 이것이 더 이상 미래의 이야기가 아닌 현실에서 적용되고 있는데 오늘은 자동차 표지판 판독원리와 TSR 및 ISA에 대해 알아보겠습니다.
표지판 판독원리
자동차 표지판은 세모부터 동그라미까지, 파란색부터 빨간색까지 여러 종류와 색상이 있습니다. 비슷해 보여도 다르기 때문에 운전자조차 헷갈릴 수 있는데, 도로 위의 이러한 표지판들은 셀 수 없이 많아 숙지해야 합니다. 그 이유는 표지판을 따르는 것은 운전자의 안전과도 연관이 되어있지만 이것을 보지 못하고 지나치면 벌금으로 낼 수 도 있으며, 안타까운 경우 과속 방지를 하지 못해 큰 사고로 이어지는 경우도 있으니 그만큼 중요합니다. 하지만 초보 운전자들에게는 여전히 어렵기만 한데, 다행히 요즘에는 자율주행 자동차의 경우 이 표시들을 알아서 인식하고 알려주는 시스템이 탑재되어 있어 보다 편하게 운전을 할 수 있다고 합니다. 이것이 어떻게 가능하게 되는 것인지 설명하겠습니다. 예를 들어, 내비게이션을 보다가 잠깐 사이에 표지판을 보지 못하는 경우가 생길 수 있는데 이를 해결하기 위해 자동차 자체에서 표지판을 읽고 계기판을 통해 운전자에게 알려주게 됩니다. 구간마다 제한속도도 표시되며, 진입금지나 일시정지 구간에 들어오면 경고를 해주기도 합니다. 이것이 무엇 때문에 가능한 것인지 궁금해하시는 분들이 있는데 정답은 표지판 인식 시스템에 있습니다.
TSR
교통 표지판 인식 시스템 (TSR)은 운전자의 선택에 맞춰 끄거나 켤 수 있는데 대부분 최신 자동차에 탑재되어 있습니다. 대부분 일시정지, 제한속도, 진입금지에 대한 표시들을 읽어 들이고 알려주는데, 이렇게 알아볼 수 있는 이유는 다음과 같습니다. 운전자가 운전하고 있는 동안에는 차량 내의 윈드실드의 상단에 있는 전방 카메라가 앞의 사물을 인식하게 되는데 이때 딥러닝으로 트레이닝이 되어있는 카메라는 다양한 알고리즘을 통해 표시들을 식별할 수 있습니다. 예를 들어, 운전자의 차량이 속도제한 구간을 지나가는 도중에 전방에 50km 속도제한 표지판이 있었다고 한다면 카메라는 먼저 모양을 구별하는 알고리즘을 통해 동그라미 모양을 파악해서 그것이 표지판임을 먼저 인식하게 됩니다. 그 후 색깔을 파악하는 알고리즘으로 흰색과 빨간색을 파악한 뒤 제한속도 숫자인 50이라는 문자를 알고리즘으로 파악하는 것입니다. 그러고 나서 이 모든 것을 종합한 뒤 속도제한 표지판이라는 인식을 마치는 것입니다. 그다음 위치 정보를 기반으로 운전자에게 각 구간별로 표지판 정보를 알려주는데, 이 때는 차량의 GPS 시스템을 기반으로 하게 됩니다. 표지판 정보와 GPS 시스템을 합해서 이 인식 시스템이 자동차가 지나가는 위치에 맞는 표지판의 정보를 알려주는 것입니다. 만약, 운전자가이 속도 제한을 넘는다면 계기판의 표시가 깜빡이거나 경고음을 울려 경고를 하는 것입니다.
ISA
위의 내용뿐만 아니라 한 가지 더 좋은 기능이 있는데, TSR의 정보를 분석해서 차량 스스로가 속도를 조절하도록 하는 지능형 속도지원 시스템인 ISA 가 바로 그것입니다. 이것은 교통표지판 인식 시스템에서 받은 속도 제한 정보를 기반으로 하는데, 만약 운전자가 제한속도를 초과하면 자동차는 몇 단계를 거쳐 속도를 제어합니다. 예를 들어, 처음에는 스티어링 휠을 통해 진동을 주거나 소리음으로 경고를 줍니다. 그런데도 속도를 줄이지 않는다면, 차량에서 두뇌역할을 하는 전자제어 유닛으로 차내의 센서의 정보를 받은 자동차의 자동 변속기가 스스로 엔진 출력을 제어하여 속도를 자제 조절하는 똑똑한 시스템입니다. 이러한 스마트 기능들은 자율주행 자동차가 주목받으면서 덩달아 관심을 받고 있는데 아직 많이 상용화가 되지는 않았지만 유럽에서는 이것의 중요성을 인지하고 일반 안전규정에 따라서 내년 7월부터 출시되는 모든 신차들에 ISA 시스템을 표준으로 탑재해야 한다고 지정했습니다. 스스로 속도를 조절해 주는 이 시스템을 법적 의무화 시키면 교통사고 사망자 수를 26%에서 50%까지 낮출 수 있을 것으로 보고 있습니다. 이들 시스템을 통해 언젠가 자동차가 스스로 표지판을 인식해서 운전자가 달리는 자동차 안에서 독서를 하는 날이 오게 되기를 바랍니다.