너무 다양한 교통 표지판 (출처: 미디어모현)
운전하다가 도로 위 다양한 표지판들을 본 적이 있으실거예요. 세모, 동그라미 모양에 빨간색부터 파란색까지 다양한 색상을 가지고 있죠. 이런 표지판들은 비슷해보이지만 모두 달라서 운전자마저도 갸웃하게 만들 때가 많은데요. 또 도로 위 설치된 개수는 얼마나 많은지 조금 지나면 또 새로운 표지판을 만나게 됩니다.
표지판 속 표시는 도로 위 질서와 운전자의 안전과 밀접하게 연관되기 때문에 매우 중요한 역할을 합니다. 따라서 운전자는 도로 위 곳곳에 수많은 표지판들을 인식하면서 주행해야 하죠. 만약, 속도제한 표지판을 보지 못하다가 속도가 넘어서면 운전자는 벌금을 내야하는 상황이 올 수도 있고요. 과속방지턱에 주의하라는 표지판을 인식하지 못하면 자동차 속도를 늦추지 못해서 큰 사고가 날수도 있죠.
하지만 요즘 자동차는 사람이 직접 표지판을 인식하지 않아도 알아서 알려준다고 합니다. 자동차가 표지판을 인식하는 기능은 자율주행에서 가장 기본적인 기능으로 주목받고 있는데요. 자동차는 어떻게 사람만큼 정확하게 표지판을 읽고 알려주는 걸까요?
(출처: PathPartner)
🚗자동차는 훈련된 ‘알고리즘’으로 표지판을 인식해
운전자가 정면을 응시한 채로 운전을 하지만 표지판을 보지 못하는 상황이 생길 수도 있어요. 예를 들면 신호등을 보다가 또는 길을 참고하기 위해 네비게이션을 보다가 놓치는 상황들이 있잖아요. 이제 운전자는 걱정하지 않아도 됩니다. 자동차는 알아서 앞에 있던 표지판의 정보를 읽고 다양한 정보를 차량 계기판에 알려주니 말입니다. 구간에 따라 적절하게 제한속도가 표시되고요. 진입이 금지됐거나 일시 정지로 지정된 구역에 오면 경고해줍니다.
모두 교통 표지판 인식(TSR) 시스템이 부리는 마법인데요. TSR은 사용자의 선택에 따라 끄고 켤 수 있으며, 대부분의 신차에 적용되고 있습니다. 주로 ▲제한속도 표지판 ▲일시정지 표지판 ▲진입금지 표지판을 인식하고 알려줍니다.
그렇다면 차량은 표지판을 어떻게 알아보는 걸까요. 운전자가 열심히 운전 중이면, 차량의 윈드실드 상단의 전방 카메라는 앞에 있는 물체들을 인식하는데요. 여기서 카메라는 딥러닝으로 훈련된 여러 알고리즘으로 다양한 표지판을 식별합니다.
(출처: 픽사베이)
예를 들어볼까요? 운전자가 운전하는데 차량이 속도제한 구간을 지나갈 때 전방에 50km 속도제한 표지판이 있다고 가정해봅시다. 카메라는 모양을 식별하는 알고리즘으로 ‘원’을 파악해서 표지판이라는 걸 먼저 인식하고요. 그 후 색깔을 파악하는 알고리즘으로 ‘빨간색’과 ‘하얀색’을 식별한 뒤 제한속도가 적힌 숫자인 ‘50’은 문자 알고리즘으로 파악합니다. 그러면 이걸 모두 종합해 속도제한 표지판이라는 판단을 내리는 거죠.
알고리즘을 통해 표지판을 인식했다면 이제는 위치 정보에 기반해서 운전자에게 구간별 표지판 정보를 적절히 알려줘야겠죠. 바로 차량 내부의 GPS 시스템이 기반이 됩니다. GPS 시스템과 표지판 정보를 결합해 TSR은 차량이 지나가는 위치에 알맞는 표지판 정보를 정확하게 알려준답니다. 만약 차량이 제한된 속도를 넘어섰다면 계기판에 있는 표시가 깜빡이거나 경고음이 울리는 등 다양한 방식으로 알려주게 되죠.
제한속도를 초과하면 엔진출력으로 차속을 제어 (출처: BuyACar)
🚕’제한속도’도 자동차가 알아서 맞춰줘
이제는 여기서 더 나아간 기능으로 발전하고 있는데요. 바로 TSR 시스템의 속도 정보를 기반으로 자동차 스스로 속도를 조절하는 지능형 속도지원(ISA) 시스템입니다.
차량이 과속하면 사고 위험성도 따라 높아지는만큼 국내는 다양한 상황에 대한 속도를 제한하고 있는데요. 어린이 보호구역과 노인 보호구역처럼 사회적인 약자를 보호하기 위해 구간별로 속도도 제한해뒀죠. 만약 운전자가 이런 속도 제한을 어기게 되면 벌칙금 또는 과태료가 부과됩니다. ISA는 이렇게 다양한 상황에서 유용하게 사용될 수 있어요.
어린이보호구역 속도제한 (출처: 월드투데이(WorldToday))
ISA는 TSR에서 받은 속도제한에 대한 표지판 정보를 기반으로 합니다. 만약 자동차가 제한속도를 초과했다고 판단하면 차량은 몇 가지 단계를 거쳐 속도를 제어해주게 됩니다. 처음엔 스티어링 휠로 진동을 보내주거나 음향으로 경고해줍니다. 그럼에도 불구하고 속도가 줄어 들지 않는다면, 자동차의 두뇌역할을 해주는 전자제어 유닛(ECU)을 통해 차속센서의 정보를 받은 차량의 자동변속기는 자동으로 엔진 출력을 제어해서 속도를 조절해주죠.
특히 자동차가 알아서 신호나 표지판을 인식하고 알맞게 주행하는 기능은 자율주행에 대한 관심도가 급증하며 더욱 주목받고 있습니다. 아직 널리 상용화되지는 않았으나 그 중요성을 인지한 유럽연합(EU)은 일반 안전규정(General Safety Regulation)에 따라 2024년 7월부터 판매되는 모든 신차에 ISA 시스템을 표준 장착해야 한다고 지정하기도 했죠. 알아서 속도를 제어해주는 ISA 시스템을 법적으로 의무화하면 교통사고로 인한 현재 사망자수의 26%에서 최대 50% 수준까지 낮출 수 있을 것으로 추측되고 있습니다.
(출처: giphy)
도로 위에는 참 많은 표지판들이 운전자에게 도로 정보를 표시해주고 있는데요. 그런 측면에서 TSR과 ISA는 참 유용한 기능입니다. 하지만 두 기능이 아직 모든 표지판을 완벽하게 파악하는 것은 아니라고 합니다. 언젠가는 자동차가 스스로 표지판을 인식하며 자율주행하는 날이 오겠죠?
테크플러스 에디터 최현정
tech-plus@naver.com
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