입력 : 2016.10.18 03:06
[진화하는 첨단 자동주차 시스템]
- 자율주행차로 가는 前단계
차량 앞뒤와 좌우 사이드미러에 초음파 센서 단 카메라 장착
주변물체와 거리·각도 알아내 전후방 기어·운전대 조작 명령
- 全자동주차 시스템 개발 한창
조향에서 제동·구동·변속까지 모든 운행 과정을 자동 진행
차에서 내려 버튼을 누르면 차가 저절로 스르르 전후좌우로 움직이며 빈 곳을 찾아 사뿐하게 주차를 마친다. 최근 현대자동차를 비롯, 세계 자동차업체들이 앞다투어 개발하는 자동주차(駐車)장치, 이른바 '주차 조향 보조 시스템(SPAS·Smart Parking Assist System)' 설명이다. 얼마 전 기아자동차가 공개한 쏘울 전기차(EV) 자동주차 동영상은 한술 더 뜬다. 건물 앞에서 운전자가 내리고 주차 버튼을 누르자 차가 알아서 혼자 지하주차장까지 내려가 빈 곳을 찾아 주차한다.
운전대 조작이 서툰 운전자들에겐 주차는 골칫거리다. 자칫 실수했다간 옆 차나 주변 장애물을 긁기 일쑤. 주차공간이 넉넉하지 않은 한국에선 더욱 그렇다. 이런 운전자들을 위해 개발한 전후방 카메라를 비롯, 갖가지 주차보조장치들은 진화를 거듭하고 있다. 그 주차 보조 기능을 극대화한 게 자동주차 시스템이다.
운전대 조작이 서툰 운전자들에겐 주차는 골칫거리다. 자칫 실수했다간 옆 차나 주변 장애물을 긁기 일쑤. 주차공간이 넉넉하지 않은 한국에선 더욱 그렇다. 이런 운전자들을 위해 개발한 전후방 카메라를 비롯, 갖가지 주차보조장치들은 진화를 거듭하고 있다. 그 주차 보조 기능을 극대화한 게 자동주차 시스템이다.
이미지를 클릭하시면 그래픽 뉴스로 크게 볼 수 있습니다. / 조선닷컴
자동주차는 2003년 일본 도요타가 프리우스를 개발하면서 IPA(Intelligent Parking Assist)란 이름으로 처음 선보였다. 이어 미 포드는 APA(Active Park Assist)란 이름으로, BMW는 리모컨 조작, 메르세데스 벤츠는 스마트폰으로 원격 주차가 가능한 시스템을 공개했다.
자동주차는 사실 자율주행차로 가는 전 단계, 맛보기라 볼 수 있다. 미국 도로교통안전국이 정의한 자율주행차 6단계(완전 수동 0~완전 자동 5)로 따지면 2단계쯤 다가와 있는 기술이다.
5단계 완전 자율주행차라면 주차 역시 자동이겠지만, 아직은 상용화 이전이라 현 상태에서 자율주행차 모습을 살짝 엿볼 수 있는 게 바로 자동주차 시스템인 셈이다.
주차보조 기능으로 최근 각광받는 건 전후방 카메라가 발전한 '전방위 모니터(AVM·Around View Monitoring)'이다. 차량 앞뒤뿐 아니라 좌우 사이드미러 밑에도 카메라를 달아 모두 4대가 작동한다. 이 카메라들이 앞뒤뿐 아니라 측면 사각(死角)지대까지 보여주면서 하늘에서 내려다보는 듯한 조감(鳥瞰) 장면을 모니터로 재현한다. 차들이 빽빽하게 밀집한 공공 주차장이나 장애물이 많아 지나가기 불편한 좁은 골목 등에서 AVM은 위력을 발휘한다.
위에서 내려다보듯 차량 위치를 알려주기 때문에 전후좌우 간격을 잘 관찰할 수 있고 덕분에 잘 안 보여 다른 차를 접촉할 위험을 줄일 수 있다.
여기서 더 나아가 자동주차 장치에는 초음파 센서가 달린다. 이 센서가 자동차 중앙컴퓨터로 통하는 전자제어장치(ECU·Electronic Control Unit)에 유선으로 연결되어 기어나 운전대 조작까지 이어진다. 센서가 나오는 초음파가 반사한 뒤 수신되는 시간이 주는 정보를 통해 거리를 측정한다. 이를 통해 주차 공간과 차량 위치에 따라 자동으로 차가 어떻게 움직여야 할지 궤적을 ECU가 계산해 산출한다.
이런 알고리즘은 수많은 사전 실험 사례를 통해 정보를 종합해 입력하면서 가능해진다. 예를 들어 카메라와 센서로부터 수집한 정보를 통해 측면에 장애물이 있다면 전진(또는 후진), 장애물 끝면이 일정 거리 이상 떨어지면 500도 각도로 회전, 차량 중심점과 기준 모서리가 2m 거리이면 정지 등 다양한 상황 변수를 알고리즘화하고, 일정한 유형에 따라 차량이 움직이도록 제어하는 구조다. 이 알고리즘이 해석하고 내리는 명령대로 운전대와 기어, 바퀴가 움직인다.
현대차는 '주차조향 보조시스템(SPAS)'을 2010년 아반떼에 장착했다. 차량 전방 범퍼 좌우 측면에 달린 공간탐색용 초음파 센서가 주차 가능 영역을 탐색한 뒤 운전대를 제어하면서 주차한다. 완전 자동 주차가 아니라 전진·후진 등 기어 조작은 화면에서 명령이 음성으로 나오면 운전자가 직접 작동해야 한다. 직각 주차와 평행 주차까지 가능하다. 현대차 연구소 관계자는 "현재 시스템에서는 평행 주차가 더 간편하다"면서 "차량과 앞뒤 장애물 간격이 합쳐서 1m 정도면 주차가 가능한 수준"이라고 말했다.
아직 모터쇼에서만 공개하고 상용화 이전인 '전자동 주차 지원 시스템(RAPAS·Remote Automatic Parking Assist System)'도 한창 개발 중이다. RAPAS가 본격 도입되면 조향, 제동, 구동, 변속 등 모든 과정을 자동으로 진행할 수 있다.
BMW가 7시리즈를 출시하면서 선보인 원격 주차 시스템은 운전자가 차에서 내리고 난 다음 자동차 키에 달린 버튼을 눌러 차를 리모컨처럼 활용해 앞뒤로 움직여 주차한다. 차문을 열 틈이 없는 좁은 공간에 차를 집어넣어야 할 때 편리하다. 다른 자동주차 장치처럼 직각이나 평행 주차도 지원한다.
자동주차는 사실 자율주행차로 가는 전 단계, 맛보기라 볼 수 있다. 미국 도로교통안전국이 정의한 자율주행차 6단계(완전 수동 0~완전 자동 5)로 따지면 2단계쯤 다가와 있는 기술이다.
5단계 완전 자율주행차라면 주차 역시 자동이겠지만, 아직은 상용화 이전이라 현 상태에서 자율주행차 모습을 살짝 엿볼 수 있는 게 바로 자동주차 시스템인 셈이다.
주차보조 기능으로 최근 각광받는 건 전후방 카메라가 발전한 '전방위 모니터(AVM·Around View Monitoring)'이다. 차량 앞뒤뿐 아니라 좌우 사이드미러 밑에도 카메라를 달아 모두 4대가 작동한다. 이 카메라들이 앞뒤뿐 아니라 측면 사각(死角)지대까지 보여주면서 하늘에서 내려다보는 듯한 조감(鳥瞰) 장면을 모니터로 재현한다. 차들이 빽빽하게 밀집한 공공 주차장이나 장애물이 많아 지나가기 불편한 좁은 골목 등에서 AVM은 위력을 발휘한다.
위에서 내려다보듯 차량 위치를 알려주기 때문에 전후좌우 간격을 잘 관찰할 수 있고 덕분에 잘 안 보여 다른 차를 접촉할 위험을 줄일 수 있다.
여기서 더 나아가 자동주차 장치에는 초음파 센서가 달린다. 이 센서가 자동차 중앙컴퓨터로 통하는 전자제어장치(ECU·Electronic Control Unit)에 유선으로 연결되어 기어나 운전대 조작까지 이어진다. 센서가 나오는 초음파가 반사한 뒤 수신되는 시간이 주는 정보를 통해 거리를 측정한다. 이를 통해 주차 공간과 차량 위치에 따라 자동으로 차가 어떻게 움직여야 할지 궤적을 ECU가 계산해 산출한다.
이런 알고리즘은 수많은 사전 실험 사례를 통해 정보를 종합해 입력하면서 가능해진다. 예를 들어 카메라와 센서로부터 수집한 정보를 통해 측면에 장애물이 있다면 전진(또는 후진), 장애물 끝면이 일정 거리 이상 떨어지면 500도 각도로 회전, 차량 중심점과 기준 모서리가 2m 거리이면 정지 등 다양한 상황 변수를 알고리즘화하고, 일정한 유형에 따라 차량이 움직이도록 제어하는 구조다. 이 알고리즘이 해석하고 내리는 명령대로 운전대와 기어, 바퀴가 움직인다.
현대차는 '주차조향 보조시스템(SPAS)'을 2010년 아반떼에 장착했다. 차량 전방 범퍼 좌우 측면에 달린 공간탐색용 초음파 센서가 주차 가능 영역을 탐색한 뒤 운전대를 제어하면서 주차한다. 완전 자동 주차가 아니라 전진·후진 등 기어 조작은 화면에서 명령이 음성으로 나오면 운전자가 직접 작동해야 한다. 직각 주차와 평행 주차까지 가능하다. 현대차 연구소 관계자는 "현재 시스템에서는 평행 주차가 더 간편하다"면서 "차량과 앞뒤 장애물 간격이 합쳐서 1m 정도면 주차가 가능한 수준"이라고 말했다.
아직 모터쇼에서만 공개하고 상용화 이전인 '전자동 주차 지원 시스템(RAPAS·Remote Automatic Parking Assist System)'도 한창 개발 중이다. RAPAS가 본격 도입되면 조향, 제동, 구동, 변속 등 모든 과정을 자동으로 진행할 수 있다.
BMW가 7시리즈를 출시하면서 선보인 원격 주차 시스템은 운전자가 차에서 내리고 난 다음 자동차 키에 달린 버튼을 눌러 차를 리모컨처럼 활용해 앞뒤로 움직여 주차한다. 차문을 열 틈이 없는 좁은 공간에 차를 집어넣어야 할 때 편리하다. 다른 자동주차 장치처럼 직각이나 평행 주차도 지원한다.