자동 주차
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1. 개요
자동 주차는 차량이 주차 공간에 스스로 진입하도록 돕는 기술이다. 1934년에 수동 방식의 초기 시스템이 제안되었으나 상용화되지는 못했고, 1990년대 중반 프랑스에서 자동 평행 주차 프로토타입이 개발되었다. 현재는 센서, 카메라, 레이더 등을 활용하여 주차 공간을 감지하고, 조향 및 속도를 제어하여 주차 기동을 수행한다. 2003년 토요타를 시작으로, 여러 자동차 제조사들이 자동 주차 시스템을 자사 차량에 탑재하기 시작했으며, 평행 주차뿐만 아니라 직각 주차도 가능해졌다. 자동 주차 시스템의 발전된 형태로, 운전자 없이 차량 스스로 주차하는 자동 발렛 파킹(AVP) 기술도 개발되고 있다.
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자동 주차 | |
---|---|
개요 | |
이름 | 자동 주차 |
영어 이름 | Automatic parking |
관련 기술 | 차선 유지 지원 보행자 충돌 회피 완화 차량 인프라 통합 |
관련 주제 | 자동 주행 자동 주행 트럭 터널 문제 |
기술적 측면 | |
설명 | 자동차가 스스로 주차하는 기능 |
관련 연구 | Igor Paromtchik과 Christian Laugier의 '자율 차량 주차를 위한 동작 생성 및 제어' (1996) |
2. 역사
자동 주차 시스템은 차량 주변의 물체를 감지하기 위해 다양한 방법을 사용한다. 전면 및 후면 범퍼에 설치된 센서는 송신기 및 수신기 역할을 하며, 차량 근처의 장애물에 부딪히면 반사되는 신호를 방출한다. 차량은 비행 시간을 사용하여 장애물의 위치를 결정한다. 다른 시스템은 옴니뷰 기술과 같은 카메라 또는 레이더를 사용하여 장애물을 감지하고 주차 공간 크기와 도로변과의 거리를 측정한다.[9]
자동 주차의 핵심 개념은 사용 가능한 공간 내에서 차량 경로의 원하는 모양을 달성하기 위해 조향각과 속도의 기본 제어 프로파일을 계획하고 매개변수화하는 것이다. 주차 기동은 차량 서보 시스템의 센서 데이터와 주변 환경에 대한 거리 측정을 사용하여 제어된 일련의 움직임으로 수행된다. 조향 및 속도 제어는 실시간으로 계산되고 실행된다.[5][6]
자동차는 사용 가능한 제어 명령의 수가 위치와 방향을 나타내는 좌표의 수보다 적은 비홀로노믹 시스템의 한 예이다.
자동 평행 주차 알고리즘은 도로변을 따라 충분한 주차 공간을 찾고, 주차 공간 앞에 차량의 편리한 시작 위치를 확보한 다음 평행 주차 기동을 수행한다. 자동 출차는 주차 공간 내에서 차량 이동을 위한 사용 가능한 공간을 찾고, 주차 공간 뒤쪽의 적절한 위치에 차량을 배치한 다음, 교통 차선으로 빠져나오기 위한 기동을 수행하는 것을 포함한다.[4]
자동 주차 시스템은 평행 주차 및 차고 주차 기동을 위한 수동 조향 시 사람들이 느끼는 스트레스 수준을 줄여 편안함과 안전성을 향상시키는 것으로 나타났다.[10]
최근에는 차량 전폭 기준 좌우 40cm의 공간이 있을 경우 작동되는 협로 주행과 전진 주행 경로를 실시간으로 저장 후 이를 기반으로 후진 경로를 생성하고, 스티어링 휠과 차량 속도를 자동 제어하며 후진하는 후방 자율 주행 등이 통합된 차세대 주차 제어 시스템이 개발되었다. 이러한 기능은 전후 측방 총 12개의 근접 초음파 센서와 차량 내부 가속도계 센서, 휠 펄스 센서를 활용하고 소프트웨어 로직과 제어 시스템을 기반으로 자율 주행을 수행한다.[47][48] 이 외에 원격 자동 주차 시스템, 3D 서라운드 뷰 모니터, 후방 충돌 방지 등이 적용됐다.
2015년, 보쉬는 완전 자동 발렛 주차 시스템 출시 계획을 발표했다. 이 무인 시스템을 통해 운전자는 차에서 내려 스마트폰으로 자율 주차를 활성화할 수 있다. 이 시스템은 주차 기동을 계산하고 주변 환경을 모니터링한다.[19]
2. 1. 초기 개발
1934년, 차량을 들어 올려 바퀴 달린 네 개의 잭을 사용하여 옆으로 이동시키는 수동 방식의 초기 자동 주차 지원 시스템이 제안되었으나, 양산되지는 않았다.[2]1990년대 중반, INRIA에서 전기 자동차 Ligier를 이용해 세계 최초의 자동 평행 주차 실험 프로토타입 중 하나를 개발했다.[1][3] 이 기술은 오늘날 주요 자동차 제조업체들이 자동 주차 옵션을 제공하는 데 기반 기술로 채택하고 있다.
1992년, 폭스바겐은 IRVW(Integrated Research Volkswagen) 푸투라 컨셉트 카에서 4륜 조향을 사용하는 자동 주차 기술을 제안하여 평행 주차를 위해 옆으로 이동할 수 있게 했다. 그러나 이 기술의 상용 버전은 출시되지 않았다.[7]
2004년, 린셰핑 대학교 학생들은 볼보와 협력하여 Evolve 프로젝트를 개발했다. Evolve 차량은 센서와 컴퓨터를 사용하여 볼보 S60의 조향, 가속 및 제동을 제어하여 자동 평행 주차를 수행할 수 있었다.
2. 2. 상용화
2003년, 토요타는 프리우스 하이브리드 자동차에 지능형 주차 지원 시스템이라는 이름의 자동 평행 주차 기능을 옵션으로 제공하기 시작했다.[11] 이는 대한민국에 최초로 탑재된 자동 주차 기능이다.[46]2006년, 렉서스는 재설계된 렉서스 LS 세단에 자동 주차 시스템을 추가했는데, 이는 평행 주차뿐만 아니라 직각 주차도 가능했다.
2009년, 포드는 자사의 링컨 모델을 시작으로 평행 주차를 지원하는 액티브 파크 어시스트를 도입했다.[12]
2010년, BMW는 재설계된 5시리즈에 평행 주차를 수행하는 "주차 보조" 시스템을 도입했다.[13]
2012년 이후, 여러 자동차 제조업체에서 자동 주차 시스템을 다양한 모델에 탑재하기 시작했다.
제조사 | 모델 | 시스템 이름 |
---|---|---|
포드, 링컨 | 포드 포커스, 퓨전, 이스케이프, 익스플로러, 플렉스, 링컨 MKS, MKT | 액티브 파크 어시스트 |
토요타, 렉서스 | 토요타 프리우스 V Five, 렉서스 LS460, LS460 L | 첨단 주차 지원 기능 |
BMW | 6세대 3 시리즈 | 주차 보조 |
아우디 | 아우디 A6 | 주차 지원 시스템 |
메르세데스-벤츠 | C-클래스, CLS-클래스 쿠페, M-클래스 SUV, E-클래스, S-클래스, GL350, GL450 SUV(GL550 기본 사양), R-클래스 | 파크트로닉 |
자동 주차 시스템은 운전자가 쉽고 안전하게 주차하도록 돕는 기술이다. 1990년대 중반 INRIA에서 개발된 자동 평행 주차 실험 프로토타입을 시작으로,[1][3] 현재는 여러 자동차 제조사에서 자동 주차 기능을 제공하고 있다.
2013년, 홀덴 코모도어 (VF)는 전체 라인업에서 자동 평행 및 90도 주차를 기본으로 제공했다.[15]
2014년, 지프는 체로키 모델에 자동 평행 및 직각 주차 시스템인 파크센스를 도입했다.[16] 크라이슬러는 200 세단에 파크센스를 제공했다.[17]
2015년, BMW는 스마트워치로 작동하는 주차 보조 시스템을 갖춘 i3를 시연했다.[18]
3. 작동 원리
자동 주차는 차량의 조향각과 속도를 제어하여 원하는 경로를 만들어 주차를 수행한다. 이를 위해 차량 서보 시스템의 센서 데이터와 주변 환경과의 거리를 실시간으로 계산한다.[5][6] 초기 자동 주차 시스템 중에는 차량을 들어 올려 옆으로 이동시키는 수동 방식도 있었지만,[2] 현재는 대부분 자동화된 시스템을 사용한다.
자동 주차 시스템은 평행 주차 및 차고 주차 시 운전자의 스트레스를 줄여 편안함과 안전성을 높여준다.[10]
3. 1. 센서 및 감지 기술
자동 주차 시스템은 차량 주변의 물체를 감지하기 위해 다양한 방법을 사용한다. 전면 및 후면 범퍼에 설치된 센서는 송신기 및 수신기 역할을 모두 수행한다. 이 센서는 신호를 방출하고, 차량 근처의 장애물에 부딪히면 반사되어 돌아오는 신호를 감지한다. 그런 다음 차량은 비행 시간을 사용하여 장애물의 위치를 결정한다. 다른 시스템은 옴니뷰 기술과 같은 카메라 또는 레이더를 사용하여 장애물을 감지하고 주차 공간 크기와 도로변과의 거리를 측정한다.[9]
현대 주차 제어 시스템은 차량 전폭 기준 좌우 40cm의 공간이 있을 경우 작동하는 협로 주행 및 후방 자율 주행 기능을 포함한다. 이러한 기능은 전후 측방 총 12개의 근접 초음파 센서, 차량 내부 가속도계 센서, 휠 펄스 센서를 활용하며, 소프트웨어 로직과 제어 시스템을 기반으로 자율 주행을 수행한다.[47][48]
3. 2. 주차 경로 생성 및 제어
자동 평행 주차 알고리즘은 도로변을 따라 충분한 주차 공간을 찾고, 주차 공간 앞에 차량의 편리한 시작 위치를 확보한 다음 평행 주차 기동을 수행한다. 자동 출차는 주차 공간 내에서 차량 이동을 위한 사용 가능한 공간을 찾고, 주차 공간 뒤쪽의 적절한 위치에 차량을 배치한 다음, 교통 차선으로 빠져나오기 위한 기동을 수행하는 것을 포함한다.[4]
자동 주차의 핵심 개념은 사용 가능한 공간 내에서 차량 경로의 원하는 모양을 달성하기 위해 조향각과 속도의 기본 제어 프로파일을 계획하고 매개변수화하는 것이다. 주차 기동은 차량 서보 시스템의 센서 데이터와 주변 환경에 대한 거리 측정을 사용하여 제어된 일련의 움직임으로 수행된다. 조향 및 속도 제어는 실시간으로 계산되고 실행된다. 이 접근 방식은 주차 기동을 수행하는 데 필요한 다양한 경로 모양을 생성한다.[5][6]
자동차는 사용 가능한 제어 명령의 수가 위치와 방향을 나타내는 좌표의 수보다 적은 비홀로노믹 시스템의 예이다.
4. 대한민국 현황
대한민국의 자동차 제조사들은 자동 주차 기술을 채택해왔다. 2003년 토요타 프리우스 하이브리드 차량에서 자동 주차 보조 시스템이 처음으로 탑재되었다.[46]
현대자동차그룹은 차세대 주차 제어 시스템을 개발했다. (자세한 내용은 현대자동차그룹 섹션 참조)
4. 1. 현대자동차그룹
현대자동차그룹은 차세대 주차 제어 시스템을 개발했다. 이 시스템은 차량 전폭을 기준으로 좌우 40cm의 공간만 있으면 작동하는 협로 주행 기능과, 전진 경로를 실시간으로 저장하여 이를 바탕으로 후진 경로를 만들어 자율 주행하는 후방 자율 주행 기능을 포함한다.[47][48]이 시스템은 차량의 전후 측방에 총 12개의 근접 초음파 센서, 차량 내부 가속도계 센서, 휠 펄스 센서 등을 활용하며, 소프트웨어 로직과 제어 시스템을 통해 자율 주행을 수행한다.[47][48] 또한, 원격 자동 주차 시스템, 3D 서라운드 뷰 모니터, 후방 충돌 방지 기능 등도 적용되었다.
5. 윤리적 고려 사항
자동 주차 시스템의 사용이 증가하면서 안전, 접근성, 사용자 프라이버시와 관련된 윤리적 문제가 제기되고 있다.
수동 주차 기술에서 자동 컴퓨터 시스템에 대한 의존으로 전환되면서, 이러한 회사가 직면할 수 있는 책임 문제에 대한 우려가 제기된다. 자율 시스템과 관련된 윤리적, 법적 과제를 강조하며, 일부에서는 안전 개선을 장려하고 소비자에게 과도한 부담을 주지 않도록 사용자 및 개발자 간의 책임 공유 모델을 주장한다.[26]
6. 발전된 형태: 자동 발렛 파킹 (AVP)
세계 최초의 자동 평행 주차 실험 프로토타입 중 하나는 1990년대 중반 INRIA의 전기 자동차 Ligier에서 개발되었다. 오늘날 자동차에 자동 주차 옵션을 제공하는 주요 자동차 제조업체에서는 기본 기술을 채택했다.
차세대 주차 제어시스템은 차량 전폭 기준 좌우 40cm의 공간이 있을 경우 작동되는 협로주행과 전진 주행 경로를 실시간으로 저장 후 이를 기반으로 후진 경로를 생성하고, 스티어링 휠과 차량 속도를 자동 제어하며 후진하는 후방자율주행 등이 통합됐다. 협로주행 및 후방자율주행 기능은 전후 측방 총 12개의 근접 초음파 센서와 차량 내부 가속도계 센서, 휠 펄스 센서를 활용하고 소프트웨어 로직과 제어시스템을 기반으로 자율주행을 수행한다.[47][48] 이 외에 원격 자동주차 시스템, 3D 서라운드 뷰 모니터, 후방충돌 방지 등이 적용됐다.
6. 1. 정의
자동 발렛 파킹(Automated Valet Parking, AVP)은 운전자 없이 차량 스스로 특정 주차장이나 차고에 주차할 수 있는 시스템이다. 여러 자동차 제조사들이 자사 차량에 제한적인 형태의 자동 주차 시스템을 추가하고 있다.[46]2003년, 토요타 프리우스 하이브리드 차량에서 자동 주차 보조 시스템이라는 이름으로 최초 출시되었다.[46]
2019년, 테슬라는 테슬라 오토파일럿 차량 자동화 기능의 일부로 "스마트 소환" 기능을 추가했다.[20] 2020년, 메르세데스-벤츠는 S-클래스를 위해 보쉬와 공동 개발한 ''지능형 파크 파일럿''이라는 시스템을 도입했다. 이 시스템은 슈투트가르트 공항에서 테스트를 거쳤으며,[21][22] EQS에서도 로스앤젤레스에서 시연되었다.[23] 2021년 아우디는 자동 주차 시스템을 개발하고 있다고 발표했다.[24] 2023년 2월, BMW는 발레오와 자동 주차 시스템 개발을 위해 협력한다고 발표했다.[25]
6. 2. 현황
여러 자동차 제조사들이 자사 차량에 제한적인 형태의 자동 주차(AVP) 시스템을 추가하였다. 이 시스템을 통해 운전자가 차 안에 없어도 특정 주차장이나 차고에 차량이 스스로 주차할 수 있다.2019년, 테슬라는 테슬라 오토파일럿 차량 자동화 기능의 일부로 "스마트 소환" 기능을 추가했다.[20] 2020년, 메르세데스-벤츠는 S-클래스를 위해 ''지능형 파크 파일럿''이라는 시스템을 도입했다. 이 시스템은 보쉬와 공동 개발되었으며, 슈투트가르트 공항에서 테스트를 거쳤다.[21][22] 또한, EQS에서도 로스앤젤레스에서 시연되었다.[23] 아우디는 2021년에 자동 주차 시스템을 개발하고 있다고 발표했다.[24] 2023년 2월, BMW는 발레오와 자동 주차 시스템 개발을 위해 협력한다고 발표했다.[25]
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