일본산업뉴스요약

Nikkei X-TECH_2021.4.27

카메라와 LiDAR는 융합으로
AI와도 연계해 사람의 눈을 뛰어넘는다

카메라 단체 기술의 진화는 거의 종료. 지금부터는 다른 센서와의 일체화나 AI를 포함한 기능의 깊이 있는 레벨로의 연계가 시작될 것 같다.

카메라는, 자동 운전의 ‘3종의 신기(神器)’ 중에서도 가장 중요한 센서라고 할 수 있다. 카메라가 있으면 LiDAR는 불필요라고 하는 것은 Tesla 만이 아니다. 미쓰비시 등도 당분간 카메라와 밀리파 레이더만 있으면 된다는 입장이다.

다만, 센서 단체로서의 카메라에 이 이상의 기술 혁신은 별로 기대되고 있지 않다. 해상도로만 말하면 800만 화소(8MP)면 충분(Mobileye)하며 40MP나 그 이상의 고화질 이미지 센서의 탑재가 진행되는 스마트폰이 앞선다.

최근의 자동 운전용 카메라에 요구되고 있는 것은, LiDAR와의 일체화, 그것도 인공지능(AI)을 개입시켜 제휴 동작을 하는 방향성이다(그림 20).

교세라도 카메라와 LiDAR를 일체화시킨 제품을 개발중이다. 동사에 의하면, 일체화란 단지 하나의 케이스에 동봉하는 것이 아니고, 광축을 공유시켜, 양 센서의 시차의 차이를 높은 정밀도로 없애는 것이라고 한다. 단지 옆으로 나란히 시야를 신호 처리로 일치시키는 것 만으로는, 환경의 변화에 의한 렌즈의 변형 등에서 곧바로 큰 어긋남이 생겨 버리기 때문이다. 최근의 LiDAR는 각도 분해능이 0.1°라고 하는 예도 적지 않기 때문에, ‘0.1°이하의 정밀도로 시야를 일치시키는 것이 중요’(쿄세라)하다고 한다.

일체화 다음에 있는 것이, 카메라와 LiDAR의 AI를 개입시킨 제휴 동작이다. 전술의 SteraVision는 그것을 LiDAR 단독으로 실현했지만, 카메라와 LiDAR의 일체화 제품에서는 그 흐름이 선명히 되어 있다.

예를 들어 카메라로 교통신호나 보행자 등을 발견했을 경우 LiDAR에 그곳(Region of Interest: ROI)을 중점적으로 주사하도록 해야 안전성을 높일 수 있다. AEye는 그것을 ‘액티브 서치’, 교세라는 ‘스캔 컨트롤’이라고 부른다. “LiDAR로 도로의 끝에 무엇인가 찾아내면, 그것이 무엇인가를 카메라로 보러 간다”(교세라)는 것도 있을 수 있어 타사 제품의 LiDAR보다 먼 곳의 장애물의 검지 성능이 높다고 한다. 교세라는 이러한 기능을 가까운 장래, 이용 가능하게 할 계획이라고 한다.

앞서 소개한 A Eye가 MEMS 미러를 극단적으로 작게 만든 이유 중 하나는 미러의 제어성을 높여 ROI에 주사점을 집중시키는 데 있었던 것이다.

-- 카메라 렌즈의 얼룩은 자동으로 제거 --
자율주행차에 대해 자주 듣는 불안감 중 하나가 악천후 등으로 센서, 특히 카메라 렌즈가 흐리거나 젖거나 혹은 진흙으로 더러워져 시야가 사실상 막힐 경우 어떻게 할 것인가 하는 점이다. 인공지능(AI)이라고 해도 갑자기 '시야’가 가려져 버린다면 갓길에 멈춰 서는 등 안전 확보 행동조차 쉽지 않을 것이다.

-- 초음파 진동으로 오염 제거 --
무라타 제작소는 이에 대한 유력한 대책 기술을 제안했다. 그것이, 카메라를 덮는 커버 유리의 더러움을 자체적으로 제거하는 구조이다(그림 D-1).

이는 초음파 기술의 응용으로 커버유리를 받치는 부분에 피에조 소자를 실장하고 이를 고주파로 진동시킨다. 그러면 진흙으로 얼룩져 있던 커버 유리가 순식간에 청소된다. 무라타 제작소는 더러움의 타입에 따라서는, 앞유리의 세정액도 병용 하는 것을 상정한다.

렌즈가 더러워지면 자동으로 세정을 시작하도록 설정해 두면, 만일의 경우에도 당황하지 않아도 된다.

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