테슬라가 새로운 소프트웨어인 버전 8.0을 공개하였다. 버전 8.0은 얼마전 있었던 사망사고를 기점으로 오토파일럿 기능향상에 중점을 두었으며, 레이더 제조사인 보쉬와 협력하여 레이더 성능에 많은 소프트웨어적인 발전을 이루었다.
이는 2014년 10월 이후에 출고된 차량부터 적용되는 사항이다. 기존의 시스템은 카메라와 초음파 센서에 의존을 하고 레이더는 보조역할을 하였으나 이번 업데이트 부터는 레이더가 좀 더 광범위한 곳에 쓰이게 된다. 특히 레이더가 보조적일수 밖에 없었던 이유는 레이더 시스템의 특성상 오판이 잦기 때문.
금속물체는 증폭하여 표시하고, 사람이나 나무 같은 물체는 제대로 보지 못하는 문제가 있었으나 테슬라의 차량들에 의해 수집된 더 상세한 포인트 클라우드를 통해 이를 보정한다.
이외에도 레이더 센서의 공명을 통해 앞에서 주행중인 차량의 앞에서 벌어지는 상황까지도 인식할 수 있게 되었다.
아래는 소프트웨어 업데이트 8.0에 대한 테슬라팀의 블로그 글.
원문 - https://www.tesla.com/blog/upgrading-autopilot-seeing-world-radar
오토파일럿 업데이트: 세상을 레이더로 바라보다
테슬라 팀, 2016년 9월 11일
버전8의 소프트웨어에서는 수많은 작은 발전이 있었는데요, 이는 아래 있는 부록에 수록되어 있습니다. 가장 큰 개선점은 오토파일럿에 이루어 졌는데, 차량에 장착된 레이더를 통해 더 발전된 신호 처리를 하여 세계를 인식하게 했습니다. 레이더는 2014년 10월 이후에 출고된 테슬라 차량에 모두 달려있는 것으로, 오토파일럿 하드웨어 정책에 따른 것입니다. 하지만 이는 보조센서로만 사용되었고 주로 카메라와 이미지 프로세싱 시스템 위주로 작동 되었습니다.
많은 고민을 통해 우리는 레이더가 카메라의 시각적 이미지 인식을 거치지 않고 주 컨트롤 센서로 사용 될 수 있다는 결정을 내렸습니다. 이는 큰 결정이며, 직관에 반대되는 문제입니다. 왜냐면 레이더가 바라보는 세상은 이상하기 때문이죠. 레이더의 광자들은 아주 간단하게 안개나 먼지, 비, 그리고 눈을 꿰뚫어 볼 수 있습니다. 하지만 금속물체는 거울 처럼 인식을 하죠. 레이더는 사람을 볼수 있습니다. 하지만 반투명하게 보입니다. 나무나 플라스틱으로 만든 것도, 사람의 눈에는 분명하게 보이지만 레이더에게는 유리 만큼이나 투명하게 보입니다.
반면에 어떠한 금속물체, 그리고 그것이 그릇 처럼 생겼다면 반사만 하는 것이 아니라 반사된 신호를 실제보다 몇배로 증폭시킵니다. 버려진 음료수 깡통이 도로에 버려져 있고, 그것의 오목한 바닥이 차량을 바라보고 있다면 엄청나고 위험한 물체로 인식하게 될 것입니다. 하지만 사실 그런 것을 피하려고 급 브레이크를 밟고 싶지는 않죠.
따라서 레이더를 사용할때 가장 큰 문제는 이런 잘못된 알림을 내지 않도록 만드는 것 입니다. 무언가 거대하고 단단한 물체를 들이 받으려 할때 급 브레이크를 밟는 것은 중요하지만 음료수 깡통을 밟고 지나가려고 할때는 일어나지 않아야 하죠. 이런 불필요한 브레이킹 상황은 굉장히 성가시며 최악의 상황에는 부상도 입을 수 있죠.
그러한 문제를 해결하기 위한 첫번째 단계는 더 상세한 포인트 클라우드를 만드는 것 입니다. 소프트웨어 8.0은 동일한 하드웨어에서 6배나 많은 레이더 물체를 인식하고 물체당 더 많은 정보를 읽어 냅니다.
두번째 파트는 그러한 레이더 스냅샷을 계속해서 연결하는 것입니다. 이것은 10분의 1초마다 작동하여 3D 사진으로 이루어진 세상을 만들어 냅니다. 하나의 프레임으로는 물체가 움직이는지 아니면 정지해있는지 아니면 물체가 아니라 허상인지 구분하기 어렵습니다. 차량의 속도와 예상 경로 통해 연속적인 프레임 여러개를 비교하면 자동차가 어떤 것이 실제하며 충돌 가능성을 판단하게 됩니다.
세번째 부분은 훨씬 더 어렵습니다. 자동차가 오르막에 있는 높이 달린 고속도로 표지판에 가까이 다가가거나 아래로 내려가는 도로로 들어가면서 다리 밑을 지나게 될때 종종 이를 충돌사고로 인식하게 됩니다. 네비게이션 데이터와 GPS의 높이 정확도는 자동차가 물체 아래로 지나가는지 또는 그렇지 않은지에 대한 충분한 정보를 제공하지 못 합니다. 자동차가 충돌 상황에서 도로 높이가 바뀐다면 브레이킹 하기에는 너무 늦습니다.
이것은 플릿 러닝이 유용하게 쓰입니다. 원래 차량의 플릿은 도로 표지판, 다리와 여러 고정된 물체를 보면서 레이더로 세상을 기록하하는 것 이외에는 별다른 조치를 취하지 않습니다. 운전자가 브레이크를 밟게 되면 자동차의 컴퓨터는 조용히 이것을 비교한뒤에 테슬라 데이터 베이스에 업로드 합니다. 만약 여러대의 차량이 레이더가 인식한 해당 물체를 안전하게 지나치면 오토파일럿이 켜져있든 꺼져있든 간에 그 물체는 지오태깅된 화이트리스트에 들어가게 됩니다.
데이터는 잘 못된 브레이킹 상황이 극히 적음을 보여주게 되고, 카메라가 앞에 있는 물체를 인식하지 못하더라도, 자동차는 레이더를 사용해 약하게 브레이크를 밟게 됩니다. 만약 약 99.99%의 충돌 상황이 확실시 되면 시스템의 확신도가 높아지게 되며, 브레이킹의 정도가 점진적으로 최대까지 증가합니다. 이는 언제나 충돌을 피할 수 있게 해주지는 않지만, 충돌 속도는 극적으로 줄어들어 탑승자에게 심각한 부상을 입히지 않게 되는 수준까지 도달합니다.
이것의 분명한 효과는 레이더가 대부분의 시각적으로 모호한 것들을 꿰뚫어 본다는 것과 연관 되어 있습니다. 만약 UFO가 고속도로에 착륙하여 시야가 아예 안보이는 상황이 되더라도 언제나 브레이크를 정확하게 밟을 수 있게 되는 것이죠.
여기서 한단계 나아가, 테슬라는 앞에서 주행하는 차량 앞으로 레이더 신호를 반사시켜(레이더 신호의 흔적과 광자가 도달하는 시간으로 신호를 구별합니다.) 앞에서 주행중인 차량이 시각적으로나 레이더에서나 잘 안보이더라도 브레이크를 밟습니다. 앞에서 가는 차량이 깊은 안개에서 UFO와 충돌 할지라도 테슬라는 충돌하지 않을 것입니다.
추가 오토파일럿 릴리즈 노트
- TACC의 최대 브레이킹 개입 속도와 지연률이 5배이상 감소 되었습니다.
- 이제 레이더 에코를 통해 앞에 있는 두대의 차량까지 인식할 수 있으며, 끼어들기에 대한 응답이나 반응시간, 그리고 보이지 않는 물체에 대한 급 브레이크 상황에 대한 속도도 개선 되었습니다.
- 지시등이 켜져 있다면 고속도로 출구로 나갈수 있으며(8.0) 또는 네비게이션 시스템이 켜져 있으면 작동합니다(8.1). 초기에는 미국에서만 사용가능 합니다.
- 느리게 가는 선두 차량을 추월하려 할때 차선 가장자리로 이동 합니다.
- 인터페이스 알림이 좀 더 분명하게 바뀌었습니다. 계기판의 가장자리가 하얗게 빛이 납니다.
- 앞차량의 깜빡이를 인식하여 끼어들기 인식이 개선 되었습니다.
- 유럽에서 오른쪽 차선으로 추월하는 경향을 줄였습니다.
- 자동 차선 변경을 개선 했습니다.
- 자동차는 이제 부터 반복된 경고를 사용자가 무시할 경우 오토스티어 작동을 정차하기 전까지 막습니다.
- 전자식 브레이킹은 비상시 브레이킹 상황에 증폭된 성능을 냅니다.
- 수동 모드에서 운전자가 도로를 벗어나려 할때나, 오토스티어가 작동해제 된 이후 스티어링에 토크가 인식되지 않을경우 경고를 보냅니다.
- 확대된 데이터 수집을 통해 자동차는 오토스티어를 통해 충돌을 회피하고 이 가능성은 약 100% 입니다.
- 곡선주로 속도 조절은 이제 플릿러닝을 통한 노면 곡률을 사용합니다.
- 약 200개의 소소한 개선점이 있으며 이는 리스트에 올릴 가치가 없습니다.
