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테슬라 모델 3의 자율주행기능, 다른 차와 이렇게 다르다.

  • 기사입력 2020.03.02 17:07
  • 기자명 이상원 기자
모델 3의 촬영용 3개의 카메라에는 일반 차량에 반드시 들어가는 이미지처리칩이 없다.

[M 오토데일리 이상원기자] 최근에 등장하는 신차들은 대부분 자율주행장치를 적용하고 있다. 하지만 브랜드, 차종에 따라 자율주행 레벨 수준은 현격한 차이가 있다.

제너럴 모터스(GM)는 스티어링 휠과 페달이 아예 없는 자율주행 콘셉트카 '크루즈 AV(autonomous vehicle)'를 개발중이다.

이 차는 크루즈 AV는 볼트 EV(전기차)를 기반으로 만든 자율주행 레벨4 수준의 자율주행차로, 시험용 크루즈 AV를 200대 생산했으며, 내년 중 완전 자율주행차 양산에 나선다는 계획이다.

가장 먼저 자율주행차 개발에 나선 구글 산하 구글 웨이모 역시 4단계 자율주행 차량 개발을 서두르고 있다.

하지만 이들 업체들이 개발중인 자율주행기능은  모두 말 그대로 ‘컨셉’ 수준이다, 도로를 달릴 수 있는 양산차와는 아직은 거리가 멀다.

현재 양산모델에 적용되고 있는 최고 수준의 자율주행기능은 '레벨 2.5 수준'의 반자율주행 기능으로, 미국 테슬라가 가장 앞서 있는 것으로 평가된다.

테슬라는 자율주행기능인 '오토파일럿'을 소프트웨어 업그레이드를 통해 계속 진화시키고 있으며, 올해 안에 '버전 9'을 내놓을 예정이다.

메르세데스 벤츠나 아우디, 현대차, 쌍용차, 혼다차 등 다른 자동차업체들도 잇따라 자율주행기능을 탑재한 차량들을 내놓고 있으나 기능면에서 여전히 테슬라와는 상당한 차이를 보이고 있다.

최근 일본 닛케이 크로스 테크와 닛케이 BP 종합연구소가 니이가타 국제자동차대학교의 협력을 통해 분해한 ‘테슬라 모델 3의 자율주행기능 역시 다른 차량 시스템과 현격한 차이를 보여준다.

테슬라 모델 3는 고성능 차량용 컴퓨터와 센서를 탑재, 스마트 폰처럼 소프트웨어 업데이트를 통해 자율주행 기능을 업그레이드 할 수 있는 것이 특징이다.

모든 기능의 조작을 센터페시아에 있는 터치디스플레이 하나에 집약, 정보를 표시해 줄 뿐만 아니라 창문 도어록과 트렁크의 개폐까지 조작이 가능하다.

모델 3의 두뇌인 고성능 컴퓨터 HW3.0

우선 모델 3의 두뇌는 차량에 탭재된 고성능 컴퓨터 HW3.0이다. HW3.0 내부에는 자율주행용 전자제어 유닛인 ‘ECU’와 기능 통제를 하는 두뇌인 ‘MCU’ 등 2개의 기판이 들어 있다. 이 두 장의 기판과 3개의 ‘보디 콘트롤러’를 통해 모델 3 전체를 제어한다.

ECU와 MCU 기판 사이에는 수냉식 시스템이 위치하는데 이는 비용이 비싸 일반적으로는 채용이 쉽지 않다.

운전지원 기능과 자율주행 기능의 핵심은 센서다. 모델 3에는 차량 바깥쪽을 향하는 8개의 카메라와 12개의 음파탐지기, 1개의 밀리파레이더, 그리고 GPS 안테나가 오토파일럿 ECU에 연결돼 있다.

여기서 모델 3의 놀라운 점은 전방 촬영용 3개의 카메라에는 일반 차량에 반드시 들어가는 이미지처리칩이 없다는 것이다.

즉, 카메라 모듈에는 이미지처리 칩을 내장하지 않고 촬영된 영상을 곧바로 차량용 컴퓨터에 직접 전달한다는 것이다.

이는 어떤 장소에, 어떤 방향이든 카메라 수를 간단하게 늘릴 수 있는 등 필요에 따른 카메라 탑재 자유도를 높일 수 있는 것이 강점이다.

테슬라의 구동 유닛은 모터와 인버터 감속기를 일체화한 구조로 되어 있다. 테슬라의 모델 S 등 기존 차종들은 ‘유도모터’를 사용했지만 모델 3는 리어 구동 유닛에 ‘영구자석동기모터’를 사용했다.

미국의 영토를 형상화한 인버터 내부 기판

여기에 사용되는 인버터는 모델 S에 적용된 인버터보다 크기가 절반 밖에 안되며, 매우 심플한 구조로 돼 있다. 인버터 내부 기판은 미국의 영토를 형상화했으며, 전극에는 금을 사용, 인버터 비용이 다소 높은 것으로 알려져 있다.

결론적으로 테슬라 모델 3의 자율주행시스템은 고성능 차량용 컴퓨터와 이 컴퓨터와 직접 연결하는 카메라, 센서, 그리고 효율성 높은 인버터를 사용함으로써 다른 차량의 자율주행시스템보다 훨씬 앞서가고 있다.

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