첨단 음향 센싱으로 자율주행차의 인지 능력 강화

생사가 갈리는 교통 상황에서 몇 초는 생과 사를 가릅니다. 인간 운전자는 본능적으로 시각과 청각에 모두 의존하지만, 대부분의 자율주행 시스템은 시각적 인지에만 의존합니다. 카이로 기반 AI 및 센서 기업 아벨랩스(Avelabs)는 차량에 신뢰할 수 있는 청각을 부여하는 엔드투엔드 음향 센싱 솔루션 '오토히어스(AutoHears)'를 선보였습니다.

"환경을 평가할 때 시각이 가장 중요한 감각입니다."라고 아벨랩스 제품 관리 디렉터 암르 압델사부르(Amr Abdelsabour)는 올해 오토센스 브뤼셀(AutoSens Brussels) 패널 세션에서 말했습니다. "하지만 운전자로서 우리는 소리에 의존하기도 합니다. 뒤쪽에서 들리는 사이렌 소리나 사각지대 교차로의 경적 소리는 보이기 전에 들립니다."

오토센스에서 아벨랩스는 실시간으로 소리를 감지, 분류, 위치를 파악하는 콤팩트한 음향 센서 플랫폼 오토히어스를 공개했습니다. 이 시스템은 맞춤형 마이크, 기계적 인클로저, 독점 소프트웨어로 구성되며, 긴급차량 사이렌, 시야 가림 위험, 자연재해 징후(낙석 등), 인근 충돌, 총성, 폭발 같은 안전Critical 이벤트를 인식하도록 설계되었습니다. 또한 차량 자가 진단과 기본 음성 인식 기능도 제공합니다.

EE Times Europe: 오토히어스가 감지할 수 있는 소리와 없는 소리는 어떤 종류인가요?

암르 압델사부르: 우리는 차량 소음(타이어, 엔진, 브레이크)과 전 세계 표준 경적 및 사이렌 패턴으로 시작했습니다. 이 클래스들은 완전히 검증되었습니다. 현재 자연재해 소리와 충돌 시그니처를 라이브러리에 추가 중이며, 아직 개발 단계입니다.

EE Times Europe: 오토히어스는 모든 각도에서 소리를 감지합니다. 물리적 제약이 있나요?

압델사부르: 시스템은 모든 방향에서 소리를 포착하며 벽이나 장애물을 통해서도 감지합니다. 음향 센싱은 주변 소음에 상대적이므로, 조용한 환경에서는 자전거 바퀴 소리나 발소리 같은 미약한 소리도 감지합니다. 시끄러운 환경에서는 근처 사이렌 같은 지배적인 소리만 포착됩니다. 이러한 한계를 정량화해 명확한 성능 보장을 제공하고 있습니다.

EE Times Europe: 소리 분류는 어떻게 하나요?

압델사부르: 분류는 표준화된 소리(사이렌, 경적)에는 규칙 기반 알고리즘을, 복잡하고 비표준적인 차량 소음에는 머신러닝 모델을 혼합합니다. 오토히어스는 두 접근법을 모두 배포하며, 대상 소리 클래스에 가장 적합한 방법을 선택합니다.

EE Times Europe: 오디오 데이터가 시각 및 레이더 입력과 어떻게 융합되나요?

압델사부르: 인간 운전자가 청각으로 시각을 보완하듯, 오토히어스도 같은 원칙을 따릅니다. 원시 음향 스트림은 차량 도메인 컨트롤러로 전달되어 카메라 및 레이더 데이터와 융합됩니다. 예를 들어 레이더가 차량 거리를 특정하고, 카메라가 차량임을 식별하며, 오토히어스가 경적이나 사이렌 존재를 확인해 종합적인 상황 그림을 제공합니다.

EE Times Europe: 왜 통합 하드웨어-소프트웨어 시스템을 구축했나요?

압델사부르: 정확한 위치 파악은 정밀한 마이크 지오메트리와 신호 타이밍에 의존합니다. 기성품 마이크로는 이러한 요구사항을 충족할 수 없습니다. 센서 스택을 직접 설계함으로써 마이크 개수, 간격, 배치를 제어해 서브도 단위 위치 파악에 필요한 도착시간차(TDOA) 계산을 보장합니다.

EE Times Europe: 센서 및 처리 플랫폼 세부 사항은?

압델사부르: 센서는 중앙집중식 아키텍처로 작동합니다. 원시 오디오가 차량 도메인 컨트롤러로 스트리밍되며, 자일링스 FPGA나 TI ADAS TDA 칩 같은 상용 SoC에서 알고리즘을 실행합니다. 플랫폼은 완전히 적응 가능하며, 유일한 요구사항은 호환 가능한 컨트롤러입니다.

EE Times Europe: 오토히어스에서 '하드웨어 의존적'이란 의미는?

압델사부르: 기능 세트를 커스터마이징할 수 있습니다. 단일 마이크 구성은 방향성을 제공하고, 마이크를 추가하면 거리 추정도 가능합니다. 마찬가지로 더 높은 해상도의 위치 파악은 더 많은 처리 능력을 요구하며, 선택된 컨트롤러가 이를 지원해야 합니다. 고객 소프트웨어 스택과 통합하기 위한 커스텀 드라이버를 제공합니다.

EE Times Europe: 개발 단계는 어디까지 왔으며 언제 도로에 투입되나요?

압델사부르: 오토히어스는 제품 개발 단계에 있습니다. 핵심 개념을 검증하고 데모를 완료했으며, 이제 공공 도로 테스트와 인증 단계로 진입하고 있습니다. 성공적인 검증과 규제 승인 후 생산 준비가 이루어질 것입니다.

EE Times Europe: 초기 고객이 있나요?

압델사부르: 지난 9월 오토센스에서 제품을 발표했지만, 이미 여러 OEM 및 플릿 운영사와 필드 테스트 관련 논의가 진행 중입니다. 이러한 파트너십은 추가 개선을 위한 중요한 데이터를 제공할 것입니다.

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• 저전력 장치, 실리콘 달팽이관으로 청취 가능
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