본문 바로가기

BMW Infomation

카메라기반 운전자 어시스턴트 시스템 (KAFAS)

BMW 차량의 전면유리에는 여러가지 기능을 하는 KAFAS라는 카메라가 장착되어 있습니다...


이 KAFAS가 있으면 여러가지 기능을 작동시킬 수 있는데 아직 정리된 정보가 없는듯 해서 한번 정리를 해봅니다...



카메라기반 운전자 어시스턴트 시스템 (KAFAS)


사양에 따라서 카메라 기반의 다양한 시스템을 적용할 수 있다. 기술적 실행은 미러 홀더에 있는 카메라와 컨트롤 유닛 그리고 KAFAS-컨트롤 유닛을 통해 이루어진다.

카메라식 운전자 보조시스템의 표시 기능:

  • 차선 이탈 경고

  • 상향전조등 어시스턴트(일본에서는 허용안됨)

  • 속도 제한(영어: 스피드 리미트 인포메이션- Speed Limit Information)

  • 충돌경고

  • 추월금지

  • 새로운 사항: 도심 운행에서 사고 예방

  • 새로운 사항: 예방적 보행자 보호

  • 새로운 사항: 교통정체 어시스턴트는 자체 기능설명 참조

지침!

고객이 상향전조등 어시스턴트(5AC)만 주문한 경우 시스템은 내부 미러에서 자체 카메라 및 자체 컨트롤 유닛과 더불어 구현된다.


속도 제한 및 추월 금지 기능은 반드시 Professional 내비게이션 시스템과 가능하다.



예로 든 설명

번호

설명

번호

설명

1

도로 속도제한 표지판 인식 추월금지 디스플레이

2

충돌경고 디스플레이

3

속도 제한 디스플레이

4

차선 이탈 방지 디스플레이

5

상향전조등 어시스던트 디스플레이

6

도심 운행에서 사고 예방

7

예방적 보행자 보호



부품 간략 설명


카메라식 운전자보조시스템(KAFAS)의 다음과 같은 구성부품에 대한 설명을 숙지한다:



라이트 조작부, 방향지시등 스위치 및 운전자 보조시스템 조작 유닛


방향지시등 스위치에서 상향전조등 어시스턴트가 스위치 ON 및 OFF 된다. 이를 위해서는 라이트 스위치가 자동 전조등 제어 위치(위치 A) 또는 하향전조등 위치에 있어야 한다. 이외에도 하향전조등이 충분히 어두운 상태에서 켜진 것을 전제로 한다.

자동 전조등 제어장치가 없는 차량의 경우에는 밝은 상태에서도 상향전조등 어시스턴트가 활성화된다. 상향전조등 어시스턴트는 주변밝기에 따라 하향전조등을 켠다.





예 F30이(가) 표시됨

번호

설명

번호

설명

1

라이트 조작부

2

자동 전조등 제어장치의 포지션

3

하향전조등 포지션

4

방향지시등-상향전조등스위치

5

온보드 컴퓨터 버튼

6

상향전조등 어시스턴트 버튼


운전자 보조 시스템 조작 유닛의 버튼으로 차선 이탈 경고 및 충돌경고가 스위치 ON 및 OFF 된다. 





표시: F30

번호

설명

번호

설명

1

운전자 어시스턴트 시스템 조작부

2

차선이탈 방지장치 버튼

3

충돌 경고장치 버튼

4

4 핀식 플러그 컨넥터

  • 프론트 일렉트로닉 모듈(FEM)이 장착된 차량:

    운전자 보조시스템 조작 유닛은 LIN 버스를 통해 프론트 일렉트로닉 모듈과 연결된다. 프론트 전자 모듈로부터 카메라식 운전자보조시스템(KAFAS) 컨트롤 유닛으로 전달되는 버스 신호는 버튼의 작동에 대한 정보를 전달한다. ICM 컨트롤 유닛에서는 오직 시스템이 오류 없이 작동하는 경우에 한해 차선이탈방지 기능을 켜도록 허용한다. 이러한 경우에만 버스 신호를 통해 프론트 일렉트로닉 모듈에 포지티브 신호가 전달되며, 이로써 버튼의 기능조명이 활성화된다. 만약 시스템 오류가 존재하면 버튼을 눌러봐도 기능조명은 OFF 상태를 유지한다. 이로써 운전자는 차선이탈방지를 사용할 수 없음을 인식한다.

  • 정션 박스 일렉트로닉 (JBE)이 장착된 차량의 경우

    운전자 보조시스템 조작패널은 LIN 버스를 통해 차실하부 모듈 (FRM)과 연결된다. 차실하부 모듈로부터 카메라식 운전자보조시스템(KAFAS) 컨트롤 유닛으로 전달되는 버스 신호는 버튼의 작동에 대한 정보를 전달한다. ICM 컨트롤 유닛에서는 오직 시스템이 오류 없이 작동하는 경우에 한해 차선이탈방지 기능을 켜도록 허용한다. 이러한 경우에만 버스 신호를 통해 차실하부 모듈에 포지티브 신호가 전달되며, 이로써 버튼의 기능조명이 활성화된다. 만약 시스템 오류가 존재하면 버튼을 눌러봐도 기능조명은 OFF 상태를 유지한다. 이로써 운전자는 차선이탈방지를 사용할 수 없음을 인식한다.

  • F15부터: 차체 도메인 컨트롤러(BDC) 장착 차량:

    운전자 보조 시스템 조작 유닛은 LIN-버스를 통해 차체 도메인 컨트롤러(BDC)와 연결되어 있다. 차체 도메인 컨트롤러로부터 카메라식 운전자보조시스템-컨트롤 유닛으로의 버스 신호는 버튼의 컨트롤을 알린다. ICM 컨트롤 유닛에서는 오직 시스템이 오류 없이 작동하는 경우에 한해 차선이탈방지 기능을 켜도록 허용한다. 이 경우에만 버튼의 기능조명등을 작동하기 위해 버스 신호를 통해 차체 도메인 컨트롤러로 승인 확인이 전송된다. 만약 시스템 오류가 존재하면 버튼을 눌러봐도 기능조명은 OFF 상태를 유지한다. 이로써 운전자는 차선이탈방지를 사용할 수 없음을 인식한다.

지침!

차량에 최신 세대의 DSC(MK100)가 장착되어 있는 경우에는 이전에 통합식 섀시 매니지먼트(ICM)에서 계산되었던 기능 논리 부분이 DSC 컨트롤 유닛에 통합된다. 이를 통해 우선 ICM-컨트롤 유닛을 폐지할 수 있었다.





표시: F15

번호

설명

번호

설명

1

운전자 어시스턴트 시스템 조작부

2

비상등 스위치

3

6핀식 플러그 연결


운전자 보조 시스템 조작 유닛은 센터 콘솔의 비상등 스위치에 있다. 운전자 보조 시스템 조작 유닛은 6핀 플러그 연결을 이용하여 연결되어 있다.



KAFAS-카메라


내부 미러 홀더에 장착된 차선이탈방지 기능을 위한 비디오 카메라는 차량 전방을 감시한다. 해당 비디오 카메라에서는 도로 전방 약 40미터까지와 좌측 및 우측으로는 최대 5미터까지의 영역을 파악하게 된다. 영상데이터는 LVDS-데이터 배선을 통해 카메라식 운전자보조시스템(KAFAS) 컨트롤 유닛으로 전달된 후 평가된다. 컨트롤 유닛은 비디오 카메라가 녹화한 해당 영상에서 화상 처리를 통해 도로 및 차선 표시를 검색하게 된다.

카메라는 차폐된 10핀 플러그 연결을 통해 KAFAS-컨트롤 유닛과 연결되어 있다.





번호

설명

번호

설명

1

홀더

2

KAFAS-카메라

3

10핀 플러그 컨넥터, LVDS-데이터 라인


KAFAS 카메라의 가시영역 가장자리에는 KAFAS 카메라의 가열이 있다. 본 히터는 KAFAS 카메라 앞의 프론트 윈드쉴드에서 성에 맺힘이나 결빙 현상을 방지해 준다. 이에 따라 추운 날씨에서도 KAFAS-카메라의 가용성이 향상된다.





번호

설명

1

카메라식 운전자 보조시스템-카메라 히터



KAFAS: 카메라식 운전자보조시스템 컨트롤 유닛


카메라식 운전자 보조시스템-컨트롤 유닛이 비디오 카메라가 포착한 광점, 빛의 색깔 및 강도를 분석한다. 카메라식 운전자 보조시스템-컨트롤 유닛의 평가에 따라 ON/OFF 권장안이 표시된다. 비디오 카메라는 카메라식 운전자 보조시스템-컨트롤 유닛과 12핀 식 배선으로 연결되어 있다. 카메라식 운전자 보조시스템-컨트롤 유닛은 파워트레인 컨트롤러 에어리어 네트워크에 연결되어 있다.

카메라식 운전자 보조시스템-컨트롤 유닛은 앞 퓨즈박스를 통해 단자 15N (으)로 전원 공급을 받는다.





번호

설명

번호

설명

1

카메라식 운전자보조시스템(KAFAS) 컨트롤 유닛

2

12핀식 플러그 연결

3

10 핀식 플러그 컨넥터



조향핸들의 전동 액추에이터


진동 액추에이터는 스티어링 휠 스포크에 위치한다. 진동 액추에이터는 스티어링 휠을 진동하는 역할을 한다. 운전자 보조 시스템, 차선 이탈 경고 및 차선 변경 경고장치는 운전자에게 위험한 상황을 경고하기 위해 이 진동을 사용한다.

마찬가지로 스티어링 휠 내부에 설치되어 있는 조향핸들 일렉트로닉은 전동 액추에이터를 트리거링 한다. 진동 액추에이터 트리거링 요청은 통합식 섀시 매니지먼트(ICM) 또는 다이내믹 스태빌리티 컨트롤(DSC)에서 버스 신호 형식으로 버스 관련장치에 전달된다.

  • 차체 도메인 컨트롤러를 장착한 차량

    차체 도메인 컨트롤러(BDC)는 이 요청을 LIN-버스를 통해 스티어링칼럼 스위치블록의 조향핸들 일렉트로닉으로 전달한다.

  • 프론트 일렉트로닉 모듈이 장착된 차량:

    프론트 전자 모듈(FEM)은 이러한 요청을 LIN-버스를 통해 스티어링 칼럼 스위치블록의 조향핸들 일렉트로닉으로 전달한다.

  • 접합-상자-일렉트로닉이 장착된 차량:

    접합-상자-일렉트로닉(JBE)은 이러한 요청을 LIN-버스를 통해 스티어링칼럼 스위치블록 조향핸들 일렉트로닉으로 전달한다.

스티어링칼럼 스위치블록은 컨트롤 유닛이 아니다.





번호

설명

번호

설명

1

조향핸들 일렉트로닉

2

진동 액추에이터



시스템 기능


다음과 같은 시스템 기능들이 설명된다.

  • 기능적 네트워크

  • 도심 운행에서 사고 예방

  • 예방적 보행자 보호

  • 차선 이탈 경고

  • 상향전조등 어시스던트

  • 교통표시인식

  • 충돌경고

  • 차량 정지 상태 인식 시 자동 작동 브레이크

  • 추월금지

  • 시스템 한계


능적 네트워크


차선이탈방지 및 상향전조등 어시스턴트를 실행하기 위해서는 그 외의 컨트롤 유닛들에 분산된 기능을 갖춘 복잡한 시스템 네트워

크를 필요로 한다.

다음 그래픽은 F2x, F3x, F15의 상향전조등 어시스턴트와 차선 이탈 경고장치의 시스템 네트워크를 예로 들어 나타낸 것이다.





번호

설명

번호

설명

1

다이내믹 스태빌리티 컨트롤(DSC)

2

카메라식 운전자보조시스템(KAFAS)의 카메라 가열

3

실내 백미러에 장착된 KAFAS 카메라

4

동반자측 앞 퓨즈박스

5

프론트 전자 모듈(FEM) 또는 차체 도메인 컨트롤러(BDC)

6

퓨즈박스

7

전환 가능한 모터 구동식 우측 벨트 당김장치(REMARE), 모델별

8

센트럴 인포메이션 디스플레이

9

헤드 유닛(HU-H, HU-B)

10

통합식 섀시 매니지먼트(ICM). 차량에 최신 세대의 DSC(MK100)가 장착된 경우에는 해당 없음

11

전동 액추에이터가 장착된 스티어링칼럼 스위치블록

12

라이트 조작부

13

운전자 어시스턴트 시스템 조작부

14

계기판(KOMBI)

15

전환 가능한 모터 구동식 좌측 벨트 당김장치(REMALI), 모델별

16

헤드업 디스플레이, 모델별

17

카메라식 운전자보조시스템(KAFAS) 컨트롤 유닛


상향전조등 어시스턴트(5AC)만 있을 경우 시스템 네트워크는 다음과 같다(예: F2x, F3x, F15).




번호

설명

번호

설명

1

계기판(KOMBI)

2

카메라가 장착된 실내 백미러 및 상향전조등 어시스턴트(FLA) 컨트롤 유닛

3

퓨즈박스, 앞

4

프론트 전자 모듈(FEM) 또는 차체 도메인 컨트롤러(BDC)

5

퓨즈박스, 앞

6

스티어링칼럼 스위치블록

7

라이트 조작부



도심 운행에서 사고 예방


비디오 카메라는 차량 앞 주변을 포착한다. 비디오 카메라는 이미징을 이용하여 정지한 대상을 포함한 가시영역 내의 전체 차량(승용차, 로리, 오토바이)을 감지한다. 계산된 위치, 간격 및 상대 속도를 기반으로 경고가 출력되거나 제동이 시작된다.

이 기능은 운전자에게 위험한 충돌 상황을 경고하여 충돌 사고를 방지한다. 추가로 3 및 60km/h 사이에서 자동으로 제동이 시작된다. 이를 통해 사고 심각도가 낮아진다. 약 18km/h까지의 속도 편차까지 사고를 피할 수 있다. 이 기능은 낮과 밤에 사용할 수 있다.

충돌경고가 2단계로 출력된다. 첫 번째 단계(사전 경고)는 계기판(KOMBI)에서 경고 심벌을 표시한다. 두 번째 단계(긴급 경고)에서는 기호가 깜박인다. 추가로 경고음이 울린다.

양쪽 단계는 보조 시스템 조작장치로 스위치 ON 또는 스위치 OFF 할 수 있다. 엔진시동 시 기능이 항상 제공된다. 사전 경고는 센트럴 인포메이션 디스플레이에서 조정할 수 있다(조기, 보통, 지연). 충돌 직전에 사고 강도를 낮추기 위해 중간 제동력으로 제동이 자동으로 시작된다.

긴급한 경고의 경우에는 급제동이 최대한 신속하게 이루어지도록 브레이킹이 준비된다.



예방적 보행자 보호


비디오 카메라는 차량 앞 주변을 포착한다. 비디오 카메라는 이미징을 이용하여 보행자를 감지한다. 계산된 위치, 간격 및 상대 속도를 기반으로 경고가 출력되거나 제동이 시작된다.

이 기능은 10 및 60km/h 사이에서 예상되는 충돌을 운전자에게 경고한다. 추가로 제동이 자동으로 시작된다. 이를 통해 사고 심각도가 낮아지거나, 더욱이 사고를 피할 수 있다. 이 기능은 낮에만 사용할 수 있다.

충돌경고가 2단계로 출력된다. 첫 번째 단계(사전 경고)는 계기판(KOMBI)에서 경고 심벌을 표시한다. 두 번째 단계(긴급 경고)에서는 기호가 깜박인다. 추가로 경고음이 울린다.

양쪽 단계는 보조 시스템 조작장치로 스위치 ON 또는 스위치 OFF 할 수 있다. 엔진시동 시 기능이 항상 제공된다. 충돌 직전에 사고 강도를 낮추기 위해 중간 제동력으로 제동이 자동으로 시작된다.

긴급한 경고의 경우에는 급제동이 최대한 신속하게 이루어지도록 브레이킹이 준비된다.



차선 이탈 경고


차선 이탈 방지기능을 사용하기 위한 전제조건은 차선이 명확히 인식되고, 일정한 주행속도를 유지하는 것이다. 이로써 해당 시스템의 경고기능이 정확하게 제공될 수 있다. 차선을 위협적으로 변경하는 경우 해당 시스템은 스티어링 휠을 진동함으로써 운전자에게 경고를 전달한다. 한개 또는 두개의 차선에 대한 인식을 바탕으로 시스템에서는 우선 해당 차선에 대한 차량의 위치를 파악하게 된다. 요잉율 및 주행속도를 바탕으로 차선 이탈까지 남은 시간이 계산된다. 차선 표시를 이탈하기 전 적절한 시간에 경고가 전달된다.

경고는 오직 일회에 한해 해당 차선 표시에 근접할 때 나오게 된다. 해당 경고는 최대 2.5초 동안 지속된다. 만약 차량이 해당 차선 표시에 걸쳐있는 경우라면, 추가적인 경고는 전달되지 않는다. 원래의 차선으로 돌아온 이후 또는 새로운 차선으로 변경한 이후에야 다시금 경고 기능이 활성화 될 수 있다. 운전자의 의지가 작용한 차선 변경: 진입을 위해 방향지시등을 작동 시킨 경우라면, 경고는 출력되지 않는다.


다음과 같은 조건 하에서는 경고 기능이 완료된다:

  • 운전자가 원래의 차선으로 돌아온 경우

  • 차선 변경을 실시한 경우

  • 차량이 2.5초 이상 동일한 차선에서 직진한 경우

  • 차선 변경을 위해 방향지시등을 작동한 경우

  • 브레이크를 세게 밟는 경우(브레이크 압력에 따름)

경고가 작동되는 주행속도는 국가별로 다르다.

  • 유럽: 70 km/h

  • 미국: 40 mph

  • 일본: 50 km/h

시스템 및 경고 스탠바이 표시는 계기판 및 헤드-업 디스플레이(차량에 따라 다름)에 표시된다.



상향전조등 어시스던트


비디오 카메라는 광원을 기반으로 차량 전방을 모니터링 한다. 선행 차량이나 마주보고 오는 차량은 이미 400미터 전방부터 파악된다. 이 때 비디오 카메라의 포착범위는 약 1000미터까지이다. 비디오 카메라의 가시영역은 좌측 및 우측 방향으로 수평 방위각이 약 15° 수준이다. 비디오 카메라의 가시영역은 위쪽 및 아래쪽 방향 기준으로 수직 양각이 약 5° 수준이다. 비디오 카메라는 작동 중에 광점을 포착한다. 이 때 예를 들어 광색이나 광도와 같은 다양한 패러미터들이 구분된다.

포착된 광점, 광색 및 광도는 카메라식 운전자보조시스템(KAFAS) 컨트롤 유닛을 통해 판독된다. 판독 결과를 바탕으로 컨트롤 유닛에서는 스위치 온/오프에 관한 권장내용을 전달하게 된다. 본 권장내용은 카메라식 운전자보조시스템(KAFAS) 컨트롤 유닛 또는 FLA-컨트롤 유닛을 통해 전송된다. 스위치 온/오프에 관한 권장내용에는 또한 주행속도의 수준도 함께 반영된다. 주행속도가 30km/h 이하 일때는 상향전조등이 꺼진다. 주행속도가 40km/h 이상일 때는 모든 다른 관련 패러미터를 고려하여 상향전조등이 켜진다. 조명 수준이 충분한 장소에 차량이 위치한 경우라면, 상향전조등은 켜지지 않는다. KAFAS-컨트롤 유닛(또는 FLA-컨트롤 유닛)에서는 스위치 오프를 하라는 권장내용을 전송한다.



교통표시인식


마케팅 표시기호: 스피드 리미트 인포메이션(Speed Limit Information)

도로 속도제한 표지판 인식 시스템은 현재의 속도 제한 수준을 계기판 또는 헤드-업 디스플레이에서 나타내게 된다. 아울러 도로 속도제한 표지판 인식 시스템은 주행속도초과를 자제하라는 도움말을 운전자에게 제공한다. 차량에 대한 책임 및 주행속도에 대한 책임은 전적으로 운전자의 몫이다. 속도 제한에 대한 디스플레이는 다음과 같은 판독내용을 기반으로 한다.

  • 내비게이션 시스템 데이터

  • 비디오 카메라 영상데이터

내비게이션 데이터 내에 현재 주행하고 있는 도로에 대한 속도 제한 데이터가 저장되어 있는 경우라면, 해당 데이터는 카메라식 운전자보조시스템(KAFAS) 컨트롤 유닛에 의해 기본 자료로서 활용된다. 이와 병행하여 카메라식 운전자보조시스템(KAFAS) 컨트롤 유닛에 있는 비디오 카메라 영상자료 또한 함께 판독된다. 해당 영상데이터는 카메라식 운전자보조시스템(KAFAS) 컨트롤 유닛에 의해 판독된 후, 속도제한 도로표시 또는 속도제한 해지 도로표시와 함께 고려되어 판단된다. 비디오 카메라가 새로 설치된 속도 제한 표시나 지역적 또는 임시 최고속도제한 표시를 인식한 경우라면, 이는 기존의 내비게이션 데이터 보다 우선해서 디스플레이 된다. 속도 제한을 해지하는 도로 표지판이 인식되지 않거나, 잘 보이지 않는 경우라면, 해당 디스플레이는 명시된 시간 및 도로구간 변수에 따라 사라지게 된다.



충돌경고


액티브 정속주행장치(ACC = 레이더)의 충돌경고와는 달리 카메라를 기반으로 하는 기술이 적용된다. 차량 후방 영역에 대한 충돌경고는 임계 속도 15km/h부터 출력될 수 있다.

충돌경고 장치의 기능:

  • 1차 경고

    경고, 예: 충돌 위험 감지 시 또는 선행 차량과의 간격이 매우 적을 경우.

    계기판(대안: 헤드-업 디스플레이)의 적색 차량 심볼을 통한 경고.

    -

    간격이 적은 경우 일정한 사전 경고

    -

    접근 시 역동적 사전 경고

  • 위험 경고

    직접적인 충돌 위험 시 경고: 차량이 상대적으로 높은 속도 차이로 일정한 물체에 접근하는 경우.

    계기판(대안: 헤드-업 디스플레이)의 적색 차량 심볼 점멸 및 청각적 경고 신호

  • 브레이크 사전 충전

  • 동적 브레이크 제어(브레이크 보조장치) 임계값 조정

그 외에 체크 컨트롤-메시지가 출력된다.

경고 시점은 다양한 변수에 따라 다를 수 있다. 예:

  • 현재 주행상황 분류

  • 도로가 젖어 있는 경우

  • 페달 및 조향 작동을 통한 운전자의 주의 상태 평가

사용자 메뉴얼의 기능 제한 설명에 유의한다!



차량 정지 상태 인식 시 자동 작동 브레이크


차량에 선택사양 5AT가 장착되었다면, 차량의 정지를 예측 인식한다. 정차하는 차량의 경우 위험 범위에서는 급 정지가 발생할 수도 있다.



추월금지


이 기능은 계기판(대안: 헤드-업 디스플레이)의 해당 기호를 통해 감지된 추월 시도에 대한 금지를 표시한다. KAFAS-카메라에서 촬영된 화면은 내비게이션 데이터와 합성된다. 이는 추월금지 해제 시에도 표시된다.

추가로 교통표시(예: 화물차, 트레일러)가 감지 및 평가된다.


시스템 한계


본 시스템 기능은 도로 상황 및 날씨 환경에 따라 일부 제한될 수 있다. 예를 들어 도로에 눈이 덮여 있거나, 안개, 우천, 역광 및 눈부심이 야기된 경우 등은 본 시스템의 광학적 기능에 물리적 한계를 야기하게 된다.

서비스에 대한 지침


일반 지침


프론트 윈드쉴드 교환 시에는 카메라의 위치가 변경되었을 수 있기 때문에 차선이탈 경고장치 캘리브레이션이 필요하다. 컨트롤 유닛 교환시에는 캘다판 디스크레이션이 필요치 않다. 이러한 경우 카메라에 저장된 캘리브레이션 데이터는 컨트롤 유닛으로 전달된 후, 거기 저장된다.

진단 지침
참조사항! 서비스 기능에 유의한다!

진단 시스템을 통해 차선이탈방지에 대한 다음의 서비스 기능을 사용할 수 있다:

  • 차선이탈방지 액추에이터 보정

  • 캘리브레이션, 차선 이탈 경고

경로: 서비스 기능 > 운전자 어시스턴트 > 카메라식 운전자보조시스템

 

인쇄 오류, 내용상의 오류 그리고 기술적 변경은 사전 통고 없이 변경될 수 있음.