완전 무인 주행 가능한 中 자동운전 자전거

센서와 카메라, AI 기술 진화를 통해 인간이 아닌 컴퓨터가 자동차를 운전하는 자율주행 시스템 기술은 빠르게 발전하고 있다. 화웨이 AI 엔지니어가 이런 자율주행 시스템을 두 바퀴로 주행하는 자전거에 구현하는데 성공했다.

이 엔지니어가 자율주행 자전거를 개발하게 된 계기는 자신이 비 오는 날 자전거를 타다가 넘어져 안면에 부상을 입은 적이 있다. 자율주행 자동차 포인트는 운전자가 무인에서도 차량이 주행 가능하다는 것이다. 자율주행 자전거의 경우에는 운전자가 무인이면 자립할 수 없다는 문제가 있다. 일반 자동차는 4륜이기 때문에 충분히 자립할 수 있지만 2륜 밖에 없는 자전거는 인간이 탄 채 중심을 이동시켜 균형을 유지한다. 완전 무인이라면 일정 이상 속도를 내야 자립이 가능하다.

엔지니어는 자신의 자전거에 자율주행 시스템을 구현하기 위해 원반 회전 모멘트를 이용한 자세 제어 모듈을 채택했다. 같은 자세 제어 모듈은 인공위성 등에도 응용되고 있다. 자율주행 자전거는 정밀 소형 센서로 기울기를 감지하고 데이터를 자세 제어 모듈에 피드백해 자립할 수 있도록 한다.

또 자율주행을 가능하게 하기 위해 톱튜브에는 주위 물체를 펄스 레이저로 인식하는 라이다 센서를 장착한다. 핸들은 이미지 인식용 카메라를 탑재하고 있다. 또 페달을 젓지 않고 뒷바퀴를 직접 모터 회전 시스템을 채택했다.

캐드로 필요한 부품을 설계했는데 후륜 구동 모듈에 수납한 자율주행용 컴퓨터 보드는 전자공작이 취미인 개발자가 설계한 것이라고 한다. AI용 프로세서는 화웨이 어센드310을 얹었다. 자율주행용 AI는 화웨이 애플리케이션 오케스트레이션 서비스(Application Orchestration Service)를 이용해 자체적으로 개발한 것이라고 한다.

핸들은 톱튜브에 장착한 모터와 와이어를 이용해 이동하는 구조. 자세 제어 모듈을 이용한 균형 제어는 완벽해 수cm 밖에 안 되는 울타리에서 아무런 문제없이 자립 가능하다고 한다. 자세 제어 모듈은 톱튜브에 고정하는 것도 가능하며 앞바퀴를 들고 외발 자전거 같은 상태로 균형을 유지할 수도 있다.

자율주행 테스트도 자전거는 천천히 그렇지만 문제없이 주행한다. 차선에 그려진 교통 표지판을 인식하고 우회전 할 때에는 우회전 차선을 주행한다. 카메라로 전방 물체를 인식하기 때문에 거리에 있는 장애물이나 멈춰있는 차량을 인식하면서 자동으로 코스를 제거하고 주행한다. 라이다는 주위 벽을 인식할 수 있어 자전거는 좁은 복도도 잘 이동한다.

개발자는 자전거 자율주행 시스템을 XUAN(Extremely Unnatural Auto-Navigation)으로 명명하고 소스코드는 깃허브에 공개하고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.