안녕하세요 특허그룹뷰 김현민 변리사입니다.
지난 7월 유럽연합은 승객과 보행자의 안전을 위해 ‘첨단 운전자 지원 시스템’인 ADAS 장착을 의무화하는 새로운 자동차 일반 안전 규정을 시행했습니다.이 규정은 새 자동차에 바로 적용될 예정이며 2024년 7월부터는 모든 유럽 신차에 적용됩니다.
ADAS란? 카메라, 레이더, 라이다 등의 감지장치를 통해 주행상황을 인식해 운전자에게 위험상황 등을 자동으로 알리고 속도조절 등 일부 운전기능을 자동화한 기능을 말합니다.
이에 따라 ADAS 기능 구현에 필수 요소인 카메라, 라이다(LiDAR) 등 물체 인식 관련 기술의 성장과 경쟁이 가속화될 것으로 예상되고 있습니다.
이에 대한 한국 기업은 얼마나 대비하고 있을까요?
어떤 기술의 발전 정도를 확인하기 위한 방법 중에 특허가 있습니다.이번 시간에는 한국의 ADAS 기능에 대한 관련 기술 특허를 살펴보겠습니다.
자율주행 차량용 카메라 & 라이더 기술 개요
▷ 물체 인식 카메라 물체 인식을 위한 3D 카메라는 방식에 따라 크게 스테레오, 구조광, ToF 방식의 세 가지로 나눌 수 있습니다.- 스테레오 카메라: 일정 거리에 두고 배치된 2대의 카메라를 이용하는 방법으로 서로 다른 2개의 위치에서 장면을 캡처하여 삼각측량법을 사용하여 2개의 이미지를 일치시키고 깊이정보를 추출 패턴을 가지고 추가 광원이 있는지에 따라 수동 스테레오 카메라 또는 능동 스테레오 카메라로 나뉜다.
- 구조광 방식 : 패턴화된 광원을 물체에 투사한 후 구조화된 광원의 변화를 추적하여 물체의 특징을 찾는 기술 – ToF 방식 : 적외선 광원을 조사하여 물체에 맞고 돌아오는 시간이나 파형을 비교하여 물체의 거리 및 깊이 정보를 추출하는 기술
- ▷ 라이더(LiDAR) 라이더는 레이저를 발사하고 돌아오는 신호의 시간차를 계산하여 깊이를 결정하는 기술로 레이저 신호의 변조 방식에 따라 DirectPulsed 및 CW(Continuous Wave) 방식으로 구분됩니다. – DirectPulsed : 발사된 레이저 펄스 신호가 물체에 반사되어 돌아오는 시간을 측정하는 방식으로 CW 방식에 비해 먼 거리의 물체를 측정 가능 -CW : 발사된 레이저 신호와 물체에서 반사되어 돌아오는 신호의 위상 변화량을 측정하여 시간 및 거리 정보를 획득하는 기술
지난 10년간 자율주행차용 카메라와 라이다 특허출원건 특허청에 따르면 세계 특허출원의 85%를 차지하는 한중일 유럽연합으로 구성된 선진 5개국 특허청인 IP5의 자율주행차용 카메라와 라이다에 대한 특허출원은 2011년부터 2020년까지 최근 10년간 연평균 37%로 증가했고 2011년 143건에서 2020년 2395건으로 약 17배 증가한 것으로 나타났습니다.
라이더 분야를 앞지른 카메라 분야
2013년 이전에는 라이다 분야 출원이 카메라 분야보다 많았지만 이후 카메라 분야 출원 라이다. 분야를 상회하며 2020년 카메라 분야는 1,525건, 라이다.분야는 870건 출원되었습니다.
이는 물체 식별을 위해 카메라 기술에 인공지능이 결합되고 스테레오 카메라를 통한 3차원 인식 기술이 발전하는 등 새로운 기술 발전으로 특허 출원 건이 많아진 것으로 분석됩니다.
국적별 출원인 비교
카메라 기술 분야는 일본이 33.2%로 가장 높은 비중을 차지했고 이어 중국(21.5%), 한국(19.4%), 미국(15.7%), 유럽(6.7%) 순으로 한국이 3위를 기록했습니다.
라이다 기술의 경우 미국이 39.7%로 1위를 차지했고 중국(14.3%), 일본(13.7%), 유럽(13.2%), 한국(12.8%) 순이었습니다.
기술별 다출원인 TOP10
라이다 기술의 경우 전통적인 자동차 또는 부품업체가 주류를 이루고 있는 반면 카메라 기술은 전자, 통신사의 출원이 활발하다는 것을 알 수 있습니다.
▷카메라 기술 1.소니 455건(5.9%), 2.바이두 405건(5.3%), 3.캐논 325건(4.2%), 4.파나소닉 303건(4.0%), 5.삼성전자 299건(3.9%), 6.LG전자 276건(3.6%) 순으로 나타났는데, 특히 국내 벤처기업인 스트래드비전(STRADVISION)이 266건(3.5%)으로 7위를 기록해 삼성전자, LG전자 등 대기업의 진출도 뚜렷해지고 있다.
▷라이더 기술 1.웨이모(WAYMO)가 271건(5.7%), 2.현대차 248건(5.2%), 3.GM 189건(4.0%), 4.토요타 125건(2.6%), 5.보쉬(BOSCH) 120건(2.5%) 등 다양한 국적의 기업이 다수 출원 기업군에 속해 있습니다.
글을 마치고
자율주행을 위한 카메라와 라이더가 서로 결합해 융합센서 기술로 발전하고 있는 것이 추세입니다.앞으로도 이 분야에 많은 기술진보가 예상됩니다.
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감사합니다。