자율주행 차량이란?

 

 

최근 우리나라에서 심야 자율주행 버스를 운영한다고 하였다. 많은 논란이 있을 것 같은데, 이번에 블로그에 자율주행 차량에 대한 정리를 해보려고 한다!

 

 

 

 

자율주행 차량의 정의

자율 주행 차량은 운전기능의 일부 또는 전체가 무인으로 이루어지는 자동차의 범주.

 

 

 

 

원리

자율주행 차량은 차량의 각종 센서와 카메라를 사용하여 운영 환경을 파악하고 사람 운전자의 개입 없이 해당 데이터를 기반으로 주행결정을 내린다.

자율주행 차량은 IoT, 통신(Mobile, Network), 빅데이터, 인공지능 기술이 모두 융합된 객체이다. 자율주행은 형재 첨단 운전자 지원 시스템인 ADAS의 형태로 실현되는 중. 

 

1. 차량은 기본적으로 차량 주변의 도로와 경로 상의 다른 차량에 대한 정보를 제공하는 다양한 센서를 사용하여 주변지도를 생성함
   • 각종 센서, GPS, V2X(Vehicle to Vehicle)
   • LiDAR, RADAR, Stereo Camera, 초음파 센서
2. 머신러닝 알고리즘을 사용하여 이 정보를 해석하여 차량이 취해야할 조치를 도출
   • 빅데이터 분석
   • 영상인식 -> 대상과의 거리, 공간정보 인식
3. 이후 차량 주변에 대한 새로운 정보를 수신하면서 지속적으로 변경되고 업데이트 됨

 

 

 

 

자동 vs 자율?

기술 수준에서 자동과 자율은 의미가 조금 다르다.

 

자율

• 차량이 스스로 판단&선택을 함
• 예를 들어 목적지까지 가다 응급상황 발생 시 별도의 요청 없이 치료를 받을 곳으로 데려갈 수 있다

자동

• 작업을 자동화할 수 있지만, 항상 앞에 놓인 작업을 완료할 뿐 스스로 결정하진 않음
• 예를 들어 주행을 지시할 수는 있지만 운전자가 길을 잃으면 경로를 자동으로 수정 불가능

 

 

 

 

미국 자동차 기술학회의 자율주행 기술 6단계

 

레벨 0. 비자동화

운전자의 개입을 필수로 하는 자율주행 시스템

전방 충돌 방지 보조, 후측방 충돌 경고 등의 긴급상황을 알려주는 정도로만 개입

 

레벨 1. 운전자 보조

직선형 고속도로를 달릴 때 사용하는 크루즈 기능

운전자가 반드시 운전대를 잡고 조정해야함. 자동차의 속도와 거리를 유지하고, 차선 이탈을 방지하는 보조 역할을 함

 

레벨 2. 부분 자동화

커브 길에 들어서거나 옆 차선을 침범할 때 방향을 조정해주거나 앞차와의 간격을 유지시키는 보조 주행 단계

아직 운전자가 운전대를 조작하고 상시 모니터링 해야함

(최근 신차들은 레벨2를 보편적으로 적용중)

 

레벨 3. 조건부 자율주행

고속도로처럼 특별한 방해없이 운전가능한 구간에서 자율주행시스템이 주행을 담당하는 단계

위험요소나 변수가 발생할 때는 운전자의 개입이 요구됨

 

레벨 4. 고도 자율 주행

대부분의 도로에서 자율 주행이 가능한 단계

악천후같은 상황을 제외하고는 운전자의 개입이 거의 이루어지지 않음

 

레벨 5. 완전 자율 주행

운전자가 필요없는 자율주행 단계

목적지만 입력하면 운행됨. 알아서 주차도 하고, 충전이 필요하면 혼자 충전소에 가는 수준

 

 

 

 

자율 주행 차량의 장점

1. 운전자가 주의 집중으로 인한 스트레스와 피로를 덜 수 있다
   • 통근시간 활용가능
   • 운전자, 보행자 모두에게 더 안전한 환경 가능
2. 전체 교통 및 운송 네트워크에 이를 적용한다면 더 큰 혜택 가능
   • 자동차를 개인이 소유하지 않고 (SaaS와 유사한 서비스 or 대중교통과 유사한 방식으로) 차량 풀에 등록 -> 개인은 필요할 때만 차량 주문, 목적지에 도착하면 다른 사람에게 이동
   • 교통 및 운송의 지속가능성을 높이고, 도로 위의 차량 수를 줄일 수 있다
   • 각 차량 효율적으로 사용 -> 주차에 사용되는 대규모 공간 절약가능
   • (솔직히 잘 모르겠다. 전염병이나 위생, 개인의 취향 습도 이런거 어캐함? 차라리 자율주행 택시를 탈듯)

 

 

 

 

자율 주행 기술의 과제

4단계 및 5단계의 자동차가 주류가 되기에는 상당한 기술 장벽이 있다

 

1. 기술

• 여러 대의 자율주행 차량이 서로의 레이더 및 광선 레이더 신호로 인해 혼란을 겪음
• 폭우, 빙판, 눈과 같은 혹독한 기상조건에서의 주행 정확도 감소
• 차량 내부와 주변의 모든 물체를 항상 정확하게 식별해내는 능력 필요

 

2. 인식 

• 안전에 대한 대중의 인식은 운전자가 운전할 때의 안전과 다름
• 운전자가 운전하는 동안에도 사망 사고가 발생하지만, 비슷한 수준의 부상과 사망 사고가 발생할 경우 대중이 받아들이기 쉽지않음
• 운전자가 운전하는 것을 능가하는 안전성이 필요

 

3. 법률

• 자동 차량이 부상, 사망, 재산상의 손괴를 초래하는 경우 책임의 문제
• 법률 또는 법원의 판례에 따른 답변이 아직 없다

 

4. 정치

• 자율 주행 차량에 대한 거리세 등 상정된 특정 법안에서 모든 자율 주행 차량 기업에 막대한 책임을 부과할 수 있게 되어있음

 

5. 철학

• 자율 주행 차량 알고리즘 프로그래밍에 반영된 인간의 결정 문제
• 차량 사고 시 누구를 우선시할 지는 핵심 고려사항이다.

 

 

 

 

소프트웨어 정의 차량

• 디지털 방식으로 연결된 자동차
• 구입일로부터 오랜 기간이 지난 후에도 지속적인 업데이트 제공가능
• 자동차를 위한 개발 프로세스 일정은 가전제품보다 훨씬 느림
  • 자동차 제조사는 HW보다 SW는 주요 개발 동력으로 활용하려고 함

 

 

 

서울시 심야 자율주행 버스 기사

https://news.kbs.co.kr/news/pc/view/view.do?ncd=7834393

‘합정부터 동대문까지’…세계 최초 ‘심야 자율주행 버스’ 타보니

 

운전석에는 기사가 앉아있지만, 운전대는 잡지 않는다.

중간중간 급정거를 하는 게 몇 번 있는데, 그런 부분은 좀 더 개선이 필요할 듯. 

승객이 안전벨트를 모두 한 뒤에 버스가 움직임 -> 우와 진짜 좋다.. (구미 버스도 이랬으면 좋겠다)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

참고자료

 

https://www.redhat.com/ko/topics/edge-computing/what-is-an-autonomous-vehicle

자율 주행 차량이란?

https://mdesign.designhouse.co.kr/article/article_view/102/84015?per_page=1&sch_txt=

자율 주행 기술 6단계, 쉽게 알려드립니다