9 칼럼 자율주행자동차(레벨2,3) 제어권 관련 기술 동향
본고에서는 IITP 주간 기술 동향 자료를 재구성하여 작성하였습니다.키워드 SAE(Society of Automotive Engineers): 미국자동차공학회 ADAS: 첨단운전자지원시스템 HMI: Human Machine Interface, 자율주행 레벨, SAE에서 정의하는 자율주행 수준을 6가지 수준으로 정의한 것은 다음 그림과 같다.
자율주행 레벨 정의
위의 그림은 흔히 뉴스 기사에서 자주 언급될 정도로 일반인에게도 어느 정도 많이 알려진 개념도이다. 녹색은 차량의 제어권을 나타내고 파란색은 운전자의 제어권을 표시한다. 녹색 비율이 높을수록 수준이 높아 차량이 스스로 운전하는 것으로 보인다.
레벨3까지는 운전자의 개입이 있지만 레벨4 이상에서는 운전자의 개입이 사라지고 레벨0은 일반 보통차와 동일하며 레벨1은 운전대를 좌우로 돌리거나 속도를 감/가속하는 기능 중 하나를 차량이 담당하는 경우이며 레벨2는 이를 모두 수행하는 경우다.
레벨2까지는 차가 주행을 돕는 경우로, 레벨3에서는 주도권이 차에 넘어가 주행환경을 차가 주시하고 운전해 제어권을 운전자에게 넘기면 그때부터 운전자에게 수동운전을 하게 된다.(Fall-back whenautomation fails) 레벨4 이후에는 운전자의 개입이 불필요해진다.
레벨2에서 레벨3로 넘어가는 상황이 현재 자율주행 기술로 뜨거운 화제가 되고 있지만 2018년 테슬라 자율주행차 사망사고의 예로 ‘자율주행에 대한 과도한 의존’, ‘운전자 주의 분산’ 등 인적요인과 관련된 것을 안전한 이용을 위한 권고사항으로 발표하면서 중요성이 부각됐다.
이들 연구는 미국, 일본, 유럽 등의 기관에서 활발하게 연구되고 있는데, 이들 기술 동향을 소개한다.
· 운전자 모니터링 기술·레벨2에서는 운전 주체가 운전자이기 때문에 주로 운전자의 졸음, 나른함 등의 징후를 관찰함으로써 사고를 예방하는 것이 의미됐지만 레벨3에서는 주체가 차량으로 바뀌어 운전자가 개입할 수 있기까지의 상황에 대한 다소 높은 기술 관찰 방법이 필요했다.
이에 대해서는 직접 측정(심박, 호흡, 깜박임, 시선, 행동 등), 간접 측정(차량 정보, 도로 및 주변 차량 위치 등) 방법으로 데이터를 수집하고 딥러닝 기술을 이용해 운전자의 상태를 측정하는 방법이 연구되고 있다.
· 운전자의 인적요인 분석 기술·운전자에게 제어권이 넘어가는 상황이 레벨3에서의 위험요소로 인식되고 있는데, 이에 대한 운전자의 대표적인 인적요인 지표로 운전부하, 상황인지, 주의분산에 더해 최근에는 운저준비도라는 새로운 지표 도입도 시도되고 있다.
수동운전으로 전환할 때 운전자가 안전하게 운전하는 상황으로 되어 있는 정도를 나타내는 것으로 미흡한 수준의 경우 알람을 울려 주의를 환기시키는데 있다. 이를 판단함에 있어 운전자의 특성(나이, 성별), 환경적 상황(앞 차간 간격, 충돌 예측 시간 등), 활동성(순발력) 등의 계측 정보에 기초한다.
· 차량 HMI 기술·HMI는 차량과 운전자 사이의 인터페이스를 의미하며 효과적으로 정보를 전달하는 방법에 초점이 맞춰져 있다.
레벨3에서 가장 중요하게 다뤄져야 할 것은 바로 자율주행이 더 이상 어려워진 상황에서 운전자에게 제어권을 넘겨줘야 하는 상황에서 운전자가 준비돼 있어야 사고를 예방할 수 있다.
이때 미리 운전자에게 미리 주의를 주고 사태를 빠르게 파악할 수 있도록 정보를 시각, 청각적으로 전달해 수동운전에 복귀할 수 있도록 해야 한다.
레벨4 이상으로 바뀌기 전까지는 앞으로도 이런 기술이 계속 요구되는 상황이 될 전망이다.출처 IITP, 주간 기술 동향, Vol1955,20.07.15http://www.iitp.kr/kr/1/knowledge/periodicalViewA.it?searClassCode=B_ITA_01&masterCode=publication&identifier=1138ICT동향 정보 정책/통계 자료 정기 간행물 주간 기술 동향 월간 ICT산업 동향 ICTBriefICTSPOTIssue해외 ICTR&D정책 동향 ICTInsight스마트 기기 트렌드 매거진 정보 통신 산업 진흥 연례 보고서 공개 자료실 ICTR&D성과관 기술 사업화(ICTBAY)주간 기술 동향 1955호 등록자:ITFIND발행 일자:2020-07-15조회 수:235기획 시리즈-자동 운전 자동차(레벨 2,3)기반의 드라이버 인적요인융합기술동향 ICT 신기술-블록체인 요소기술 및 전자문서서비스 동향 ICT R&D 동… www.iitp.kr