칼럼 자율주행자동차(레벨 2, 3) 제어권에 관한 기술동향
본 글은 IITP 주간 기술 동향 자료를 재구성하여 작성합니다.키워드 SAE(Society of Automotive Engineers): 미국 자동차공학회 ADAS: 첨단 드라이버 지원 시스템 HMI: Human Machine Interface·자동주행 수준·SAE에서 정의한 자율주행 수준을 6단계로 정의한 것은 다음과 같다.
자동 운전 레벨 정의
위 그림은 뉴스기사에서 자주 언급될 정도로 일반인에게도 어느 정도 알려진 개념도이다. 녹색은 차량의 제어권을 나타내며, 파란색은 운전자의 제어권을 표시한다. 녹색비율이 높을수록 수준이 높아 차량 스스로 운전하는 것으로 추정된다.
레벨 3까지는 운전자의 개입이 있지만 레벨 4 이상에서는 운전자의 개입이 없어지고 레벨 0은 일반 보통차량과 동일하며 레벨 1은 운전대를 좌우로 돌리거나 속도를 감/가속하는 기능 중 하나를 차량이 담당하는 경우이며 레벨 2는 이들을 모두 실시하는 경우이다.
레벨 2까지는 차량이 주행을 돕는 경우, 레벨 3에서는 주도권이 차에 주어짐으로써 주행환경을 차량이 주시하여 운전하고 제어권을 운전자에게 넘기면 이때부터 운전자에게 수동운전을 하게 된다. (Fall-back when automation fails) 레벨 4 이후부터는 운전자의 개입이 불필요해진다.
레벨 2에서 레벨 3으로 이행하는 상황이 현재의 자동운전 기술에서 큰 화제가 되고 있는데, 2018년의 테슬라 자동운전 자동차 사망사고 사례에서 ‘자동운전에 대한 과도한 의존’, ‘운전자 주의 분산’ 등의 인적 요인과 관련한 것을 안전 이용을 위한 권고로서 발표해 중요성이 더해지고 있다.
이 연구는 일본, 미국, 유럽 등의 기관에서 활발하게 연구되고 있는데 그 기술동향을 소개한다.
운전자 모니터링 기술·레벨 2에서는 운전의 주체가 운전자이기 때문에 주로 운전자의 졸음, 나른함 등의 징후를 관찰함으로써 사고를 예방하는 것이 의미가 있었지만 레벨 3에서는 주체가 차량으로 바뀌어 운전자가 개입할 수 있을 때까지의 상황에 대해서 약간 높은 기술의 관찰 방법이 필요해졌다.
이에 대해서는 직접 측정(심박, 호흡, 눈 깜박임, 시선, 행동 등), 간접 측정(차량정보, 도로나 주변의 차량위치 등) 방법으로 데이터를 수집해 딥러닝 기술을 이용해 운전자의 상태를 측정하는 방법이 연구되고 있다.
운전자 인적 요인 분석 기술·운전자에게 제어권이 넘어가는 상황이 레벨 3의 리스크 요소로서 인식되고 있는데, 이에 대한 운전자의 대표적 인적 요인 지표로서 운전 부하, 상황 인지, 주의 분산 외에 최근에는 운전 저준비도라는 새로운 지표의 도입도 시도되고 있다.
수동운전으로 전환할 때 운전자가 안전하게 운전할 수 있는 상황을 나타내는 것으로 불충분한 수준의 경우 알람을 울려 주의를 환기시키는데 있다. 그 판단에 있어서는 드라이버의 특성(연령, 성별), 환경적 상황(앞의 차간 간격, 충돌예측시간 등), 활동성(순발력) 등의 계측정보에 근거한다.
차량 HMI 기술·HMI는 차량과 운전자 사이의 인터페이스를 의미하며, 효과적인 정보전달방법에 초점이 맞추어져 있다.
레벨 3에서 가장 중요하게 다뤄져야 할 것은 자율주전이 더 이상 어려워진 상황에서 운전자에게 제어권을 넘겨줘야 하는 상황에서 운전자가 준비가 돼야 사고를 예방할 수 있다.
이때 운전자에게 미리 주의를 기울여 사태를 빨리 파악할 수 있도록 정보를 시각청각적으로 알려 수동운전에 복귀할 수 있도록 해야 한다.
레벨 4이상으로 바뀔 때까지는 앞으로도 이러한 기술이 계속 요구되는 상황이 될 전망이다.출처 IITP, 주간 기술 동향, Vol 1955,20.07.15https://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 ICT Brief ICTSPOT Issue해외 ICT Insight스마트 기기 트렌드 매거진 정보 통신 산업 진흥 연례 보고서 공개 자료실 ICTR&D성과관 기술 사업화(ICT BAY)주간 기술 동향 ICT19-0접속 수:235기획 시리즈-자동 운전 자동차(레벨 2,3)기반 운전자 인적 요인 융합 기술 동향 ICT 신기술-블록 체인 요소 기술 및 전자문서 서비스 동향 ICT R&D 동… www.iitp.kr