자동차의 현재 자율주행

위 그림에서 이미 구현된 부분이 자율주행 2단계까지다.3단계: 조건부 자동화(Partial Automation: Cooperative & Stand Alone) – 고속도로와 같은 특정 조건의 구간에서 시스템이 주행을 담당하고 위험 시에만 운전자가 개입하는 수준이다. 주행 제어와 주행 중 변수 감지는 시스템이 담당하며 레벨2와 달리 상시 모니터링을 요구하지 않는다. 다만 시스템 요구조건을 초과할 경우 시스템은 운전자의 즉시 개입을 요청한다.

4단계 : 고등 자동화 (High Automation : Cooperative) – 대부분의 도로에서 자율주행이 가능합니다. 주행 제어와 주행 책임이 모두 시스템에 있다.제한 상황을 제외한 대부분의 도로에서 운전자 개입이 불필요하다. 다만 악천후와 같은 특정 조건에서는 운저자의 개입이 요청될 수 있기 때문에 인간을 통한 주행제어장치가 필요한 단계.

5단계: 완전 자동화(FUl Automation: Automated Driving) – 운전자는 필요 없고 탑승자만으로 주행이 가능한 단계.탑승자는 목적지만 입력하고 시스템이 모든 조건에서 주행을 담당한다. 레벨 5단계에서는 차량의 조향과 가속, 감속을 위한 제어장치가 불필요하다.

현재까지 구현된 자율주행 2단계에 대해 좀 더 자세히 알아보자.

자율주행 2단계에는 ADAS 기능을 기반으로 전방 충돌방지 보조(FCA: Forward Collision-Avoidance Assist)와 차로 이탈방지 보조(LFA: Lane Following Assist) 시스템, 스마트 크루즈 컨트롤(SCC: SmartCrusie Control), 내비게이션 기반 스마트 크루즈 컨트롤(NSC: Navigation-based SmartCrusie Control), 고속도로 주행보조(HDA: Highway Driving Assist)가 포함된다.

1. 전방 충돌방지 보조 (FCA : Forward Collision – Avoidance Assist)

전방에 자동차나 보행자, 자전거 탑승자와 같은 물체를 감지하면 경고음을 울리고 운전자가 적정시간 내에 브레이크 작동을 하지 않을 경우 자동으로 브레이크를 작동시켜 사고를 예방하는 장치

1.1 FCA-JT (FCA-Junction Turning)

교차로에서 좌회전할 때 맞은편에서 다가오는 자동차와 충돌 위험을 감지할 때 자동으로 브레이크를 작동시켜 위험을 줄이는 역할을 한다.

2. 차선유지보조 (LFA: LaneFollowing Assist)

차선이탈방지보조(LKA)가 차선을 옮기지 않도록 도와주면 차로유지보조(LFA)는 주행하는 차량이 차선 중앙을 주행할 수 있도록 유지해 주는 기능이다.차선 중앙에서 30cm 떨어져도 작동한다.

3. 스마트 크루즈 컨트롤(SCC: SmartCruise Control) 스마트 크루즈 컨트롤이란 과거 크루즈 컨트롤이 일정 속도까지 차량을 가속 후 작동 시 가속 페달을 밟지 않고도 지정된 속도로 차량을 주행하는 기능으로 앞차와의 간격을 인식하고 주행 상황을 스스로 판단해 조절하는 능력이 추가된 것이다. 앞차와의 간격이 일정 거리 이내로 줄어들면 속도를 앞차에 맞춰 늦추고, 다시 앞 시장에 물이 없어지면 원래 설정된 속도로 주행한다.마찬가지로 정체 중일 때도 앞차의 움직임에 따라 자동으로 멈추거나 움직이게 된다.

4. 내비게이션 기반 스마트 크루즈 컨트롤(NSC:Navigation-based SmartCrusie Control) NSC는 주변 차량 정보와 내비게이션 지도를 통한 도로 정보까지 더해 최적의 스마트 크루즈 컨트롤 기능을 구현한다.4.1 오토셋 기능: 도로 제한 속도에 맞춰 목표 차량 속도를 설정할 수 있다.4.2 안전 구간 기능 : 도로 안전 속도 지점이나 구간에서 차량이 스스로 속도를 줄이는 기능 4.3 곡선로 기능 : 높은 선로를 미리 파악해 속도를 줄이고 부드럽고 안전하게 곡선로를 주행하는 기능

5. 고속도로 주행보조(HDA: Highway Driving Assist) HDA는 2단계에서 3단계 자율주행으로 넘어가는 중간 기능으로 NSC와 LFA의 장점을 결합해 고속도로 주행 편의성을 획기적으로 향상시킨 기능이다.이 기능은 스마트 크루즈 컨트롤 기능을 작동시켰을 때 내비게이션 정보를 통해 차가 고속도로에서 주행 중인 것으로 판단되면 자동으로 작동한다. 전방 카메라, 전방 레이더 센서뿐 아니라 내비게이션 정보까지 활용해 속도조절, 차간거리 유지 및 스티어링을 제어한다. 이를 통해 앞차와의 거리를 조절해 설정 속도로 달릴 뿐 아니라 차선 유지 기능까지 더해 운전자에게 높은 편의성을 제공해준다. 차선이탈방지보조(LKA)보다 훨씬 안정적으로 자동차가 차선 중앙을 따라잡도록 하는 기능이다.

2020년 7월부터 레벨3 자율주행차 판매가 가능해졌다. 즉 지정된 구간에서 운전자가 관여하지 않고도 차량이 목적지까지 스스로 운행할 수 있는 것이다.

위 그림은 앞으로 자율주행자동차로 가면서 단순히 차가 자율주행을 하는 것 이상으로 많은 역할을 하게 될 것임을 보여준다. 과거 휴대폰에서 스마트폰으로 진화하듯이 차량이 통신과 Big Data 및 AI와 결합하여 일상에 필요한 정보 및 차량 사용자에게 유용한 각종 정보를 제공할 수 있게 되는 것이다.

참조: 현대/기아차의 내용을 주로 많이 참조하였으며, 기타 신문, 논문 및 위키디피아를 이용하여 작성하였다.