기술 (2) 3요소와 인지기술자율주행차 8: 자율주행차의

 ● 자율주행 자동차 기술의 3가지

자율 주행 기술은 크게 세 가지 부분, 즉 인지, 판단, 제어로 분류할 수 있습니다.

인지기술은 차량, 보행자, 운전자, 도로, 장애물 등의 데이터를 수집하고 주행환경을 인지하는 기술로 라이더(LiDAR), 레이더, 카메라, GPS 등 센서기반 인지기술과 차량용 이동통신 V2X(Vehicle to Everything), HD맵 등의 연결기반 인지기술이 이에 해당됩니다.

판단 기술은 인지된 정보를 종합하여 가속, 감속, 정지, 선회 등의 동작을 결정하고 주행 경로를 판단하는 기술입니다. 주행환경에 따른 주행상황을 인식하고 최적의 주행조건(경로, 속도 등)을 결정하는데 주행경로 탐색, 차량, 보행자 충돌방지, 장애물 회피 등의 판단을 위한 기술로 제어용 ECUDCU, 클라우드, 엣지컴퓨팅, 인공지능 등이 요소기술에 해당됩니다.

제어기술은 이미 상당한 수준에 이른 기술로 차량주행이나 움직임과 관련된 구동계 등을 제어하는 기술을 말하는데 EPS(Electric Power Steering) 등의 조향시스템, ESC(Electronic Stability Control), EPB(Electric Park Brake) 등의 제동시스템, 그리고 현가시스템입니다.

<자율주행기술> ● 인지기술

차량이 자동으로 가서 서고를 하는 제어는 그다지 어렵지 않은 기술입니다. 특히 어댑티브 크루즈 컨트롤 기능이 일반화된 현재, 앞차의 움직임이나 거리를 측정해 자동적으로 차량의 속도와 브레이크를 제어하는 것은 일반적인 기술입니다.

이러한 기능은 고속도로 주행에서 주로 이용되고 있습니다만, 그보다 많은 변수가 존재하는 시내 주행은 전혀 다른 문제가 되어 버립니다.

<출처 : Image by Vinson Tan > 복잡한 시내주행의 경우 앞차와 좌우의 차 또는 맞은편의 차, 신호대기 차량, 끼어들기 차량, 좌회전하는 차량뿐만 아니라 횡단보도를 횡단하는 사람, 무단횡단하는 사람, 좌우를 달리는 자전거나 오토바이 등의 이동체에 대한 감지가 필요합니다.

또한 신호등, 표지판, 버스전용차로, 공사구간이나 공사표지판, 튀어나온 보도의 간판이나 좌판, 손수레의 이동, 그리고 예기치 않은 도로 낙하물 등 수많은 물체의 상태, 속도, 경로나 도로상황을 인지하고 정보를 수집해야 합니다.

이러한정보를바탕으로사람이나물체가어떤경로로이동하는지,신호는언제바뀔지를종합적으로고려해서판단하기는더어렵습니다.

더욱이 이런 상황이 비가 심하거나 눈이 내리는 등 기상 상황이 열악한 경우, 또는 맞은편 조명이 강렬한 야간일 경우 인지와 판단의 문제는 더욱 어려워지고 복잡해질 수밖에 없다. 자율주행자동차에서는 이러한 상황을 고려하여 인지하고 판단하는 기술이 매우 중요합니다.

<비오는 날의 시계, 출처 : Image from Holger Schué from Pixabay>

인지기술은 인지, 판단, 제어의 3가지 기술 중 가장 중요성이 높은 기술로, 라이더, 레이더, 카메라, 초음파 센서, GPS 등 센서 기반의 인지기술과 차량용 이동통신 V2X(Vehicle to Everything), HD맵 등의 연결 기반 인지기술로 분류할 수 있습니다.

이미 많은 기기에 적용되고 있는 센서 기반의 인지기술이 차량 외부의 환경이나 물체 등을 인지하고 차량이나 운전자에게 필요한 정보를 제공하는데 반해 자동차 간의 거리, 속도, 교통정보, 도로 주변의 상황에 대한 정보를 제공하는 접속 기반의 인지기술은 운전자나 센서가 인지하지 못하는 정보를 제공해 줍니다.

지금까지는 센서 기반의 인지기술을 중심으로 발전해 왔지만, 그것은 연결 기반의 인지기술은 인프라와 관련되고 인프라는 대규모 투자가 필요하기 때문에 개별 단위로 진행하기에는 부담이 너무 크기 때문입니다.

이러한 센서 기반의 인지기술과 연결 기반의 인지기술에 대해서는 다음 두 가지 포스팅으로 나누어 좀 더 자세히 살펴보겠습니다.