추가과목_사물인터넷과 자율주행

출처

강의 자료 : https://cp.kiot.or.kr/main/index.nx

자격검정 - 한국지능형사물인터넷협회

 

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자율주행

• 자율주행이란 운전자 또는 승객의 조작 없이 스스로 운행이 가능한 자동차이다.
• 즉, 사람의 인지, 판단, 제어 기능을 대체하여 운전하는 차량을 의미한다.
• 1956년에 시작되었으며, 2020년 테슬라의 자율주행 서비스로 이어지고 있다.

 

 

자율주행 단계

• 다율주행은 운전자의 개입여부와 자동화 수준에 따라 6단계로 구분되며, 레벨 3 이상은 일부 또는 완전 자율주행 기능을 실행한다.
• 레벨 3, 4 는 고해상도 지도, C-ITS3 등의 인프라를 활용하여 주행환경, 운용방법을 설정 및 제한하여 자율주행의 안정성을 확보한 ODD에서 자율주행이 가능하다.
• ODD안에서 레벨 3은 운전자 개입이 필요하고, 레벨 4는 운전자의 개입이 필요가 없으며, 레벨 5부터는 ODD, 운전자 모두 필요가 없다.
• 레벨 3부터는 자율주행이 개입되므로 자동차 제조사의 법적 책임도 발생한다.

단계	특성	예시
Level 0	주행기능 없음	사각지대 경고
Level 1	가속, 감속 등 자동화 기능 보조	차선 유지, 크루즈
Level 2	2가지 이상 자동화 기능 동시 작동	차선 유지, 크루즈
Level 3	특정상황에서 운전자 개입 필요	혼잡구간 주행지원
Level 4	특정 지역에서 자율주행 가능	지역 무인택시
Level 5	모든 지역, 모든 상황에서 자율 주행	운전자 없는 완전 자율주행

 

• 최근 국내에서 레벨 3 자율주행차 안전기준 6가지가 발표되어 레벨 3 차량의 출시 및 판매가 가능해졌다.
• 아래 6가지 안전기준을 지키지 않으면 제조사 책임으로 귀속한다.

1. 운전 가능 여부 확인 후 작동
2. 자율주행 시 안전확보 (안전거리 확보 등)
3. 상황별 운전전환 요구
4. 긴급한 상황 발생 시 감속 및 비상조향으로 대응
5. 운전자 대응이 필요한 상황에서 반응이 없으면 위헙 최소화 운행 시행
6. 시스템 고장에 대비하여 이중화

 

 

자율주행의 주요 기술

• 인지기술, 판단기술, 제어기술, 네트워크 기술 등으로 구분된다.

 

인지기술

• 주변 상황, 위치, 속도, 차량 상태 같은 주행에 필요한 데이터를 수집한다.
• 이 때 센서는 레이더, 라이다, 카메라, 나이트비전 등이 사용되며, 이러한 센서의 설계 및 제작과 신호처리 알고리즘 구축 등의 기술을 포함한다.
• 이외에 고정밀 GPS 기술, 실시간 지역 정밀지도 구축 및 DB 등 인프라 설비 구축 등도 인지기술에 포함된다.

 

판단기술

• 차량에서 수집한 데이터와 환경 데이터를 종합하여 최적의 주행경로와 속도를 결정하는 기술이다.
• 모든 자율주행 단계에 관여하는 핵심기술로, 기존에는 규칙 기반으로 사용했으나 현재는 인공지능기술을 적용하는 방식이 대세를 이룬다.

 

제어기술

• 엔진, 브레이크 등 자동차의 각 부분을 제어하여 실제로 움직임을 구현하는 기술이다.
• 판단에 따라 차량에 장착된 각종 부품을 적절하게 제어한다.

 

네트워크

• 차량 내, 외부의 각종 센서 및 교통 인파라와 차량간, 차량-사람, 차량-인프라 통신을 가능하게 하는 v2x 통신 기술이 적용된다.
• 차량의 센서에만 의존하지 않고 협력통신기술을 활용하여 교통인프라, 관제센터와 연결되어 교통환경 정보를 파악함으로 주행 안정성이 높아진다.
• 자율주행 단계가 높아질수록 도로인프라와 차량 간 통신을 지원하는 표준, 정보 제어를 위한 시스템 구축 등 스마트 시티와 같은 도시 인프라가 병행되어야 한다.

 

기타 기술

• 탑승자 정보제공, 운전 제어권 양도 등 사람과 자동차의 상호작용을 위한 HVI 기술.