자율주행 자동차

자율주행 자동차(Autonomous Driving car self-driving car) 또는 무인자동차 란 운전자 또는 승객의 조작 없이 GPS, 카메라로 주위의 환경을 인식하여 목적지를 지정하는 것만으로 자동차 스스로 운행이 가능한 자동차를 말한다.

기술

무인자동차 시스템과 Actual System

가속기, 감속기 및 조향장치 등을 무인화 운행에 맞도록 구현, 무인자동차에 장착된 컴퓨터, 소프트웨어 그리고 하드웨어를 이용하여 제어를 가능하게 한다.

비전, 센서를 이용하여 시각정보를 입력받고 처리 시스템

영상정보를 받아들이고 이 영상 중에서 필요한 정보를 추출해내는 기술, 카메라뿐만 아니라 초음파 센서 및 레인지 필터 등의 센서를 사용하여 거리와 주행에 필요한 정보를 융합하여 분석 및 처리를 통해 장애물 회피와 돌발 상황에 대처할 수 있게 한다.

통합관제 시스템과 운행감시 고장진단체계 기술

차량의 운행을 감시하고 수시로 바뀌는 상황에 따라 적절한 명령을 내리는 운행감시체계를 구축하고, 개별적 프로세서 및 센서에서 발생되는 여러 상황을 분석하여 시스템의 고장을 진단하여 오퍼레이터에 대한 적절한 정보를 제공하거나 경보를 알리는 기능을 수행할 수 있게 한다.

지능제어 및 지능운행 장치

• 지능형 순향제어(ACC: Adaptive Cruise Control) 시스템: 무인운행기법으로 실제 차량모델을 이용한 수학적인 해석에 근거하여 제어명령을 생성하여 현재 무인자동차에 적용, 레이더 가이드 기술에 기반을 두고 운전자가 페달을 조작하지 않아도 스스로 속도를 조절하여 앞차 또는 장애물과의 거리를 유지시켜주는 시스템이다.
• 차선이탈방지 시스템: 내부에 달린 카메라가 차선을 감지하여 의도하지 않은 이탈 상황을 운전자에게 알려주는 기술로 무인자동차에서는 도보와 중앙선을 구분하여 자동차가 차선을 따라 안전하게 주행할 수 있도록 해준다.
• 주차보조 시스템: 운전자가 어시스트 버튼을 탐색한 수 후진기어를 넣고 브레이크 페달을 밟으면 자동차가 조향장치 조절하여 후진 일렬주차를 도와주는 시스템이다.
• 자동주차 시스템: 운전자가 주차장 앞에 차를 정지시킨 뒤 엔진을 끄고 내려서 리모콘 잠금 스위치를 2회 연속 누르면 자동차에 설치된 카메라가 차고의 반대편 벽에 미리 붙여놓은 반사경을 탐지해 적정한 접근 경로를 계산하여 스스로 주차를 하는 기술이다.
• 사각지대 정보 안내 시스템: 자동차의 양측면에 장착된 센서가 사이드 미러로 보이지 않는 사각지대에 다른 차량이 있는지를 판단하여 운전자에게 경고를 해주는 것으로 복잡한 도로 상황에서 양측의 장애물 및 차량을 확인하여 차선을 변경하는 용도로 사용된다.

장,단점

장점

• 안전성: 자동차 사고는 주로 운전자들의 실수에서 비롯된다. 사람은 졸음, 시력, 반응 시간 등 육체적 한계를 지니고 있지만, 무인자동차는 360도 시야를 가지고 있으며 레이더와 같은 특수 장비로 밤에도 시야를 잘 볼 수 있는 등 인간의 육체적 한계를 뛰어넘는 능력을 가지고 있어 사고가 날 확률을 줄여준다.
• 시간: 무인자동차는 교통 혼잡을 해소해 운전할 필요가 없는 시간을 늘려준다. 이에 더해 무인 자동차는 주차 장소를 찾아주는 시간과 주차하는 시간을 줄여준다.
• 에너지: 다른 자동차의 존재를 더욱 더 잘 감지할 수 있기 때문에 무인자동차는 다른 차량과 더 가깝게 유지하며 주행할 수 있어서 공기 저항을 줄이는 일이 가능하다. 즉, 공기저항을 줄이는 일은 연료 소비량을 줄이는 것과 연관된다.

단점

• 만약 도로 위에서 주행하고 있는 차들 중 80% 이상이 무인자동차이고, 이들이 모두 자율 주행을 하는 상황에서, 사고가 난다면 누구에게 책임을 물어야 하는지 현재 법률적으로 정해져 있지 않다.
• GPS 기반으로 주행을 하지만 인터넷 접속이 가능해진다면 해킹이 가능해져 해커들이 마음대로 조종할 수 있는 위험이 있다.
• 흰색 차량을 잘 감지하지 못한다.
• 윤리적인 문제도 있다.

개발 현황

현재 많은 자동차기업 뿐만 아니라 구글, NVIDIA 같은 IT 기업들이 개발 중인데, 그중 가장 앞서있다고 평가되는 구글의 자율주행차는 실제 도로 주행을 하여 주행거리가 200만 km가 넘었다. 애플도 장기 프로젝트 중 하나로 자율 주행차 개발을 진행하고 있다고 한다. 뿐만 아니라, 벤츠, 아우디, 현대자동차, 포드 등 기존 자동차 브랜드들도 개발 중이고, 2020년경이면 실제로 출시가 예상된다.

참고자료

• 〈자율 주행 자동차〉, 《위키백과》
• 〈가상현실〉, 《나무위키》