운행원리 자율주행차의

 이달부터는 운전자가 운전대를 잡지 않아도 자동으로 유지 기능이 돼 자동으로 정지하는 자율주행차의 출시·판매가 가능해진다.

자동차 및 자동차 부품의 성능과 기준에 관한 규칙을 개정해 안전기준을 부분자율주행차(레벨3) 수준으로 끌어올렸다고 하니 가능하다.기존 안전기준(레벨2)은 차로 유지 기능을 작동시켜도 운전자가 운전대에서 손을 떼면 경고음이 울리는 경보기 수준이지만 지금은 운전자가 다른 일로 바빠 손을 대지 않아도 주행이 가능한 단계까지 허용한 것이다.레벨3부터는 자율주행차로 분류된다.

자율주행차는 기본적으로 3종류의 센서로 운전할 수 있다.우선 카메라, 카메라는 시각적인 데이터를 획득한다.자율주행차량은 전방, 후방, 좌우 카메라를 사용해 360도 시야를 확보할 수 있다.일부 카메라는 제법 넓은 화각(120도)을 갖고 있기도 하다.어안렌즈 카메라가 장착된 경우 차량 뒤의 모든 모습을 상당히 넓은 부분으로 볼 수 있으며 이에 대한 데이터를 획득한다.카메라는 정확한 비주얼 데이터를 제공하지만 약간의 제한이 있다.특히 정확한 위치 계산을 시작하려면 거리를 판단하려면 2차원적인 데이터가 필요하다.그리고 카메라 센서가 비, 안개 또는 밤처럼 시인성이 낮은 조건에서 물체를 감지하기 어렵고, 특히 낮은 위치의 석양을 볼 때 사물의 인식이 제대로 되지 않는 단점이 있다.

이런 단점을 극복하기 위해 레이더를 장착한다.레이더 센서는 시인성의 한계를 가진 카메라를 보완한다., 기상 형성 및 선박 감지를 통해 오래전부터 일상적으로 이용되던 기술이지만 소형화와 내구성이 중요하다.전파를 펄스로 전송하여 일련의 펄스파가 물체에 부딪혀 돌아오면 수신기로 감지를 하여 및 위치 데이터를 획득한다.레이더 센서는 모든 각도에서 물체를 감지하지만 다른 차량의 유형을 구별할 수 없는 한계가 있다.

거기서 추가로 필요한 것이 Lidar이다.이것은 레이더와 같지만 그 신호원이 전자파가 아니라 레이저다.LiDAR는 레이더와 함께 차량의 거리 감지를 실행하는 중요한 광전자 기술이다.LiDAR 센서는 앞의 상황에 대한 그림을 그리는 데 도움이 된다.레이저 펄스를 보내 반사하는 수신 신호의 시간을 계산해 거리를 측정하지만 LiDAR는 결국 자율자동차에 3D 정보를 제공하게 된다.특히 주변 차량과 보행자의 형태 및 위치 데이터를 제공한다.

그리고 중요한 GPS를 이용한 자신의 위치 데이터. 이것은 이미 많은 차량에 설치된 내비게이터를 통해 획득하게 된다.이와 함께 정보통신기술에 의한 각 교통상황에 관한 정보가 더해지면 완전히 자동운전을 하게 된다.

각종 상황에 따라 이들 센서의 데이터를 종합해 판단하고 실제로 차량을 운행하기 위한 제어는 고성능 컴퓨터 모듈이 된다.

그렇다고 사람이 일으키는 사고를 자율차가 완벽하게 피할 수 있는 것은 아니다.환경적인 요인에 의해 충분한 데이터를 카메라, 레이더, Lidar, GPS가 획득하지 못할 수도 있고, 차량 내 전원 불안정으로 센서나 컴퓨터가 정상적으로 동작하지 못할 수도 있다.

실제로 미국의 테슬라 자동차는 사고를 내 운전자가 사망한 경우도 있었다.

그래서 자율주행을 하더라도 100% 운전을 차에 맡기는 일은 자제하는 것이 중요하다.