자율주행이란 무엇이며 안전합니까?

우리는 전기 자동차, 충전 및 기타 배우고 싶은 것에 대한 독자의 질문을 장려합니다. 이를 통해 보내주시면 전문가가 응답하도록 하고 댓글 섹션을 통해 다른 사람들이 기여하도록 초대할 것입니다.

하이 브라이스 – 미래에 EV 구매를 보장하기 위해 호주에서 사용할 수 있는 모델 중 토지법에 따라 켤 수 있는 자율 모드가 있는 모델은 무엇인가요?

건배

안녕하세요 John – 흥미로운 질문을 하셨습니다. 하지만 '자율주행이란 무엇이며 안전한가요? '

설명이 끝나면 내 도움 없이 스스로 질문에 답할 수 있기를 바랍니다.

일반 대중(또는 이에 대해 자동차 업계 외부의 모든 사람)에게 자율 주행은 자동차에 뛰어들어 어디로 가야 하는지 알려주고 도로보다 훨씬 더 안전하게 여행한 여정에 도착하는 것으로 간주될 가능성이 높습니다. 인간 드라이버로 채워져 있습니다.

어떤 사람들은 심지어 핸들이나 페달이 없는 자동차와 앞쪽을 향한 카시트 세트보다 라운지 룸을 연상시키는 자동차 인테리어를 상상하기까지 할 것입니다.

그러나 이 문제를 연구하는 엔지니어들은 현재 어떤 자율주행 시스템도 모든 도로와 운전 조건에서 이를 안전하게 수행할 수 없다는 것을 알고 있습니다.

결과적으로 국제적으로 인정되는 일련의 수준은 안전한 '운전자 없는' 여행의 발전을 위한 디딤돌로 정의되었습니다. 이러한 수준은 그림 1에 요약되어 있습니다.

그림 1 참고.

이 기사의 목적을 위해 저는 NHTSA(National Highway Traffic Safety Administration)에서 개발한 미국 중심의 5단계 모델이 아니라 국제 6단계 SAE 모델을 사용하고 있습니다.

그림 1을 간단히 살펴보면 문제의 복잡성을 보여줍니다. 현재 자동차가 스스로 안정적으로 운전할 수 없다는 점을 감안할 때 시스템이 최소 레벨에 도달할 수 있을 정도로 충분히 잘 개발될 때까지 차량 안전을 유지하기 위해 운전자의 경계 수준이 필수적으로 필요합니다. 4.

드라이버가 프로세스를 진정으로 '조정'할 수 있는 것은 레벨 4에서만 가능하며 정의된 사용 사례에서만 가능합니다. 그 외부(예:비포장 도로 또는 표시가 없는 시골 도로가 있을 수 있는 지오펜스 지역 외부)에서는 운전자가 통제권을 다시 확보해야 합니다.

실제로 Navigant Research(현 Guidehouse Insights)에 따르면 "... Tesla를 제외하고 2019년은 대부분의 자동 운전(AD) 부문에서 자율 주행 문제가 이전에 믿었던 것보다 훨씬 더 어렵습니다."

그렇다면 이러한 정의에 따르면 현재 운전자 지원 시스템은 어디에 있습니까?

레벨 0:

한 세기 이상 동안 운전자 지원 측면에서 (최근까지) 변하지 않은 표준 자동차!

레벨 1:

여기에는 차선 유지 지원, 자동 비상 제동 및 자동 주차 시스템과 같은 기능이 포함됩니다. 대부분의 새 자동차에는 이 중 하나 이상이 표준으로 장착되어 있습니다. 또한 안전 별 등급 시스템이 발전함에 따라 점점 더 많은 것이 의무화되고 있습니다.

레벨 2:

여기에 Tesla의 Autopilot 시스템이 적합합니다. 이 시스템은 레인 센터링, 적응형 크루즈 컨트롤, 자동 주차, 자동 차선 변경, 반자율 주행(일부 고속도로 상황에서), 차고 또는 주차 공간에서 차량을 호출하는 기능을 모두 포함합니다.

Autopilot, 과대 광고에도 불구하고 (아직) 레벨 2를 넘지 않았습니다. 또한 아래에서 언급하겠지만 Tesla는 디자인 선택을 통해 레벨 2를 넘어서기 위해 모퉁이에 스스로를 칠하고 있을 수 있습니다.

레벨 3:

Audi A8 'Traffic Jam Pilot' 시스템은 양산 차량에 제공되는 최초의 레벨 3 시스템이었습니다.

버튼 하나만 누르면 주요 도로에서 최대 60km/h로 느리게 움직이는 교통체증에서 출발, 조향, 스로틀 및 제동을 관리할 수 있습니다. 단, 물리적 장벽이 두 차도를 분리해야 합니다.

시스템의 한계에서 운전자는 제어권을 되찾도록 경고를 받습니다.

그러나 규제 및 책임 문제로 인해 Audi는 이제 Traffic Jam Pilot을 중단하고 레벨 3을 완전히 건너뛰고 가능한 경우 레벨 4로 점프하는 것을 선호합니다.

레벨 4:

이들은 최초의 진정한 자율주행 자동차가 될 것입니다(조향 휠과 페달이 여전히 있음에도 불구하고). 레벨 4에서는 문제가 발생하고 운전자가 개입하지 않더라도 시스템이 문제를 벗어나 안전하게 계속 기동해야 합니다. 그러나 레벨 4는 잘 정의된 사용 사례에만 적용됩니다.

이 외에는 자동차에서 자율 모드를 선택할 수 없습니다. Google/Waymo 자율 주행 자동차의 프로토타입이 이 수준에서 작동하고 있으며 Waymo는 미국 애리조나 피닉스 주변의 지리적 울타리가 있는 130제곱킬로미터 지역에서 소수의 레벨 4 완전 무인 택시를 시험하기 시작했습니다.

레벨 5:

이것이 대부분의 사람들이 진정한 '운전자 없는' 자동차로 볼 수 있는 것입니다. 이 수준에서는 스티어링 휠과 페달이 없으며 차량은 사람이 탑승하거나 탑승하지 않고 언제 어디서나 갈 수 있습니다.

VW Group SeDriC 또는 Self-Driving Car와 같은 몇 가지 개념의 레벨 5 자동차가 있지만 업계에서는 상용화되기까지는 아직 멀었다는 데 동의합니다.

이는 자율 시스템 개발자들이 현실에서 인간은 현재의 레이더, 카메라, LIDAR 시스템의 현재 범위보다 최대 몇 킬로미터 앞서 일어나는 일에 대응하여 계획을 세운다는 것을 인식하기 시작했기 때문입니다.

그렇다면 레벨 5 자율성을 향한 경로에서 우리는 어디에 있습니까?

그림 1을 자세히 살펴보면 레벨 2에서 상승하고 레벨 3 부근에서 효과적으로 교체되는 자동차에 대한 운전자 개입의 비율을 보여줍니다. 즉, 자율 시스템이 개선됨에 따라 운전자의 경계가 줄어들 수 있지만 어느 정도가 너무 많습니까?

최근 몇 가지 사건은 자율 시스템과 운전자 사이에 공유 제어 지점의 회색 영역을 갖는 어려움을 강조합니다.

첫 번째는 Autopilot의 Tesla Model S가 밝은 봄 하늘을 배경으로 고속도로를 횡단하는 대형 흰색 18륜 트럭과 트레일러를 구별하지 못한다는 2016년 보고서입니다.

이 경우 사망한 운전자는 이전에 운전대에서 손을 떼고 YouTube에 다음과 같이 게시했습니다. 그냥 놔두세요.”

다시 말해서, 그는 Autopilot을 레벨 4 또는 5 시스템으로 취급하고 있었는데 분명히 그렇지 않은데도 그 오해의 결과를 슬프게도 입었습니다.

두 번째는 2018년 자율주행차에 치여 사망한 최초의 보행자인 Elaine Herzberg의 죽음입니다.

실험적인 자율 주행 Uber가 운영되었던 정확한 자율성 수준을 결정하기는 어렵지만 Uber의 장기 계획은 차량에서 운전자를 제거하여 최소한 레벨 4 또는 5에서 작동하도록 테스트에서 압력이 있습니다. .

레벨 4를 가정하면 Uber 시스템은 어둠 속에서 길을 건너는 보행자를 감지할 수 없어 정의된 사용 사례 밖에서 작동하거나 단순히 처리할 것으로 예상되는 작업에 미치지 못했습니다. 어느 쪽이든 Uber는 아직 재개할 계획이 없는 모든 추가 자율 주행 테스트를 중단했습니다.

결론

자율 주행은 이제 일반적으로 원래 예상했던 것보다 깨기 어려운 것으로 간주됩니다. 기술, 규제 및 법적 문제로 인해 생산 차량(Tesla 포함)은 레벨 2 이상의 제품을 제공하지 않습니다.

많은 업계 전문가들은 또한 모든 조건에서 자율 주행 차량을 안정적으로 안전하게 만들기 위해 세 가지 레이더, 카메라 및 LIDAR가 모두 필요하다고 제안합니다(일부는 이것만으로는 충분하지 않을 수도 있다고 제안합니다).

Tesla가 자율 주행 차량에는 레이더와 카메라 시스템만 필요하다는 주장으로 인해 코너로 물러날 수 있기 때문에 이 후자의 점은 흥미롭습니다. (이 디자인 결정의 결과 Tesla 차량에는 LIDAR가 없습니다.)

Elon Musk는 다른 제조업체들이 LIDAR 시스템 비용을 추가하기 위해 값비싼 바보의 심부름을 하고 있다고 말하기까지 했습니다.

요약하자면, 현재 시장에 나와 있는 어떤 자동차도 진정한 자율주행 기능에 근접하지 않으며, 레벨 5 자율주행은 사실 아주 먼 이야기일 수 있습니다.

또한 레벨 2와 레벨 3 자율성의 초기 징후를 허용하는 현재 감지 및 제어 시스템은 진정한 '자율 운전' 자동차를 지원하기 전에 훨씬 더 많은 작업이 필요할 것입니다.