자율주행 핵심기술 설명

자율주행 정의

자율주행은 운전자 조작 없이 차량이 스스로 주행하는 기술 체계다.

인지, 측위, 판단, 제어가 하나의 시스템으로 맞물려 작동한다.

기술사 시험에서 기술 동향과 핵심 기술을 묻는 문제가 반복 출제되었다.

핵심 기술 구성

자율주행 차량의 기능은 인지, 측위·지도, 판단, 제어로 나뉜다.

인지는 센서로 객체와 차선을 찾고, 측위는 GNSS와 IMU, 정밀지도로 위치를 정한다.

판단은 경로와 행동을 정하고, 제어는 조향·가감속·제동을 실행한다.

V2X 통신은 센서 사각지대의 정보를 외부에서 받아 판단에 더한다.

인지 센서 비교

센서마다 장단점이 달라 한 가지 센서만으로는 모든 상황을 처리하기 어렵다.

레이다는 기상에 강하고 저렴하지만 작은 물체와 비금속 물체 인식이 어렵다.

라이다는 거리와 형상 정밀도가 높으나 기상에 취약하고 비싸다.

카메라는 차선, 표지판, 신호등 판독에 강하다.

자동화 수준

자동화 수준은 SAE J3016 기준으로 레벨 0부터 레벨 5까지 6단계로 나뉜다.

레벨 0~2는 운전자가 주행 책임을 지는 운전자 지원 단계다.

레벨 3부터는 특정 조건에서 시스템이 주행을 맡는다. 법적 책임 주체가 바뀌는 지점이다.

그래서 시험에서는 레벨 2와 레벨 3의 경계를 정확히 구분해야 한다.

라이다 거리 계산

라이다는 빛의 왕복 시간으로 거리를 구한다.

왕복 시간이 0.4 μs이면 거리는 60 m다. 계산 결과는 상식 범위 안에 있다.

왕복 시간을 2로 나누는 것을 빠뜨리면 안 된다.

이번에는 왕복 시간이 1 μs인 경우를 직접 풀어 보자.

정답 확인

정답은 150 m다. 왕복 시간 1 μs를 같은 식에 넣어 구한 값이다.

300 m라고 답했다면 왕복 시간을 2로 나누는 과정을 빠뜨린 것이다.

이 식이 라이다 거리 계산의 기본 공식이다.

정리

시험에서는 인지, 측위, 판단, 제어, 통신을 빠짐없이 구분해 써야 한다.

레벨은 운전 책임 주체로 나눈다. 레벨 2와 레벨 3를 같은 기능으로 보면 감점된다.

각 기술의 한계와 보완 방법을 함께 쓰는 것이 채점 포인트다.