세계적으로 자율주행기술은 국제자동차엔지니어연합에서 통칭되는 SAE(Society of Automotive Engineers)가 제정한 기준인 J3016에 따르고 있으며, 이 기준은 자율주행기술을 레벨0에서 레벨5까지 총 6단계로 분류한다. 이 중 레벨0부터 레벨2까지는 “These are driver support features”, 레벨3부터 레벨5까지를 “These are automated diving features”로 정의하고, 자율주행차라고 부를 수 있는 기술은 레벨3 단계부터라고 명시했다. 현재 상용화되어 자율주행으로 불리는 테슬라의 오토파일럿, GM의 슈퍼 크루즈 등의 기술은 주행보조기술이며, 아직 레벨3의 자율주행차는 상용화되지 않았다.
DDT, OEDR, 그리고 ODD 개념 자율주행을 정의하기 위해 알아야 하는 개념이 DDT(Dynamic Driving Task), OEDF(Object and Event Detection Response), 그리고 ODD(Operational Design Domain)이다.
DDT : 도로주행시 차량운행을 위해 요구되는 실시간 운영기능/전술적 기능이며 경로선정 등의 전략적 기능은 포함되지 않는다.▶ Operational functions (운영적 기능)은 차량의 조향이나 가·감속 등 차량의 움직임을 제어하는 기능이고, Tactical functions (전술적 기능)는 관리, 판별, 반응으로 나뉘는데, 차량의 돌발상황이나 주행 경로상의 장애물을 감지해 어떻게 주행할지를 결정하는 기능이다.
OEDR: 운전에 관해 적절한 반응을 실현하는 모든 상황을 모니터링 하는 것을 의미한다. 예를 들어 카메라가 물체를 감지하거나 객체를 분류하는 등의 활동이 포함된다.
ODD: 자율주행자동차의 운행을 위해 설계된 특정 조건(장소, 속도, 주야, 날씨 등)을 규정하는 것을 말한다.예를 들어 자율주행 조건을 고속도로, 속도 35mph(56km/h) 이하, 낮에만 주행하는 것으로 제한한다면 이 조건 이외에는 운전자가 주행을 책임지게 된다.
그럼 각 레벨마다 어떤 차이가 있는지 자세히 알아보자.
레벨 0 비자동화(No Auto mation) 자율주행과 관련된 아무런 기술이 없는 자동차로서 운전자가 모든 상황을 감시하고 주행에 대한 책임을 가지고 있다.
레벨 1 드라이버 보조(Driver Assistance) ADAS(Advanced Driver Assistance Systems, 첨단 드라이버 지원 시스템)라 불리는 드라이버 보조기능이 탑재되어 운전환경정보를 이용하여 핸들조향 혹은 가속 중 하나의 기능에 대응한다. 운전자는 운전환경을 모니터링하고 비상시에 직접제어를 할 의무가 있다. 대표적인 기능으로는 차가 차선을 이탈하려고 하면 경고하는 LDWS(Lane Departure Warning System차선이탈경보장치), 앞차와의 간격을 자동으로 유지하는 크루즈 컨트롤(Cruise Control) 기능이 있다.
레벨 2 부분자동화(Partial Automation) 운전자의 조작 없이 조향장치와 가감속을 부분적으로 제어하는 시스템을 의미하며, 레벨 1에 장비된 기능이 합쳐진 것을 말한다. 차로를 이탈하지 않도록 자동차 스스로 조향장치를 움직여 앞차와의 간격을 고려해 스스로 속도를 줄이는 것이 가능하다. 2단계까지 운전자는 전방주시의무를 갖고 있으며 운전보조기능이 작동되더라도 휴대전화를 보거나 책을 읽는 등의 행위를 해서는 안 된다.
레벨3 조건부 자동화(Conditional Automation) 레벨3부터는 시스템이 운전의 주체가 되어 일반적인 자율주행 기능이라고 한다. 자동으로 운전을 하지만 매우 제한적인 상황에서만 자율주행이 가능하다. 따라서 시스템이 자동으로 가동되지 않는 상황이 발생하면 운전자가 언제든지 운전에 개입할 준비를 해야 한다.제어권을 차량과 운전자가 서로 이양하는 것을 take-off라 하는데 take-off에 걸리는 시간에 대해 날카롭게 연구, 논의하고 있다. 자율주행차가 take-off 요청을 운전자에게 한 뒤 운전자가 제어를 하는 데 걸리는 시간을 몇 초로 하느냐에 따라 사고 시 책임 소재가 달라지기 때문이다. 예를 들어 take-off 시간을 3초라고 가정하면 3초 이내에 발생한 사고는 자동차회사가 책임져야 한다. 이 때문에 현재 자동차회사와 법제화 기간을 놓고 갈등을 빚고 있다.세계적으로 레벨 3의 자율주행차를 상용화하기 위한 제도·기준 마련을 진행시키고 있어 향후 레벨 3의 자율주행차가 장기적으로 판매/운행될 것으로 예측된다.
레벨 4 고도자동화(High Automation) 특정 상황으로 한정된 도로에서 모든 상황을 차량이 스스로 판단해 주행하는 단계를 말한다. 따라서 운전자는 운전석에서 잠을 자는 등 다른 행동을 해도 되고 주행이 불가능한 상황에 처해도 차량은 안전하게 차를 정차하는 등의 조치를 자동적으로 실행한다.
레벨 5 완전 자동화(Full Automation) 레벨 5는 모든 상황에서 운전자 없이 자율주행차 스스로 목적지까지 주행, 주차 등 모든 기능이 완전히 자동화된 단계로 궁극적인 자율주행 단계라고 할 수 있다. 레벨 4단계는 ODD가 제한적이라면 레벨 5에서는 제한 없이 모든 상황에서 주행이 가능하다.
글·편집 a2z 홍보마케팅팀