완전 자율 주행차: 수 십년이 걸리며 전례없는 신뢰성이 필요합니다

여러분,

몇 주 전에 저의 마지막 블로그 게시물에서 다룬 바와 같이, 자율 주행차의 임박한 도래에 대한 끊이지 않는 일련의 기사들이 계속되고 있습니다.  완전 자율 주행차는 몇 십년 후가 될 것이라는 저의 입장을 고수합니다.  그 이유를 논의해 봅시다.

저는 최근에 자율 주행 10,000 시간을 주장한 가운데 구글의 노력에 대한 질문을 받았습니다.  위키피디아에 최상의 답변이 있습니다:

“2014년 8월 28일자, 컴퓨터 월드에 따르면 구글의 자율 주행차들은 사실 미국의 99%의 도로에서 사용이 불가능합니다.^[51] 같은 날짜에, 최신 프로토타입은 안전과 관련된 이유로 폭우나 눈길에서 테스트되지 않았습니다.^[52]왜냐하면 차량들은 주로 미리 프로그램된 경로 데이터에 의존하고 있기 때문에, 임시 교통 신호를 따르지 않으며, 일부 상황에서는, 지도 상에 나와 있지 않은 복잡한 교차로에서 느린 “특별 주의” 모드로 전환합니다. 차량은 쓰레기와 가벼운 파편들 같은, 무해한 대상들이 있을 때, 식별이 어렵기 때문에 차량이 불필요하게 갑자기 방향을 바꿉니다. 추가로, 라이다 (LIDAR) 기술은 경찰관과 같은 사람들이 차량이 멈추도록 신호할 때, 일부 장소나 움푹 파인 도로를 식별할 수 없습니다.^[53]구글 프로젝트는 이러한 문제들을 2020년까지 해결할 방침입니다. ^[54]”

포드사는 2020년까지 자율 주행차를 활용할 것이라고 그들은 주장합니다.  그렇지만, 포드 기술 담당 주역인 짐 맥브라이드는 일부 실마리를 제공합니다:

     “질문: 직면하고 있는 가장 큰 기술적인 문제는 무엇입니까?

     답변: 이와 같은 프로그램을 할 때, 구체적으로 사람들이 ‘4 레벨’ 이나 완전 자율이라고 말할 수 있는 것을 목표로 할 때, 테스트할 수 있어야 할 많은 시나리오들이 있습니다. 일부 문제는 우리가 모르는 것을 이해하는              것입니다. 여러분의 평생 운전 경험을 통해서 생각해 보 때 발생된 몇 가지 이상한 일들이 있을 것이라고 확신합니다. 매우 자주 발생하지는 않으나 그런 일들이 일어납니다.

4 레벨은 정말 인상적이지만, SAE가 기술한 완전 자율은 아닙니다.

SAE 자율 차량 분류:

    "0 레벨: 자율 시스템이 차량을 제어하지 않지만, 경고를 줄 수 있습니다.

     1 레벨: 운전자는 언제든 제어할 준비가 되어 있어야만 합니다. 자율 시스템은 감응식 순항 제어 (ACC), 자율 핸들로 주차 보조, 모든 조합에서 타입 II 차선 유지 보조 (LKA) 등과 같은 기능을 포함합니다.

     2 레벨: 운전자는 자율 시스템이 올바로 응답하지 않는 오류 발생시 대상과 사건을 탐지해야만 합니다. 자율 시스템은 가속, 브레이크 및 핸들을 실행합니다. 자율 시스템은 운전자가 인수하는 즉시 비활성화될 수 있습니다.

     3 레벨: 알려진 제한된 환경 내(고속도로 등)에서, 운전자는 운전 작업으로부터 안전하게 관심을 다른 곳으로 돌릴 수 있습니다.

     4 레벨: 자율 시스템은 차량을 완전히 제어할 수 있지만 험한 날씨 등, 몇 가지 환경만 가능합니다. 운전자는 차량을 안전하게 자율화할 수 있을 때만 자율 시스템을 활성화해야만 합니다. 활성화되었을 때, 운전자의
      주의는 요구되지 않습니다.

     5 레벨: 목적지 설정 및 시스템 시동 이외에는, 사람의 관여가 필요하지 않습니다. 자율 시스템은 합법적으로 주행할 수 있는 모든 곳으로 주행할 수 있습니다."

4레벨과 5레벨 사이의 차이점은 매우 큽니다.  불과 며칠 전에 저는 볼보 SC90 2 레벨로 주행했습니다.  매우 재미있었습니다.  자율 핸들 및 가속/ 브레이크가 있었습니다.  매우 잘 작동되었으나, 대수롭지 않은 요건인, 차선 표시가 필요했습니다.

4 레벨로 버몬트, 우드스톡에 있는 저의 집에서부터, 보스톤 시내에 있는 회의 장소까지는 갈 수 없었습니다.  즉, 일부 여정에 차선 표시가 없는 도로들이 있습니다.  또한 차량을 우회시키기 위해서 수기로 표시된 공사중 사인이 있다고 가정해 봅시다.  또한 교통 경찰관이 멈추도록 신호할 때 창문을 내려서, 보스톤 시내에 크게 움푹 패인 도로 등이 있다는 수기로 만든 경고 사인에 대한 지침을 들어야 합니다.  사람들에게는 이러한 문제들이 이상할 것이 없지만, 4레벨 자율 시스템에서는 문제가 됩니다.

포드의 자율 주행차는 5대의 렙톱 컴퓨터와 같습니다.

싱가포르는 3레벨 차량으로 보이는 것을 실행했지만, 사람이 백업하고 경로는 특별히 선택됩니다.

이런 모든 것이 기존 뉴스입니다.  그러나 99.99% 신뢰성으로 사람이 운전하는 작업의 99%를 달성할 수 있는 차량을 얻는 것이 (1단계라고 칭합시다) 99.99999% 신뢰성으로 (2단계) 마지막 1%를 얻는 것보다 쉬울 것입니다.  1단계가 단 몇 년 안에 될 것이라는 것에 동의하지만, 2단계는 수 십년 후가 될 것입니다.  2단계 없이, 핸들이나 가스 페달이 없고 운전자가 없는 차량은 실현할 수 없습니다.

이러한 모든 것들은 전자 어셈블리에서 우리에게 어떤 영향을 미칠까요?   극한 신뢰성이 요구되는 자동차 업계에서 일하는 흥미로운 모험이 될 것입니다.  이 신뢰성 필요성이 향후 지배적인 주제가 될 것이라고 추측됩니다.

주: 아마 이 주제로 최고의 기사는 사이언티픽 어메리칸 (Scientific American) 2016년 6월호에 있었을 것입니다.

감사합니다,

론 박사