자율주행 5단계

자율주행의 5단계는 SAE(미국 자동차 기술자 협회)에서 J3016 표준을 통해 정의됨. 이 단계는 수동부터 완전 자율주행까지 차량의 자동화 수준을 나타낸다.

 

레벨 0 – 자동화 없음 No Automation (You are driving)

• 운전자가 조향, 가속, 제동, 주변 환경 모니터링 등 운전의 모든 측면을 전적으로 담당
• 예: 차량에 경고 시스템(Blind Spot detection 또는 Front collision warning 등)이 있을 수 있지만, 이러한 시스템은 정보 제공만 할 뿐 차량 제어는 하지 않는다.
• 책임: 항상 운전자가 책임을 진다. 

레벨 1 – 운전자 지원 Driver Assistance (Hands on the wheel)

• 차량은 조향 또는 가속/감속(제동 및 스로틀 조작) 중 하나만 보조할 수 있지만, 동시에 지속적으로 두 가지를 동시에 수행할 수는 없다.
• 예: 적응형 크루즈 컨트롤(ACC), 차선 유지 보조(LKA), 두가지가 동시에 수행하지는 않는다. 이 경우 시스템은 속도와 거리를 유지하거나 차선으로 부드럽게 복귀시 준다.
• 책임: 운전자는 언제든지 완전한 제어를 할 수 있도록 항상 주의를 기울여야 한다.

레벨 2 – 부분 자동화 (잠시 손 떼기) Partial Automation (Hands off briefly)

• 차량은 특정하고 제한된 상황에서 조향과 가속/감속을 동시에 제어할 수 있다
• 예: 테슬라 오토파일럿, GM 슈퍼 크루즈
• 책임: 운전자는 여전히 주행 환경을 지속적으로 모니터링하고 즉시 개입할 준비를 해야 한다. 시스템이 모든 상황을 처리할 수는 없다

레벨 3 – 조건부 자동화 Conditional Automation (Eyes off, in specific situations)

• 차량은 특정 상황(날씨가 좋은 특정 고속도로 교통 상황 등)에서 자율 주행할 수 있고, 운전자는 지속적으로 주변 환경을 모니터링할 필요가 없다. 하지만, 시스템의 지시가 있을 때 운전을 인수할 준비가 되어 있어야 한다. 시스템이 처리할 수 없는 상황에 직면하면 운전자에게 개입을 요청한다.
• 예: 메르세데스-벤츠 드라이브 파일럿의 일부 버전
• 책임: 차량이 주행을 담당하지만, 운전자는 언제든지 차량을 제어할 준비가 되어 있어야 한다. 이 단계는 안전한 인계를 보장하는 복잡성으로 인해서 실제 적용이 느려짐.

레벨 4 – 고도 자동화 High Automation (Mind off, in specific situations)

• 자동차는 specific geofenced areas 또는 정의된 조건(예: 도시 내, 양호한 날씨)에서 자율 주행할 수 있다. 운전자의 개입이 필요하지 않다. 시스템이 처리할 수 없는 상황에 직면하면 차량을 안전하게 정지시킵니다. 인간의 개입이 필요하지 않거나, 인간이 반응하지 않더라도 차량이 안전하게 작동하도록 설계될 수 있다. 이러한 차량은 geofenced 도심 지역의 로보택시와 같이 특정 사용 사례를 위해 설계되는 경우가 많다
• 예시: 통제된 환경 내에서 운행되는 무인 택시 또는 셔틀. Waymo
• 책임: the operational design domain (ODD) 내에서 운전자 개입 필요 없음. 차량은 특정 지역 및 정의된 조건에서 운전 작업의 모든 측면을 처리할 수 있다. 운전자는 개입할 필요가 없다.

레벨 5 – 완전 자동화 Full Automation (Mind off, anywhere, anytime)

• 자동차는 모든 조건 및 환경에서 완전 자율 주행하며, ODD (Operational Design Domain)에 대한 제한이 없다.
• 예시: 아직 이론/프로토타입 단계
• 책임: 인간 탑승자는 단지 승객일 뿐이며 운전할 필요가 없습니다. 이러한 차량에는 스티어링 휠이나 페달과 같은 전통적인 주행 제어 장치조차 없을 수 있다.

현재 레벨 1과 레벨 2 시스템이 널리 도입되고 있으며, 레벨 3과 레벨 4 기술은 지속적으로 개발되고 제한적으로 배포되고 있습니다. 레벨 5는 아직 장기적인 비전으로 남아 있다.

자율주행 3단계가 되면 자도오하의 아이러니가 나타날 것이다. 시스템의 성능이 좋아지면 사람이 개입할 일이 줄어들고, 사람의 개입이 줄어들수록 필요할 때 운전하는 기량은 떨어지게 된다. 

모든 기술은 새로운 기술이 아닌 이상 기존 기술과 새로운 기술이 공존하는 과도기를 가지게 된다. 운전을 하지 않아서 운전 기술이 서툴게 된다면 차량이 운전자에게 주행을 인계하는 경우 사고 확률이 더 증가할 수 있다. 자율주행 기술 3, 4 단계가 상당기간 지속된다면, 이러한 일들이 발생할 확률이 크며 차량을 일정기간 운전해야 면허를 유지해주는게 필요할 수 도 있다. 

이외에 꿈과 같은 자율주행5단계 까지 가기에는 많은 것들이 검토되고 대책이 필요하다. 

 

※ 참고자료

- 책: 자율주행