[카앤테크]아우디 'A8'에 탑재된 레벨3 자율주행 기술

국토교통부 기준에 따르면 '레벨3' 자율주행은 지정된 조건에서 자동차를 운행하되 작동 한계 상황 등 필요한 경우 운전자의 개입을 요구하는 부분자율주행 단계다.

아우디는 2017년 7월 레벨3의 자율주행이 가능하도록 개발된 최초의 양산형 '아우디 A8'을 공개했다. A8에 탑재된 '아우디 AI 트래픽 잼 파일럿(Audi AI Traffic Jam Pilot)'은 양방향 차로 사이에 물리적 장벽이 설치된 고속도로 정체 구간에서 최대 속도 60㎞/h(37.3mph)까지 운전을 맡는다. 운전자가 중앙 콘솔에 위치한 'AI' 버튼을 누르면 기능이 활성화된다.

아우디의 첫 번째 자율주행 차량 아우디 A8.
아우디의 첫 번째 자율주행 차량 아우디 A8.

트래픽 잼 파일럿을 작동하면 시동·가속·조향·제동 등을 관리하기 위해 운전자는 더 이상 차량을 감시할 필요가 없다. 국가별 규정에 따라 다르지만 기능상 운전자는 핸들에서 장시간 손을 뗄 수 있으며 차안에서 운전이 아닌 다양한 활동을 할 수 있다.

트래픽 잼 파일럿은 자율주행 상용화를 이끌 혁신 시스템으로 꼽힌다. 파일럿 운전 중에는 중앙운전자보조제어장치(zFAS)가 센서 데이터를 병합해 주변 이미지를 영구적으로 계산한다. 아우디는 레이저 센서, 전면부 카메라, 초음파 센서 외에 '레이저 스캐너(라이다)'를 최초로 도입한 자동차 제조업체다.

아우디 자율주행용 중앙운전자보조제어장치(zFAS).
아우디 자율주행용 중앙운전자보조제어장치(zFAS).

자율주행 시 뇌의 역할을 하는 아우디의 중앙운전자보조제어장치는 최첨단 고성능 프로세서를 활용해 모든 센서를 통해 정보를 수집하고 계산하는 과정을 거쳐 차량을 제어한다.

라이다는 자동차 전방을 모니터링하는 동안 광각 렌즈를 부착한 비디오 카메라는 차선 표시는 물론 보행자와 다른 차량이나 가드레일 같은 물체를 감지한다. 초음파 센서와 카메라가 자동차 주위를 모니터링하고 라이다는 최대 80m 떨어진 물체에 대한 고정밀 데이터를 제공한다. 중앙운전자보조제어장치는 센서를 통해 수집된 모든 데이터를 기반으로 주변 환경과 상황을 계산하고, 교통 상황을 상세히 설명하는 것은 물론 이를 통해 차선에서 앞차의 이동 상황을 보다 조기에 감지할 수 있다.

차량 내 신호등 정보 시스템.
차량 내 신호등 정보 시스템.

라이다는 범퍼 중앙 하단(번호판 밑)에 위치하며 80m 스캔 거리와 145도의 스캔 각도를 통해 차량 주변의 물체나 보행자들을 감지, 고도의 전면 교통 상황 정보를 제공한다. 스캔 거리 250m, 스캔 각도 35도의 장거리 레이더도 전면 범퍼 우측 하단(보조석 안개등 위치)에 위치해 라이다와 함께 전면 교통 상황 정보를 제공한다.

또한 앞·뒤 범퍼와 좌·우 측면 총 4곳에는 스캔 거리 70m 중거리 레이더가 적용돼 측면의 중거리 정보를 제공한다.

아우디는 2017년 초 길거리에 세워져 있는 도로 신호제어시스템과 통신해 신호등의 남은 정지시간을 알려주는 '차량 신호등 정보 시스템(Traffic light information system)을 자동차 제조사 중 최초로 선보이기도 했다. 교통인프라와 실시간으로 데이터를 교환할 수 있는 V2I(Vehicle to Infrastructure) 기술로, 주행 중 도로에 설치돼 있는 신호 상태를 운전자 앞에 있는 계기판에 표시해주는 시스템이다.

운전자는 정지 신호를 받아 정차 시, V2I를 통해 정보를 받아 차량 내 헤드업 디스플레이와 버추얼 콕핏(Virtual Cockpit)에서 정지 신호의 남은 시간정보를 받을 수 있게 된다. 이를 통해 운전자는 사전에 신호 상태를 인지해 보다 편안함과 함께 효율적인 운전환경을 제공하고 있다.

박태준기자 gaius@etnews.com