Nikkei Automotive_2024.02 (p57-61)

대형 트럭의 자율주행 레벨 4
TuSimple JAPAN, ‘2024년 문제’ 해결에 기여

물동량이 많은 루트에 주목하여 고속도로에서 대형 트럭의 레벨4 자율주행 실현을 목표로 하는 TuSimple JAPAN(도쿄). 물류업계가 안고 있는 ‘2024년 문제’(운전자 부족)의 해결에 기여하는 솔루션 제공을 전망하고 있다. 2023년 중에 도쿄-나고야 구간에서 실증실험을 완료하고, 그 구간을 오사카까지 연장할 계획이다.

고속도로에서 대형 트럭의 자율주행(레벨4)에 대해 “마음 같아서는 일본에서 2024년까지는 구체적인 형태로 만들고 싶다”. 미국 TuSimple Holdings(이하 TuSimple)의 일본법인인 TuSimple JAPAN의 부사장인 고사카(小坂) 씨는 2023년 9월 하순, 보도진에게 이렇게 말했다.

TuSimple의 Nan Wu 최고경영자(CEO)는 “기술적으로는 레벨4 영역에 들어가 있다. 하지만 국가나 지역이 다르면 자율주행 허가는 개별적으로 필요하다.

지금은 그러한 자율주행에 관한 경찰청의 허가 취득에 앞서 필요한 준비, 즉 신청/승인의 수속을 위한 서류나 데이터를 준비하고 있다”(고사카 부사장). 구체적으로는 어디에 무엇을 신고해야 하는지에 대한 정보를 얻으면서, 신고에 필요한 서류나 데이터를 준비하는 작업을 계속하고 있다고 밝혔다.

-- 우선은 물동량이 많은 루트부터 --
TuSimple이 우선 목표하는 것은 물동량이 많은 루트에서의 자율주행이다. 구체적으로는 고속도로를 사용하는 루트에서 도쿄-오사카 구간을 목표로 한다. 23년 중에 도쿄-나고야 구간 실증실험을 완료하고, 그 구간을 오사카까지 연장해 실증실험을 계속한다는 계획이다. 자율주행 허가를 얻으려면 그러한 실증실험 데이터도 필요하다고 한다.

레벨4의 자율주행을 실시하는 것은 고속도로의 입구에서 출구까지의 구간이다. 예를 들면, ‘도쿄의 이 지점부터 나고야의 이 지점까지’로 정해 실현을 목표로 한다. 고속도로 근처에 있는 물류시설(물류창고나 중계거점), 혹은 고속도로 휴게소(SA)나 파킹 에어리어(PA)를 연결하는 이미지다.

이러한 자율주행 구간에서는 본선 합류, 장애물 회피, 정체, 공사장, 차선 변경 등 다양하고 복잡한 상황에도 대응한다고 한다. 통상은 왼쪽 차선을 주행하고, 필요할 경우 차선을 변경해 추월도 실시해 원래 차선으로 돌아온다. 다만 일반도로를 주행할 경우에는 당분간 수동 운전이 될 것으로 보인다.

실증실험에서는 운전자와 안전확인 등을 하는 오퍼레이터가 동승해 레벨2의 자율주행으로 시험주행과 데이터 수집 등을 진행한다.

레벨4 자율주행에 사용하는 것은 TuSimple이 개발한 자율주행 시스템이다. TuSimple은 자율주행 트럭의 기술 개발과 자율주행 물류 네트워크 구축을 전개하는 기업이다. 2015년에 창업했으며, 같은 해에 미국과 중국에서 거점을 개설했다. 2019년에는 중국에서 대형트럭의 대열주행 실험을, 21년에는 미국에서 자율주행 대형 트럭의 총거리 130㎞의 완전 무인주행 실험을 각각 성공시켰다고 한다.

TuSimple은 미국, 유럽, 중국, 일본에서 자율주행 차량을 개발하고 있다. 그리고 레벨4의 자율주행 트럭을 세계에서 60대 가까이 운행하고 있다고 한다. TuSimple의 설명으로는 미국 화물운송업체 United Parcel Service(UPS) 등 20개 가까운 기업에 32만km 이상의 자율주행 수송 서비스를 제공하고 있다고 한다.

TuSimple JAPAN은 해당 기술을 바탕으로 상용차 업체의 협력을 얻으면서 일본제 대형 트럭에 대한 적합성과 시뮬레이터 검증, 전용 테스트 필드 검증 등을 완료했다. 23년 1월부터는 이 대형 트럭을 사용해 도메이고속도로의 도쿄-나고야 구간에서 실증실험 중이다.

-- 국산 트럭에 자체 센서와 두뇌 --
베이스로 한 트럭은 히노자동차의 ‘프로피아’다. 프로피아에 주변 감시 센서와, 센서 정보의 인식이나 자율주행 실행을 담당하는 두뇌인 처리 장치 등을 탑재했다.

탑재하는 주변 감시 센서는 10대의 단안 카메라와 6대의 3차원 레이저 레이더(LiDAR), 6대의 밀리미터파 레이더다. 카메라는 자사 제품으로, 승무원실의 지붕 위 전방에 배치한 바 위에 8대, 좌우 도어 후방 상부에 1대씩 배치했다. 전방 감시용 원거리 카메라의 검출 거리는 최대 1000m. 전방 감시용 원거리 카메라, 전방 감시용 중거리 카메라, 광각 카메라를 구분해 사용하는 것으로 보인다.

LiDAR는 승무원실의 지붕 위 전방에 배치한 바 위에 1대, 차량 전방의 좌우 코너부(프론트 그릴의 높이)에 1대씩, 프론트 그릴 하부의 번호판 옆에 1대, 좌우 도어 후방 상부에 1대씩을 설치했다. 바 위에 설치한 것만 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems: 미세전자기계시스템)식이고, 나머지는 모두 기계식 LiDAR로 한다. 기계식은 중국 Hesai Technology의 제품이며, MEMS식은 비공개라고 한다.

밀리미터파 레이더는 모두 독일 콘티넨탈 제품이다. 차량 전방의 좌우 코너부, 번호판 옆, 차량 배면 하방 좌우와 중앙에 각각 1대씩 설치했다. 이러한 서로 다른 센서를 활용해 밤낮으로 다양한 날씨 조건에서 차량 주위 360도를 인식할 수 있도록 하고 있다고 설명한다. 참고로 프로피아에는 첨단운전자보조시스템(ADAS)용 센서류가 탑재되어 있지만 레벨4 자율주행에서는 사용하지 않는다고 한다.

앞에서 말한 자율주행 실행을 담당하는 두뇌인 처리 장치는 운전석과 조수석의 배후 중앙에 탑재했다. 운전석과 조수석의 사이에는 상자 모양의 장치가 있고, 거기에 마련한 누름 버튼 스위치를 누르면 자율주행이 시작된다. 실증실험에서는 동승하는 오퍼레이터가 안전을 확인한 후에 이 스위치를 누른다.

1000m라는 검출거리가 긴 카메라를 전방 감시에 사용하는 이유는 “적재량이 최대 40t으로 무거운 트럭을 100km/h로 고속으로 달리게 했을 경우, 제동 거리가 수백m에 이르기 때문이다”(Nan Wu CEO). 자사에서 카메라를 개발함으로써 그것을 실현하고 있다고 설명한다.

-- 일본의 운전 상황에 맞춰서 안전 확보 --
TuSimple의 레벨4 자율주행에서는 3차원 고정밀도 지도도 병용하고 있다. 이 지도도 TuSimple JAPAN은 자사에서 제작하고 있다고 한다.

기존의 고정밀도 지도를 이용하지 않는 이유는 업데이트 빈도가 낮기 때문이라고 한다. 또한 승용차와 대형 트럭에서는 차 높이에 큰 차이가 있기 때문에 지도 자체도 승용차용 지도와는 달라진다. TuSimple에서는 지도 제작 차량을 이용해 만든 고정밀도 지도를 바탕으로, 실증실험 주행에 사용한 대형 트럭에서 얻은 데이터를 이용해 높은 빈도로 업데이트하고 있다고 한다.

레벨4 자율주행에 대해서는, 일본에서는 특정 자율주행 주임자가 동승하고 있는 경우를 제외하고 원격감시 장치의 설치와 원격감시를 실시하는 자를 배치해야 한다.

하지만 TuSimple JAPAN에서는 만일의 경우에 원격지에서 원격감시를 실시하는 사람이 차량의 운전을 인계받아 안전하게 운행하는 것은, 80km/h 이상의 고속 주행 시에는 어렵다고 판단한다. 운전 시뮬레이터를 사용한 레이스 게임에서 정확하게 운전하는 것이 어려운 것과 같다고 설명한다.

그래서 TuSimple이 빼놓을 수 없다고 생각하는 것이, 최소 리스크 제어(Minimal Risk Maneuver, MRM)에 의해서 시스템이 차량을 안전한 장소까지 이동시켜 정지시킬 수 있도록 하는 것이다. 일본의 운전 상황에 맞춰서 그것을 가능하게 하는 자율주행 솔루션을 확립한다고 한다. 고속도로에서의 V2X(Vehicle to Everything) 통신을 가능하게 하는 시설과의 연계도 시야에 넣는다.

아울러 TuSimple이 중시하고 있는 것이, 물류사업자 뿐만이 아니라 상용차 업체, 창고 사업자, 고속도로 운영자, 보험회사 및 화물의 예약 관리 등의 시스템을 전개하는 업자 등과의 연계다. 자율주행 간선 물류 솔루션 ‘Autonomous Freight Network(AFN)’를 개발해, 효율적이고 안전한 자율주행 수송 서비스 제공을 목표로 한다.

일본에서는 2024년 4월부터 물류업계의 시간외 근로시간이 최대 연 960시간으로 제한되는 등 트럭 운전자의 근로시간과 가동시간에 관한 규제가 강화된다. 전일본트럭협회에 따르면 부족한 수송 능력 비율은 24년에는 14.2%, 30년에는 34.1%에 달한다. TuSimple JAPAN은 자율주행 수송 서비스 제공을 통해 이러한 과제 해결에 기여하는 것을 목표로 한다.

자율주행화로 트럭 운전자는 일자리를 빼앗길 것이라는 우려도 있다. 이 점에 대해 TuSimple은 자율주행 트럭의 출발 전에는 센서류 점검 등을 해야 하기 때문에 새로운 일자리도 생긴다고 설명한다. TuSimple은 실증실험에서, 출발 전에 센서류의 이물질을 닦아내거나 센서류가 확실히 고정되어 있는지 여부를 점검하는 등의 작업을 통상 차량과 동일한 작업에 포함해 출발 전에 실시했다.

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