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자율 주행 자동차 관련 SW기술 동향 원문보기

정보와 통신 : 한국통신학회지 = Information & communications magazine, v.33 no.4, 2016년, pp.27 - 33  

장승주 (동의대학교)

초록
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자율 주행(스마트) 자동차는 첨단 IT기술을 이용하여 사람의 개입을 줄여서 운행하는 자동차를 말한다. 자율 주행(스마트) 자동차는 자율적으로 차량 주변 환경 및 상황을 판단하여 정해진 목적지까지 안전하게 이동하는 차량을 의미한다. 자율 주행(스마트) 자동차는 주행 안전성과 운전자의 편의성을 향상시키기 위한 연구 형태로 주로 이루어지고 있다. 자율 주행(스마트) 자동차 기술은 자율 주행의 정도를 적용하여 단계별로 개발이 진행될 것으로 보인다. 자율 주행 자동차 기술은 인간 세상에 또 다른 변혁을 몰고 오고 있다. 자율 주행 자동차와 관련한 기술은 첨단 IT기술을 기계 자동차에 접목하는 것인데, 적용하는 IT 기술은 HW, SW기술로 나눌 수 있다. IT HW 기술로는 환경 인식에 필요한 HW, 위치 인식 HW, 판단/제어를 위한 여러가지 센서 HW 등이 있다. IT SW 기술로는 IT HW를 구동하기 위한 실시간 OS, IT HW 전장장치를 구동할 수 있는 여러가지 SW 관련 기술, 자율 주행을 위한 경로 알고리즘 등이 있다. 본 고에서는 자율 주행 자동차에 적용되는 IT SW 기술 중심으로 살펴본다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 고에서는 자율 주행 자동차에 적용되는 IT SW 기술 중심으로 살펴본다. IT HW 기술로는 판단 및 운행을 하는데 필요한 여러가지 센서 및 카메라 장비 등이 있다.
  • 현재 자율주행 관련 연구는 국가 단위로 기업, 대학이 공동으로 참여하여 진행되고 있다. 이러한 연구들에서는 자율주행에 대한 기술개발뿐만 아니라 실제 주행실험을 통해 교통흐름과 에너지 효율을 높이기 위한 목적의 연구들을 수행하고 있다. 또한, 자동차 간의 효율적인 군집 주행과 자율주행 자동차 전용 도로에 활용될 수 있는 센서 관련 기술, 도로의 구성요소 및 기반시설 등 자율주행 자동차의 구현을 위한 기술 중심의 연구가 활발히 진행되고 있다[15][16].
  • 자율주행(스마트 또는 무인) 자동차와 관련한 SW 기술에 대해서 살펴본다. 우선 앞에서 살펴본 바와 같이 자율주행 자동차와 관련한 HW 기술로는 레이더 기술, 센서 기술, 상황인식 기술, 통신 기술 등이 있다.
  • 지금까지 자율주행 자동차와 관련한 IT SW 기술 동향에 대해서 살펴보았다. 자율주행 자동차와 관련한 연구는 많은 분야에서 활발하게 이루어지고 있다.

가설 설정

  • 차량이 회전반경에 따라 이동할 경우 생성되는 궤적에서 차량으로부터 제어점 까지 거리에 장애물 유무를 검출한다. 제어점부터 센싱 범위까지 장애물 검출 알고리즘은 차량이 경로를 잘 추종한다는 가정하에 차량 궤적 안에서의 장애물과의 충돌 여부를 판단한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
자율 주행 자동차에 설치 되는 외부 인식을 위한 센서에는 무엇이 있는가? 외부 인식을 위한 센서로는 원거리 전방을 위한 레이다(Radar)와 중거리 전방위를 위한 3D 라이다(Lidar : Light detection and ranging), 근거리 및 음영지역을 커버하기 위한 전방 다중 레이어 라이다 및 후방 2D 라이다, 차선인식을 위한 카메라, 전역 위치 측정을 위한 GPS/INS(Global Positioning System/Inertial Navigation System)등이 설치되어 있다[15][17].
자율 주행 자동차에 필요한 기술인 자율 주행 지원 경로생성 기술에는 무엇이 있는가? SW 관련 기술 중에 자율 주행 자동차에 필요한 기술로 자율 주행 지원 경로생성 기술이 있다. 목적지까지 최적경로 생성 기술, 실시간 목적지 경로 재설정 기술, 자율 주행 차로 판정 기술, 차선 변경 판단 및 Path 생성 기술 등이 해당된다. 또한, 디지털맵-주변환경 정보융합 기술, 동적맵 정보 최적화 기술, 지도정보 DB 구축 기술, 실시간 데이터 검색/수집/가공 기술, 디지털 맵 전송 및 저장 기술, 디지털 맵 기반 자율주행 지원을 위한 Route, Path 생성 기술 등과 관련된 기술이다. 이러한 기술은 SW기술과 접목된다고 볼 수 있다.
자율주행 지원 능동 차량제어 기술은 통합 제어 시스템으로 발전함에 따라 무엇을 개발하고 있는가? 자율주행 지원 능동 차량제어 기술의 발전방향은 구동제어, 제동제어, 조향제어, 현가제어 등 개별 차량제어 시스템을 거쳐 통합제어 시스템으로 발전하고 있다. 고신뢰성 이중 안전 센서 및 액추에이터 개발, 기능 안전성 요구 사양(Functional Safety Requirement)을 기반으로 한 설계, 위험 분석 및 검증을 통한 고장 안전(Fail Safety) 기술 등을 개발하고 있는 추세이다[15][16].
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참고문헌 (18)

  1. 김인엽, 양관석, 윤준상, 황성호, "무인자율 주행을 위한 전기자동차 플랫폼 및 경로계획 알고리즘 개발", 한국자동차공학회 학술대회, 2013. 

  2. 안경환, 아상우, 한우용, 손주찬, "자율주행 자동차 기술", 전자통신 동향 분석, 2013. 8. 

  3. iitp, "자율주행자동차 최근 동향 및 도입 이슈", 주간기술동향, 2014. 5. 14. 

  4. 이재관 "자율주행자동차 개발동향과 주요현안", 자동차부품연구원, 2013. 

  5. 이재관, "자율주행 자동차 개발 현황 및 시사점", 전자공학회지, 제41권 제1호 2014. 1. 

  6. 오명준, 이기녕, 이영탁, "자동차 전용도로 자율 주행 시스템", 한국산업기술진흥원, 2014. 3. 

  7. 문인석, 정태광, 홍원기, "무선통신과 영상 인식을 활용한 지능형 자율 주행 자동차 개발에 관한 연구", 한국산업정보학회 2009 춘계학술대회, 2009. 10. 

  8. 이민채, 한재현, 장철훈, 선우명호, "영상 및 레이저 레이더 정보융합을 통한 자율주행자동차의 주행환경 인식 및 추적방법, Journal of Korean Institute of Intelligent System, Vol. 23, No. 1, February 2013, pp. 35-45 

  9. 김철희, "스마트 자동차", 2014 IT산업 7개 메가트렌드, 2014. 

  10. 이재관, "스마트카 개발동향 및 당면과제", 한국통신학회 논문지, 제 30권 제11호, 2013. 11. 

  11. 박종훈, "전세계 자동차 업체들의 무인 자동차 개발 경쟁", 주간기술동향, 2013. 4. 17. 

  12. 신광근, "자율주행기술동향", 한국자동차공학회, 2013. 10. 

  13. 장승주, "자율주행(스마트) 자동차기술개발동향", 주간기술동향 1718호, 2015.10.21. 

  14. 오재석외 2인, "자율주행 자동차의 실 도로 차선 변경을 위한 장애물 검출 및 경로 계획에 관한 연구", 제어로봇시스템학회 논문지 21(2), 2015.2, 115-120. 

  15. 박은성외 2인, "비전 및 IMU 센서의 정보융합을 이용한 자율주행 자동차의 횡방향 제어시스템 개발 및 실차 실험", Journal of Institute of Control, Robotics and Systems (2015) 21(3):179-186 

  16. 이웅희외 9인, "KAIST EureCar: 복잡한 도로 상황에서의 환경인식 및 충돌회피 가능한 무인자율주행차량 개발", 로봇과 인간 10(2), 2013.5, 20-31. 

  17. 안경환, 한우용, "차량/운전자 자율 주행 기술", 전자공학회지 41(1), 2014.1, 30-37. 

  18. Matthias Heutger외 4인, "Self-Driving Vehicles in the Logistics", 2014., Dhl trend research. 

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