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문제 정의
- 따라서 본 논문에서는 2020년 양산 예정에 있는 SAE Level.3 수준의 자율주행 자동차의 고장 안전성 평가컨셉과 평가 지표를 도출 하여 자율주행자동차의 고장 안전성을 정량적으로 평가 할 수 있는 방법론을 연구하였다. 이를 위하여 사전 연구를 통해 개발된 고장 주입 시뮬레이션 환경이 사용되었으며 운전자의 제어 가능성을 토대로 고장 안전성을 정량화 할 수 있는 종/횡방향 평가 지표를 토대로 정량적으로 고장 안전성을 평가할 수 있는 방법을 제안 하였다.
- x축의 경우 시간이므로 이미 정량화가 되어 있으나, y축의 경우 운전자의 운전 능력, 숙련도, 습관 등에 따라서 달리지게 되므로 정량화 하는 것은 매우 어려운 문제가 있다. 따라서 본 논문에서는 제어 가능성을 정량적으로 표현할 수 있는 방법을 고찰 하였으며, 그 결과 종/횡방향 시스템별로 운전자의 제어 가능성을 정량적으로 판단할 수 있는 6가지 지표를 다음과 같이 제안한다.
- 본 논문에서는 이러한 문제를 극복하기 위하여 자율주행자동차의 고장 안전성을 정량적으로 평가 할 수 있는 방법을 연구 하였다. SAE Level 3 수준의 자율주행자동차는 고장이 발생하게 되면 고장안전 대책은 운전자가 수행하게 된다.
- 즉 운전자의 제어가능성이 충분해야만 한다. 본 논문에서는 이러한 운전자 제어 가능성을 기반으로 정량적 평가 방법을 연구 하였다.
- 이러한 SAE Level 3 자율주행자동차의 특성을 토대로 본 논문에서는 운전자의 제어 가능성을 정량화 하고, 이를 통해 고장 안전성 평가 컨셉과 평가 지표를 도출 하였으며 정량적으로 고장 안전성을 평가하기 위한 방법을 개발 하였다. 이 과정에서 사전연구를 통해 개발된 자율주행자동차의 고장 주입 시뮬레이션 환경이 사용되었으며, 센서, ECU, 엑추에이터의 고장 주입 시뮬레이션을 통해 본 논문에서 제안하는 고장안전성평가 방법의 타당성을 검증 하였다.
가설 설정
- 고장안전 대책의 경우, OEM1과 OEM2로 나누었으며, OEM1의 경우 정상동작에 준하는 수준의 고장안전대책 혹은 최소기능 유지가 가능한 고장안전 대책이 설계 되었으며, OEM2의 경우 별도의 엑추에이터를 통한고장안전 대책이 없이 경고를 통해 제어권을 이전하는 고장안전 대책이 설계 되었다고 가정하고 타당성을 검증 하였다. 아래의 [Fig.
- 아래의 표는 제어권 이전이 되는 순간의 평가 지표이다. 제어권 이전은 고장 알림(인지) 이후 5s 이후에이루어진다고 가정하였다. 살펴보면 OEM1의 경우 고장안전 대책이 정상적으로 동작하여 5가지의 평가지표를 모두 정량적으로 만족하는 것을 볼 수 있다.
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