초록 ▼

■ 최종목표
도심지역에서 전방 추돌사고의 75%를 차지하는 30m 이하 저속 구간(30KPH 이하)에서의 교통사고 절감과, 도심 교통체증 시에 운전자의 조작부담 경감을 위한 City Safety/Comfort Assistance System(동일 의미로, Stop&Go Assistance System) 전용의 고정/이동 장애물 인식이 가능한 근거리, 저가형, 최소형 레이저 센서 System의 상용화 기술 개발

■ 개발내용 및 결과
□ 30Km/h 이하 동작 Stop&Go 지원용 근거리 LIDAR 기술개발

■ 최종목표
도심지역에서 전방 추돌사고의 75%를 차지하는 30m 이하 저속 구간(30KPH 이하)에서의 교통사고 절감과, 도심 교통체증 시에 운전자의 조작부담 경감을 위한 City Safety/Comfort Assistance System(동일 의미로, Stop&Go Assistance System) 전용의 고정/이동 장애물 인식이 가능한 근거리, 저가형, 최소형 레이저 센서 System의 상용화 기술 개발

■ 개발내용 및 결과
□ 30Km/h 이하 동작 Stop&Go 지원용 근거리 LIDAR 기술개발
○ 30m급 근거리 전용 LIDAR 송/수광 광학계 기술 개발
⚫ 라이다의 Burget 해석을 통한 Eye Safety, MPE기준을 만족하면서 최대거리 30미터를 센싱할 수 있는 광학계 최적화 기술에 대한 연구를 진행 하였으며, 이를 통해 30미터급 근거리용 라이다의 광학계 모듈 국산화를 완료 하였음.
○ 광학 드라이버 및 처리속도 50ms급 신호처리기술 개발
⚫ Eye Safety 기준 허용 파워 70W 이하의 안전기준 조건을 기반으로 최대거리 30미터를 센싱 가능한 LD 펄스 패턴에 대한 연구를 진행 하였으며, 이에 적합한 광 검출 기술을 개발 완료하였음.
⚫ 고속의 라이다 광신호를 추출하기 위하여, 거리/속도 연산 처리 속도와 함께 정확한 거리 산출을 위한 위한 고속 디지털 신호처리 및 필터 기술을 개발을 완료하여 50ms 이내로 전방 물체의 상태(거리/속도)를 인지할 수 있는 신호처리 기술을 확보
○ 차량 환경 조건에 강건한 회로 및 하우징 제작 기술 개발
⚫ 차량이라는 기계적 가혹환경(진동,충격) 내에서 정상적인 동작을 위한 센서 회로 제작 기술과 구조분석 설계 및 기구 설계 기술을 연구하여 강건한 내구성을 요구하는 하우징 제작기술 (구)을 개발, 차량 환경에서의 제품 신뢰성을 확보 완료
□ 근거리 LIDAR 통합시스템 성능 시물레이션 평가 기술개발
○ 차량/도심에서의 가상환경 및 센서시나리오 구축 기술개발
⚫ 라이다 센서 설계 단계시 실제 주행환경에서 예상되는 주행 시나리오에 대한 시뮬레이션 구축하여 설계된 센서가 실차 환경에서 발생할 수 있는 센서의 인식 성능을 사전 평가할 수 있는 기술을 개발 완료 하였음.
○ 기상환경별 LIDAR 센서 인식 성능 검증 기술 개발
⚫ 차량 주행중 발생되는 다양한 기상환경(맑음,우천,악천우등)에 대한 센서의 인식 성능을 예상/검증하기 위해 센서모듈 설계 단계에서 제시된 광학계 성능사양을 기반으로 모의 시뮬레이션 평가하였으며 그 결과 각종 기상환경에서 예상되는 센서의 성능을 사전 평가 할 수 있는 기술을 개발 완료하였음.
□ 실차기반 LIDAR 통합 평가/기술 개발
○ LIDAR 센서모듈 평가를 위한 실차통합플랫폼 구축 기술개발
⚫ 2014년 이후 부터 적용된 EURO NCAP 안정성 평가 기준 개정 안에 명시된 AEB (긴급제동장치)의 기술표준을 분석하여 LIDAR 평가 요구 사양에 적합한 실차 통합 플랫폼 구축 기술을 개발 확보 하였음.
□ LIDAR 신뢰성 및 내환경성 평가 기술 개발
⚫ 차량 장착환경에서 국내외 LIDAR 모델을 기준으로 라이다의 내환경/전자파 신뢰성 평가항목을 확립하고 이를 바탕으로 공인 시험평가를 실시함.

■ 기술개발 배경
□ 정책적 및 사회적 필요성
⚫ 2012년 10월 이후 유럽에서는 차량간 추돌과 특히 보행자의 보호를 위해 Euro NCAP( European New Car Assessment Programme)에서는 AEB(Autonomous Emergence Braking,긴급 브레이크 제동)에 대한 필요성과 2014년부터 NCAP rating에 추가하는 안을 제시하였다. 특히 2016년부터 보행자에 대한 보호부분도 추가되면서 EURO NCAP에서 높은 Rating을 받기 위해서는 City, Inter Urban, 그리고 보행자에 대한 AEB System을 반드시 장착하여 대비하여야 하는 상황이 되었다.
⚫이에 따라 상기 시스템의 구현에 필요한 레이다, 라이다, 카메라 센서의 수요 증대가 예상.
□ 기술적 필요성
○ 국내 LIDAR 기술 개발의 필요성
⚫유럽의 AEB에 대한 탑재요구에 따라 향후 내수 및 수출차량에서 높은 등급의 EURO NCAP 기준을 만족하기 위해서는 LIDAR 및 레이다의 차량 장착 및 관련 기술 개발 속도도 탄력을 받을 것으로 보임. 국내에서는 일부 업체 들이 개발 상용화를 달성하고 있으나 핵심 센서 기술과 부품은 해외 선진업체로부터 의존하고 있는 상황으로 국내 자체 개발 기술 확보가 시급함.
○ 국내 LIDAR 기술 개발의 필요성
⚫ 현재 상용화된 AEB 시스템의 경우 크게 레이다 방식과 비젼 방식, 그리고 Laser 등의 광을 이용한 방식으로 구분되어 있으며, 차량에서 요구하는 조건을 만족하기 위해서는 하나의 방식이 아닌 두 가지 이상의 시스템이 융합되어 각 센서의 단점을 보완하는 컨버전스 시스템의 필요성이 요구됨.
⚫ 현재 국내의 경우 카메라를 이용한 비젼 인식방식이 국내기술에서 큰 비중과 높은 성능을 보이고 있으나, 비젼의 경우도 야간 등 저조도 조건에 취약하여 이를 보완하기 위해서는 적외선이나 레이져를 복합하 하여 다양 차량 운행 환경에 대한 대응이 필요함. 이에 가격 및 기술적인 측면에서 상대적으로 기술 확보가 완성되지 않은 LIDAR 시스템을 개발함으로써, 비젼 모듈과의 복합 시스템을 구성할 수 있도록 하여 제품의 가격 및 생산 비용을 줄일 수 있음.

■ 핵심개발 기술의 의의
□ 본 과제의 핵심 기술은 기존 선진사 상용제품(콘니텐탈 15미터급 LIDAR 모듈) 보다 최대거리 30m급 이상 전방 물체 인식이 가능한 센서모듈을 개발하는 것으로, 종래의 송수신 렌즈를 개량 개발 하고 Eye safe를 기본으로 하는 레이저 방사 / 수신 기술을 최적화 및 국산화 함으로써 국내 및 해외 자동차 시장의 가격 경재력 제고에 기여할것으로 예상됨.
□ 본 과제의 근거리용 라이다 광학계 설계 기술에 대한 특허 확보로 국내 및 해외 시장에 대한 기술경쟁력을 확보하였으며, 이에 따라 향후 제품 개발/생산시 해외 수출도 가능할 것으로 예상됨.

■ 적용 분야
□ 승용 및 상용 차량의 AEB(긴급제동시스템)
□ 자율 주행 자동차

(출처 : 초록)

목차 Contents

• 표지 ... 1제 출 문 ... 2기술개발사업 최종보고서 초록 ... 3기술개발사업 주요 연구성과 ... 11목차 ... 15제 1 장 서 론 ... 16 제 1 절 과제의 개요 ... 16제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과 ... 19 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 19 제 2 절 단계 목표 및 평가 방법 ... 24 제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 27 제 4 절 수행 결과의 보안등급 ... 85 제5절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리현황 ... 86제 3 장 기술개발 결과 및 사업화 계획 ... 87 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 87 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 117 제 3 절 시장 현황 및 사업화 전망 ... 119 제 4 절 고용 창출 효과 ... 123 제5절 자체보안관리진단표 ... 124끝페이지 ... 124