자율주행자동차 개발동향과 주요현안 (katech 이재관)사생활침해 시간, 위치,...

자율주행자동차 개발동향과 주요현안스마트카 산업의 미래

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스마트자동차기술연구본부

이 재 관[email protected]

개발배경

ü 세계 자동차시장의 성장을 주도하던 중국의 성장세가 한풀 꺾였으나,

미국과 일본 시장이 살아나며 전세계 자동차 판매량은 전년대비 4.9% 증가

ü 중국은 연간 1,927만대(4.6% 증가)를 기록하여 가장 많은 자동차를 생산

ü 미국, 일본, 독일이 그 뒤를 잇고 우리나라는 전세계 5위의 자동차 생산국

ü 전년비 22.6% 급증하여 11년의 부진에서 벗어나 도요타가 세계 판매 1위

ü 현대기아차는 내수판매 부진에도 해외판매 호조로 11년과 같이 세계 5위

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ü 전년비 22.6% 급증하여 11년의 부진에서 벗어나 도요타가 세계 판매 1위

ü 현대기아차는 내수판매 부진에도 해외판매 호조로 11년과 같이 세계 5위

(억 $)

수출 수입

5,481

5,196

718

504562

자동차산업 : 28.8만명

개발배경


전체 자동차 반도체 석유제품

504562

제조업비중 : 10.7%

자동차산업 : 28.8만명

개발배경

완성차는 수출비중 64.9%이나 부품사는 33%

독자적 수출전략 보다 국내 완성차의 글로벌 진출에 의존

한국 자동차산업의 취약점


해외공급 확대를 위한 현지진출 지원 시스템 취약

해외 완성차에 대한 정보제공 부족

보쉬 등 해외 선진사 대비 약 10% 수준의 R&D 투자

FTA 원산지 증명지원 대응 시스템 부재※ 출처 : 전자신문

개발배경

Technological Political기술적 환경변화

(현재)래이더, 카메라 기반 지능형 車

(사고예방, 주행지원 등)

(미래)외부와 소통하는 자동차

(자율주행, 군집주행 등)

정책적 환경변화

• 스마트카 관련 안전규제, 인센티브 강화 중- 범국가적 정부정책과 추진전략 수립/지원 要

2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019

frontal Fixed

Offset Frontal

Side Impact

Pole Side

Whiplash

Pedestrian

Longitudinal

Control

Lateral Control

Other

Active Device

FCW/LDW (Standard/Option)

AE-MOB WorldSID 50% Ile

Oblique Pole

Flex-Pli

FCWS

LDWS

SBR

ACC

SBR 2nd Seat

SLD

Child Protection

WorldSID 50% Ile

Rear Seat/Add Pulse

AEBS

LKAS

BSD

Compatibillity

e-Call


자율주행자동차(현재)

기계 중심 자동차(차체안전, 고연비 등)

(미래)인간 중심 자동차(스마트, 커넥티드 등)

Social 사회적 환경변화 Economical 경제적 환경변화

• 관련 업종간 융복합 및 합종연횡 가속 중- 자동차-ICT-ITS 업종 협력모델 발굴 要

ð고수익 사업모델 창출,미래시장 선점 可

자율주행자동차 : 정의

자동차 스스로 주변환경을 인식, 위험을 판단, 주행경로를 계획하여 운전자 주행조작을

최소화하며 스스로 안전주행이 가능한 인간 친화형 자동차


자율주행자동차 : 수용성

가격

기능 인프라

주변사람

운전자수용성

부담걱정

제도법규HVI

사회적수용성


가격 주변사람

소송(책임)

운전자수용성

사업기술

(표준)

투자

사회적수용성

산업적수용성

자율주행자동차 : 시나리오

인지 제어 책임운전자

운전가용성

레벨 0 : Non automated 운전자 운전자 운전자 ○

레벨 1 : Automated assisted(단독 ADAS : ACC)

운전자 운전자/자동차 운전자 ○

레벨 2 : Monitored automation(통합 ADAS : ACC+LKAS)

운전자 자동차 운전자 ○

레벨 3 : Conditional automation 자동차 자동차 자동차? ○


레벨 3 : Conditional automation 자동차 자동차 자동차? ○

레벨 4 : Full automation 자동차 자동차 자동차? X

Monitored automation : hands-off, feet-off, eye-on: (운전자는 항상 주변 교통상황을 주시해야 함) 예) GM 캐딜락의 “슈퍼크루즈” 기능

Conditional automation : hands-off, feet-off, conditionally eye-off: (운전자가 자동운전 작동시점을 결정해야 함) 예) 구글 자율주행자동차

Full automation : hands-off, feet-off, eye-off: (운전자는 목적지만 입력, 안전에 대한 모든 책임은 자율주행자동차의 몫)

*출처 : (미) NHTSA

미국미국 ▣ 국방부, 완성차업체 중심에서 ICT 업체로 기술 개발 확대 中

§ '04년 & '07년, DARPA Grand & Urban Challenge : GM, Ford 등 참여

미국 국방부의“무인 무기체계”개발을 위한 대회

[Grand : 스탠포드대학 우승, Urban : CMU 우승]

§ '04년 & '07년, DARPA Grand & Urban Challenge : GM, Ford 등 참여

미국 국방부의“무인 무기체계”개발을 위한 대회

[Grand : 스탠포드대학 우승, Urban : CMU 우승]

§ '10년, 구글 자율주행자동차“Self Driving Car”개발

차세대 ICT 융합기술 선점이 목적으로 구글 맵스와의 연동 서비스 구현

['12년 2월 美 네바다주, 세계 최초로 무인자동차 주행 허용]




개발동향


< CMU & GM, Boss > < 구글, Self Driving Car >







개발동향

§ SARTRE 프로젝트 (영국, 스웨덴, 독일, 스페인 등 유럽 7개국) : Volvo (완성차업체)

연비 향상, 배기가스 감소를 위해 무인 군집주행용 도로 및 자동차 개발

['12년, 90KPH의 트럭 후미에 다수의 자동차가 6m 간격으로 군집주행]

§ SARTRE 프로젝트 (영국, 스웨덴, 독일, 스페인 등 유럽 7개국) : Volvo (완성차업체)

연비 향상, 배기가스 감소를 위해 무인 군집주행용 도로 및 자동차 개발

['12년, 90KPH의 트럭 후미에 다수의 자동차가 6m 간격으로 군집주행]

유럽유럽 ▣ EU, 완성차업체, 부품업체 공동으로 기술 개발 中


< SARTRE 프로젝트 개념 > < SARTRE 군집주행 데모 >

개발동향

일본일본 ▣ 국토교통성, 완성차업체, 부품업체 공동으로 기술 개발 中

§'12년 6/27일, 고속도로 상에서 자율주행을 실현하기 위한 Auto Pilot System의

위원회 설치 (국토교통성)

교통사고 및 교통체증의 해소·순화를 위한 근본적인 해결방안 모색이 목적

§'12년 6/27일, 고속도로 상에서 자율주행을 실현하기 위한 Auto Pilot System의

위원회 설치 (국토교통성)

교통사고 및 교통체증의 해소·순화를 위한 근본적인 해결방안 모색이 목적


< 고속도로 군집주행 전용도로 개념도 > < 아베수상 자율주행자동차 시승, ’13년 11/9 >

개발동향

• 네바다주에서 자동주행 면허 취득. TAP, TJA 등 부분 자율주행 기능 개발 및 탑재

• HAVEit project 참여, TAP(Temporary Auto Pilot), TJA(Traffic Jam Assist)

• 고속도로 주행에 중점을 둔 Highly Automated Vehicle 개발

• 컨티넨탈과 공동으로 자율주행자동차 개발, 2020년까지 상용화 계획

• 고속도로 Road Train 개발 진행. 2020년 상용화 (EU, 유럽 7개 대학)

• 2014년까지 교통체증 시 활용할 수 있는 자율주행자동차 개발

OEM 추진현황OEM 추진현황


• 고속도로 Road Train 개발 진행. 2020년 상용화 (EU, 유럽 7개 대학)

• 2014년까지 교통체증 시 활용할 수 있는 자율주행자동차 개발

• 고속도로 부분 자율주행자동차 생산 (캐딜락 차종에서 2015년까지)

• 2020년까지 완전 자율주행 출시 계획

• 고속도로 자율주행자동차 2020년까지 출시계획 발표

• 스마트폰 연동기술 (차량호출, 주행개시, 자동주차)

• 2015년까지 자동주차가 가능한 자동차 개발 (NSC-2015)

• 2020년까지 다양한 모델의 자율주행자동차 출시계획 발표

개발동향

▣ 자율주행 서비스別 상용화 시기가 다르지만, '20년 이후 급격한 시장형성 예상

자율주행 서비스 2015 2020 2025 2030 2035 CAGR

Adaptive Speed Control 4.43 41.48 93.87 111.45 124.4 18.1

Automatic Emergency Braking 2.45 53.88 100.84 112.31 124.46 21.7

Automatic Lane Maintain 0.37 22.75 82.04 113.62 125.46 33.8

Freeway Driving Mode 0.02 9.7 68.46 105.57 119.49 55.2

Traffic Jam Mode 0.23 33.11 92.53 108.19 121.2 36.9

Autonomous Parking System 0.02 11.12 66.37 95.4 110.84 56.1

Self-Driving Mode 0 1.42 27.44 76.8 109 82.3

*단위 : Millions

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$200,000

$400,000

$600,000

$800,000

$1,000,000

$1,200,000

$1,400,000

2015 2020 2025 2030 2035

($ M

illio

ns)

North AmericaWestern EuropeEastern EuropeAsia PacificLatin AmericaMiddle East & Africa


Self-Driving Mode 0 1.42 27.44 76.8 109 82.3

Autonomous Driving 0 0.01 4.76 47.11 95.44 88.1

*출처 : Autonomous Vehicles(Self-Driving Vehicles, Autonomous Parking, and Other Advanced Driver Assistance Systems : Global Market Analysis and Forecasts)NAVIGANT RESEARCH, Published 3Q 2013

$-

$200,000

$400,000

$600,000

$800,000

$1,000,000

$1,200,000

$1,400,000

2015 2020 2025 2030 2035

($ M

illio

ns)

North AmericaWestern EuropeEastern EuropeAsia PacificLatin AmericaMiddle East & Africa

<자율주행 시스템 시장전망, 2013 ~ 2035> <자율주행 시스템 장착대수 전망, 2015 ~ 2035>

§ 자율주행자동차에 대한 소비자들의 긍정적 반응

- 37%가 자율주행자동차 구매의향 有 (12년 4월, J.D 파워)

: 가격을 $3,000 로 제안하더라도 비율은 20%로 유지

§ IEEE는 2040년경 자율주행자동차가 전세계 차량의 75%를 차지할 것으로 전망 (2012.9.19)

* IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers, 전기전자기술자협회)

: 전기전자분야의 세계 최대 표준 및 연구 정책 조직

Convergence Convergence

주요현안


Surrounding SensorSurrounding Sensor

주요현안


Low Cost Û High Performance SensorLow Cost Û High Performance Sensor Multi Sensor FusionMulti Sensor Fusion

V2X CommunicationV2X Communication

주요현안


In Vehicle NetworkIn Vehicle Network

주요현안


* IVN : In Vehicle Network, CE : Consumer Electronics, LIN : Local Interconnect Network, CAN : Controller Area Network, UWB : Ultra Wide Band

Human Vehicle I/FHuman Vehicle I/F

주요현안


V2X SecurityV2X Security

보안취약성

Jamming통신 장애 공격

네트워크 영역 내에서 타 차량 통신에 장애를 초래하는 신호를 발생하여 통신 마비

Forgery허위 정보

거짓 정보를 발생하는 공격 차량에 의해 네트워크 영역 내의 타 차량들을 거짓 정보로 오염

In-transit Traffic Tampering정보 전달 중 조작

주행 중 정보 전달 과정에서 신호 제거, 오염 또는 조작 등의 방법으로 정보 위변조

Impersonation위장

차량의 상태 정보를 변경하여 타 차량의 오인을 유도(예 : 긴급 차량으로 자차 정보를 전송하여 주행 우선권 확보)

Privacy Violation사생활 침해

시간, 위치, 차량 ID, 이동 정보 등의 차량과 관련된 개인 프라이버시 정보에 대한침해 및 이를 이용한 사생활 침해 (행선지 추적, 개인 활동 노출 등)

주요현안


Privacy Violation사생활 침해

시간, 위치, 차량 ID, 이동 정보 등의 차량과 관련된 개인 프라이버시 정보에 대한침해 및 이를 이용한 사생활 침해 (행선지 추적, 개인 활동 노출 등)

On-board Tampering차량 내 정보 조작

차량 내 정보 (속도, 위치, 차량 전장 상태, 센서 정보 등)에 대한 위변조

고려사항 및제약사항

Network Volatility네트워크 휘발성

차량 네트워크(VANET)는 고속 주행으로 인하여 빠르게 토폴로지가 변화되는 네트워크 휘발성을 내재

Liability vs. Privacy책임과 사생활의 대립

차량 정보를 이용한 사고 처리 등에서 책임 및 법적 자료 제공에 따른 개인 정보 침해 가능성 존재

Delay-sensitive Applications시간 지연에 민감

안전 관련 통신 정보는 특성상 실시간성으로 정보의 전달/처리가 이루어져야 함

Network Scale네트워크의 규모

전세계에는 수십 억대의 차량이 존재하며 이들간의 안전한 관리 및 키 분배 등에 제한이 따름 (교통 상황(체증 등)에 의해 국지적으로 과밀한 네트워크 발생이 가능)

Heterogeneity이질성

서로 다른 국가, 제조 업체, 서비스 업체에 따라서 차량을 이용한 서비스의 이질성이 존재

ISO26262 품질ISO26262 품질

주요현안


ISO StandardISO Standard

Classification

ISO/TC022 SC03 : “Electrical and Electronic Equipment”

ISO/TC022 SC09 : “Vehicle Dynamics and Road-holding Ability”

ISO/TC022 SC10 : “Impact Test Procedures”

WG1 Architecture

WG3 TICS database technology

WG4 Automatic vehicle and equipment identification

WG5 Fee and toll collection

WG7 General fleet management and commercial/freight

WG8 Public transport/emergency

Integrated transport information, management and control

주요현안


ISO/TC022 SC10 : “Impact Test Procedures”

ISO/TC022 SC12 : “Passive Safety Crash Protection Systems”

ISO/TC022 SC21 : “Electrically Propelled Road Vehicles”

ISO/TC022 SC25 : “Vehicle using Gaseous Fuels”

ISO/TC204 WG1,4,11,14,18 : “ASV and AHS”

ISO/TC204 WG7,8,10,16,17 : “IT Fusion & Convergence”

ISO/TC204 WG3,5,9,15 : “Smart Way & Highway”

ISO/

TC204

WG9 Integrated transport information, management and control

WG10 Traveler information systems

WG11 Route guidance and navigation systems

WG14 Vehicle/roadway warning and control systems

WG15Dedicated short range

communications for TICS applications

WG16Wide area

communications/protocols and interfaces

WG17 Nomadic Devices in ITS Systems

WG18 Cooperative systems

상용화전략

운전자/사회적/산업적 수용성

운전자 감성, 주변차량과의

융화를 고려한 자율주행

산업계 대응 기반 확보

차량가격 상승 최소화

도로인프라 투자 최소화

상용 센서 기반 자율주행

모든 교통상황에 대처하는

인지/판단 기술 불가능

제한된 조건에서의 자율주행


운전자/사회적/산업적 수용성

운전자 감성, 주변차량과의

융화를 고려한 자율주행

산업계 대응 기반 확보

사고에 대한 최종책임은 운전자

OEM의 적극적 시장진출 가능 (사고책임 無)

Eye-ON 기반 자율주행 핵심기술 상용화

Conditionally Eye-OFF 기술 선행개발

상용화전략


경청해주셔서 감사합니다!


경청해주셔서 감사합니다!

스마트자동차기술연구본부이재관

[email protected]

q 붙임 : 자동차전용도로 서비스

주행차로 및 차간거리 유지주행차로 및 차간거리 유지


※ 출처 : VW


저속구간 자동운전지원저속구간 자동운전지원


※ 출처 : Ford

다차로 차선변경지원다차로 차선변경지원



※ 출처 : BMW


합류로 및 분기로 주행지원합류로 및 분기로 주행지원


※ 출처 : Toyota


전용주차장 자동주차전용주차장 자동주차


※ 출처 : Nissan

q 붙임 :

2013년 10월 11일 (금)

전남 영암 코리아 인터내셔널 서킷 (F1 경기장)

일시

장소


한양대 무인 자율주행한양대 무인 자율주행 KATECH 3대 군집 자율주행KATECH 3대 군집 자율주행

자율주행자동차 개발동향과 주요현안 (katech 이재관)사생활침해 시간, 위치,...

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