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들어가기
자동차가 새로 출시가 되면 미국, 유럽, 우리나라 그 외에도 여러 국가, 지역에서 새로운 차에 대한 안전 테스트를 진행합니다. 오늘 소식은 유럽의 Euro NCAP(New Car Assessment Programme)에서 진행한 자동차 보조 시스템(ADAS)에 대한 것입니다. 원문에 별도로 나뉘어 있는 페이지를 하나로 묶어서 소개해드립니다.
소개
Euro NCAP의 2020 캠페인은 2018년 보조 운전(Assisted Driving, AD) 시스템에 대한 작업을 확장하고 보다 구조화된 채점 및 채점 시스템을 도입합니다. 2018년에는 ‘고속도로 보조(Highway Assist)’ 시스템을 제공하는 차량이 조사되었습니다. 즉, 어떤 상황에서는 종방향 제어(longitudinal control, 속도, 전방 차량과의 안전 거리) 및 횡방향 제어(lateral control, 차선 유지 등)와 관련하여 운전자 보조를 제공하는 차량이 연구되었습니다.
당시 Euro NCAP가 사용한 테스트는 주로 자동 비상 제동(AEB) 시스템에 대한 프로토콜에 기초했으며, 보조 운전 시스템이 제어 중일 때 특정 중요 상황에서 차량의 개입을 살펴보았습니다. 컷인(cut-in) 및 컷아웃(cut-out)과 같은 일상적인(day-to-day) 시나리오가 추가되었으며, 이러한 시나리오는 평가된 모든 차량에 대해 매우 어려운 것으로 입증되었습니다.
2018년 캠페인의 결론은 최첨단 기술이 자동화되는 것과는 거리가 멀고, 모든 범위의 테스트에서 어떤 시스템도 보조를 제공하지 않는다는 것입니다. 즉, 운전자는 항상 주의하고 차량을 완전히 통제할 필요가 있습니다. 이러한 점을 감안할 때, 제공된 시스템은 이름이나 설명을 통해 그들이 실제 능력을 넘어서는 안 된다는 것을 암시하거나 운전자와의 상호작용에서 그러한 인상을 주어서는 안 됩니다.
가장 좋은 시스템은 운전 부담 완화와 과도한 의존을 조장하지 않고 운전자를 계속 루프에 있게 하는 사이에서 균형을 이룬 시스템이었습니다.
2020년의 새로운
기능은 무엇인가?
2020년 고속도로 보조(Highway Assist) 시스템에 대한 평가를 위해, Euro NCAP는 두 가지 주요 영역으로 나뉜 전용 테스트 및 평가 프로토콜을 개발했습니다. 이는 운전자 참여(Driver Engagement)와 차량 보조(Vehicle Assistance) 사이의 균형을 기반으로 한 보조 기능(Assistance Competence)과 안전 백업(Safety Backup)의 두 가지 주요 영역으로 나뉩니다.
보조 기능
(Assistance Competence)
최적의 안전과 보조를 보장하기 위해 차량이 제공하는 보조 수준은 운전자의 인식과 시스템이 운전자를 계속 참여시키고 운전 과제에 참여할 수 있는 능력과 일치해야 합니다.
운전자 참여
(Driver Engagement)
이 영역의 프로토콜은 제조사가 시스템의 작동 방식을 소비자에게 얼마나 잘 설명하고, 한계를 명확히 하며, 명확한 통신이 보장되어 운전자와 시스템이 협력하여 차량을 안전하게 제어할 수 있도록 하는지를 고려합니다. 프로토콜은 다음과 같습니다.
소비자 정보(Consumer Information)
좋은 시스템 이름은 오해의 소지가 없어야 하며, 시스템 설계와 운전자를 보조하기 위한 목적을 명확히 식별하기 위한 보조이라는 단어를 포함해야 합니다. 또한 시스템 이름에 ‘자동(auto)’을 포함하거나 자동화를 참조해서는 안 됩니다.
시스템 상태(System Status)
시스템은 시각, 청각 또는 촉각 신호 또는 이들의 조합을 사용하여 운전자에게 상태를 분명하게 표시해야 합니다(즉, 작동 또는 해제 여부).
드라이버 모니터링(Driver Monitoring)
보조 수준이 높아짐에 따라, 시스템이 운전자가 운전 행위에 계속 관여하고 있는지 확인하는 것이 점점 더 중요해지고 있습니다. 최상의 시스템에는 운전자를 “감지(see)”할 수 있는 운전자 모니터링 센서가 있습니다. 운전에 집중하지 않는(disengaged) 운전자가 감지되면 시스템이 경고를 하고, 일정 시간 후에 이 경고를 점점 확대(escalate)해야 합니다. 마지막으로, 운전자의 응답이 없을 경우, 시스템은 비상 모드로 들어가야 합니다.
운전 협력(Driving Collaboration)
운전자 보조 시스템은 운전자가 완전한 제어를 유지하는 동안 조향 보조를 제공해야 하며, 조향에 반대하지 않고 운전자의 의도에 따라 동작해야 합니다. 시스템을 override하기 위해 운전대에 적용된 조향 입력이 차량과 싸우는 것처럼 느껴지지 않아야 합니다. 운전자가 차선 중앙에서 방향을 틀 때, 어떤 이유에서든 시스템은 작동 상태를 유지해야 하지만 항상 override해야 하며, 제어의 핸드오버가 아니라 협력의 느낌을 보장해야 합니다.
차량 보조
(Vehicle Assistance)
평가의 이 부분은 AD 시스템이 차량이 체결되었을 때 차량을 얼마나 잘 제어하는지, 예를 들어 발생할 수 있는 매우 다양한 속도 제어 제한에 적절히 반응하는지 또는 고속도로 유형 곡선에서 조향 지지대의 양에 대해 살펴봅니다. 여기서 설명하는 프로토콜은 다음과 같습니다.
속도 보조(Speed Assistance)
유럽 전역의 고속도로는 기상 조건, 교통 밀도 또는 하루 중 시간에 따라 속도 제한이 변경됩니다. 많은 시스템이 운전자가 적응형 크루즈 컨트롤(Adaptive Cruise Control, ACC)의 속도를 올바른 속도 제한으로 설정할 수 있도록 보조합니다. 최고의 시스템은 또한 운전자가 빡빡한 커브 등의 특성을 고려하여 공식 최대 속도 제한이 도로에 대한 안전하고 적절한 속도를 초과하는 경우 속도를 낮출 수 있도록 보조합니다.
적응형 크루즈 컨트롤 성능(Adaptive Cruise Control Performance)
ACC는 전방 차량과의 안전 거리를 유지하기 위한 편의 시스템입니다. 그러나 매일 운전하는 경우에도 ACC는 자동차 앞을 끼어드는 차량이나 극단적인 경우 앞쪽에 정지해 있는 차량과 같은 더 중요한 사건들을 처리해야 할 수도 있습니다. 잘 개발된 시스템은 드물지만 매우 중요한 상황을 포함하여 다양한 상황에 적절한 시기에 반응할 것입니다.
교통 체증으로 가다서다를 반복하는(stop-and-go) 기능을 제공하는 시스템은 차량이 자동으로 주행을 재개할 때 전방 도로가 명확하고 운전자가 주의 깊게 운전 행위를 감독할 수 있는지 확인해야 합니다.
조향 보조(Steering Assistance)
이 시스템은 운전자로서 조향제어장치를 유지하면서 운전자가 일련의 굴곡에서 차선을 유지할 수 있도록 보조합니다. 좋은 시스템은 운전자가 올바른 회전을 할 수 있도록 조향 동작을 최소한 개시하거나, 또는 빡빡한 굴곡의 경우 속도를 낮춰 최대한의 힘을 들이지 않고 회전을 할 수 있도록 보장합니다.
강력한 규제를 받는 보조 주행 영역에서 일부 시스템은 후방 및 측면으로 보이는 센서를 사용하여 차량이 차선을 변경하기 전에 인접 차선이 비워 있는지 확인하는 운전자 주도형 차선 변경 어시스트를 제공합니다.
안전 백업
(Safety Backup)
고속도로 보조(Highway Assist) 시스템은 이동 중에 운전자를 보조할 수 있는 편안한 기능입니다. 편안한 보조가 긴급한 충돌을 피하기에 충분하지 않은 경우, 안전시스템은 탑승자의 편안함과 관계없이 가능한 모든 수단을 사용하여 인수하거나 개입해야 합니다. Safety Backup에서 시스템이 안전 실패(fail-safe) 상태인 경우, 운전자가 중요한 이벤트에 반응하지 못한 경우, 그리고 이러한 비상 상황에서 시스템이 어떻게 반응하는지를 평가합니다. 프로토콜은 다음과 같습니다.
충돌 회피(Collision Avoidance)
차량 편의성 수준이 사고를 피하지 못하거나 경감만 할 수 있는 경우, 운전자가 개입하지 않을 경우 사고를 피하기 위해 AEB 또는 LSS(Lane Support System)를 사용하여 차량이 더 강하게 개입해야 합니다(운전자의 편의성은 고려하지 않음).
시스템 오류(System Failure)
폭설, 비 또는 오작동 센서와 같은 극한 기후 조건에서는 운전자에게 정보를 제공하고 시스템을 해제하는 것이 중요합니다.
응답하지 않는 운전자 개입(Unresponsive Driver Intervention)
운전자를 장시간 해제하고 경고 순서가 운전자를 루프로 되돌리지 못한 또 다른 예상 밖의 경우, 시스템은 운전자가 물리적으로 운전할 수 없다고 가정해야 합니다. 그러한 가정 하에 차량은 횡방향 및 종방향 제어를 유지하면서, 이상적으로는 갓길(hard shoulder)의 제어된 정지 위치로 차량을 이동시켜야 합니다. 이 상황에서 자동 차선 변경은 규정상 금지되지만, 차량을 주행 차선에서 정지시키는 것보다 선호되는 방법입니다.
시스템 등급
시스템은 위에서 설명한 각 프로토콜에서 점수를 얻습니다. 어떤 프로토콜은 다른 프로토콜보다 더 큰 점수를 부여합니다. 처음 두 가지 평가 영역인 운전자 참여(Driver Engagement)와 차량 보조(Vehicle Assistance) 점수를 비교하고 점수가 낮으면 총점에 기여합니다.
이 두 영역의 ‘균형’은 한 분야에서 좋은 성과를 거두지 않는 한 다른 분야에서 좋은 성과를 거두지 않는 한 도움이 되지 않는다는 것을 보여준 2018년 캠페인을 되풀이하고 있습니다. 점수 중 더 낮은 점수를 Safety Backup의 점수에 합산하여 합계 점수를 부여합니다. 그리고 총점은 다음과 같은 등급으로 나뉩니다.
등급은 무슨 의미인가요?
엔트리 차량 보조 시스템은 일반적으로 덜 까다로운 시나리오에서 보조를 제공하며, 기본적인 ACC 및 LKA으로만 구성되며, 추가 기능은 없습니다. 또는 보조 역량에서 시스템의 성능은 운전자 참여와 차량 보조 간에 불균형이 매우 심합니다. 안전 백업이 제한되어 있습니다.
ACC와 LKA은 일반적으로 덜 어려운 시나리오에서 좋은 성능을 발휘하지만, 시스템은 엔트리 등급 차량에 비해 더 나은 성능의 안전 백업 기능을 가지고 있습니다. 안전 백업이 우수한 불균형 차량도 이 범주에 포함됩니다.
ACC와 LKA 모두 대부분의 상황에서 좋은 성능을 발휘하며 시스템이 운전자의 참여를 계속 유지합니다. 좋은 시스템에는 운전자에게 더 많은 도움을 주고 좋은 안전 백업 기능을 제공하기 위한 몇 가지 추가 기능도 포함되어 있습니다.
매우 우수 등급의 차량은 첨단 ACC 및 LKA 로 운전자를 보조하고 운전자를 계속 운전할 수 있는 추가적인 기능을 갖추고 있습니다. 이 차량들은 또한 이 차량에 장착된 확장 센서 세트를 활용하여 도전 시나리오에서 높은 수준의 안전 백업 기능을 제공합니다.
결과
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끼어들기
2018년에 Euro NCAP에서 자율주행 기능에 대한 테스트 결과를 발표하고 2년만에 새롭게 테스트한 결과를 공개했습니다. NCAP는 판매되는 자동차에 대한 평가를 하는 기관이기 때문에 엄밀히 말하면 자율주행보다는 ADAS 기술에 대한 테스트가 진행된 것으로 생각하시면 될 것 같습니다.
최근에는 Tesla의 Autopilot 기능에 대한 홍보 효과(?)로 많은 분들이 ADAS 기술에 대해서 많이 인지하고 계신 것 같습니다. 하지만 실제 도로에서 사용하는 수준은 아직 활발하다고는 할 수 없습니다. 아무리 고급차종을 구매하셔도 이런 기능에 대해서 제대로 인지하지 못하고 사용하지 않는 분들도 많이 계실 것입니다. 물론 이런 문제는 판매를 담당하는 분들도 제대로 기능에 대해 알지 못하는 경우가 많기도 합니다. 새로운 기술에 대해 관심이 없으신 분들은 경험의 공유가 보다 빠른 습득 수단이기 때문입니다.
ADAS 기술에 대한
평가 프로토콜 확장
아무튼 이제는 ADAS 기술은 고급차종에만 포함되는 옵션은 아닙니다. 경차에도 선택할 수 있는 옵션으로 확장된 상황입니다. 이런 분위기를 보여주듯이 자동차를 평가하는 기관들은 ADAS 기술에 대한 테스트 결과를 소개하고 있습니다. 유럽의 대표적인 자동차 평가 기관인 Euro NCAP에서도 2018년에 처음 관련 테스트 결과를 발표한 이후에 새롭게 테스트한 결과를 공개했습니다. 이전보다는 조금은 구체적으로 평가 기준을 가지고 평가를 한 것 같습니다. 물론 평가의 정확한 알고리즘까지는 공개를 하지는 않았지만, 평가 프로토콜의 확장을 통해 보다 세세한 부분까지 평가하겠다는 의지를 보여주었습니다.
앞으로의 평가에서도 기준의 추가가 예상되는 부분이 아닐까 합니다. 물론 당연한 것입니다. 기술은 계속 발전하고 향상되어서 공개될 것이니까요. 2022년부터 EU는 강제적으로 자동차 안전의 새로운 기능을 포함시켜야 자동차 판매를 할 수 있도록 규정하였습니다. 이런 기준을 만족시키기 위한 자동차 제조 기업들의 시간이 그렇게 많이 있지 않습니다. Euro NCAP는 이런 기능에 대한 평가 기준 마련을 위한 준비를 하고 있습니다.
테슬라의 ADAS기술은?
이번 결과에서 우리가 흔히 생각하는 Tesla의 ADAS 기술은 그렇게 좋은 평가를 받지는 못했습니다. 이부분에서 주목해야 할 부분은 보조 기능(Assistance Competence)부분의 평가가 높지 않다는 것입니다. 평가 차종 중에서 최하위입니다. 2018년에 공개한 평가와 비교하면 큰 차이가 있습니다. 대중적인 평가보다는 제한된 테스트에 대한 평가 기준에 의문을 제시하는 사람들도 있습니다. 하지만 앞선 글에서 사람들에게 ‘자동’ 이라는 오해를 조장해서는 안된다는 것을 강조한 것으로 봐서는 이런 부분에 대한 평가가 감안된 것으로 생각됩니다. Tesla는 이부분에서 그렇게 좋은 이미지는 아니니까요.
어떤 한 기관의 평가가 절대적이지는 않겠지만, 분명한 것은 조금씩 자동차의 자동화에 대한 구체적인 평가와 기준 마련을 위한 작업들이 다양한 분야에서 이루어지고 있습니다. 특히 유럽은 이 분야에서 앞장서기 위한 노력을 많이 하고 있습니다. 자율주행차를 위한 긴 여정에서 기존의 시스템을 어떻게 조화롭게 이끌 것 인지에 대한 고민을 표준과 기준 마련을 통한 노력이 많습니다.
Euro NCAP의 보조 시스템
홍보 영상입니다.
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보다 자세한 결과를 확인하시려면
아래 사이트를 참고하시길 바랍니다.
www.euroncap.com/en/rating…
[참고 자료]
Euro NCAP
감사합니다.
Over the Vehicle !!!
OTV
Over the Vehicle
자율주행차 그 이상의 가치
