자율주행 차량은 더 나은 센서 기술을 기반으로 합니다.

센서의 현재 기능은 유용하지만 자율주행차에 온다.

자율주행차로 가득 찬 도로를 만들기 위해서는 아직 갈 길이 멀다. 센서의 현재 기능은 도움이 되기는 하지만 자율 주행 차량과 관련하여 상대적으로 기초적인 수준입니다.

즉, 자동차 산업은 지난 몇 년 동안 비약적으로 발전했습니다. 5~6년 전에 새 차량으로 부지를 벗어났다면 약 60~100개의 센서가 포함될 것입니다. 오늘날 그 숫자는 200개 이상에 훨씬 가깝습니다. 차량이 점점 더 스마트해지고 더 자율적으로 발전함에 따라 센서의 진화와 정교함은 보조를 맞추었으며 새로운 기능이 보편화됨에 따라 계속 성장할 것입니다.

자율 차량의 발전을 위해 기술 제공업체와 자동차 제조업체는 센서 성능 저하, 산업 표준에 대한 협업, 차량 수명 동안 소프트웨어의 사이버 보안 방어 유지/서비스와 같은 문제를 고려하고 있습니다.

자동차 경주

자동차 제조업체와 OEM이 안고 있는 가장 큰 과제 중 하나는 센서 및 데이터 개발의 빠른 속도를 따라잡는 것입니다. 센서는 차량 시스템이 설계 요구 사항을 충족하는 데 필요한 수준의 데이터 충실도를 제공해야 합니다.

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센서마다 강점과 약점이 다릅니다. 한 가지 접근 방식은 여러 센서를 결합하여 환경을 보다 철저하게 감지하는 것입니다.

많은 수의 운전자, 보행자, 자전거 운전자 및 오토바이가 있는 밀집된 대도시 지역에서 운전하려면 차량이 보행자나 다른 차량과 충돌하지 않도록 정지하거나 방향을 바꿀 찰나의 결정을 내려야 합니다. 그 결과, 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)이 광범위한 데이터 입력을 소비하고 해석하여 반응하는 시간에 인간 운전자가 할 수 없는 결정을 내리는 센서 융합이 작동하기 시작했습니다.

또한 센서 제조의 예비 단계에서 자동차 제조업체는 칩 또는 소프트웨어 오류를 방지하기 위해 자동차 기능 안전 표준을 준수해야 합니다. ISO 26262는 자동차 OEM 및 공급업체가 해당 장치가 기능적으로 안전한 것으로 간주되도록 따라야 하고 문서화해야 하는 개발 프로세스를 요구하는 자동차 표준입니다. ISO 26262 준수를 통해 자동차 OEM 및 공급업체는 장치가 의도한 대로 의도한 대로 작동할 것임을 보증합니다.

센서 성능 저하 문제

끊임없이 변화하는 센서 환경의 또 다른 측면은 센서 성능 저하입니다. 오늘날 차량의 수명이 일반적으로 10~15년이라는 사실을 고려할 때 센서 성능 저하는 자율 차량 방정식의 자연스러운 부분입니다. 열화의 주요 원인은 센서의 일반적인 마모, 열악한 작동 환경, 기타 전자 시스템 요소의 열화입니다.

자동차 제조업체와 기술 제공업체는 LiDAR, 카메라, 초음파 등과 같은 기능을 위해 설치된 센서의 능력을 고려해야 합니다. 차량의 수명. 또한 센서가 고장나기 시작하면 어떻게 되는지(예:운전자에게 경고하는 방법, 내장된 안전 기능 등)에 대해서도 답해야 합니다. 성능 저하를 방지하기 위해 OEM은 차량 내의 반도체 및 기타 구성 요소를 모델링하고 설계하여 다양한 환경에서 예측 가능한 고장률과 대안을 만들어야 합니다.

사이버 보안 문제

자율 차량 센서가 안전한지 확인할 때 고려해야 할 몇 가지 다른 요소가 있습니다. 자율 주행 차량에 대한 해킹은 항상 우려되고 해결되어야 하지만, 덜 분명한 보안 요소는 공격자가 차량에 내장된 머신 러닝 기술에 영향을 주어 악의적인 방식으로 대응한다는 것입니다.

예를 들어, 영국의 한 연구에서는 1초 미만의 짧은 시간 동안 정지 신호를 표시하도록 조작된 비디오 광고판을 도입했습니다. 자율 주행 차량은 정지 신호를 감지하고 해당 이미지를 포착할 수 있기 때문에 정지하고 도로에서 정지 신호를 감지했을 때와 같은 방식으로 반응합니다. 그러나 인간 운전자는 이미지에 반응할 수 없으므로 앞의 자율 주행 차량이 경고나 명백한 이유 없이 갑자기 멈추면 잠재적인 위험이 발생할 수 있습니다. 이러한 "유령 물체"가 운전자와 보행자 모두에게 해를 끼칠 가능성은 자동차 제조업체가 자율 주행 차량을 안전하게 유지하는 데 있어 직면하는 또 하나의 과제일 뿐입니다.

센서 취약성을 강화하기 위해 NHTSA는 자동차 산업이 NIST(National Institute of Standards and Technology)의 문서화된 사이버 보안 프레임워크를 따를 것을 권장합니다. 이 프레임워크는 식별, 보호, 감지, 대응 및 복구와 같은 주요 기능을 중심으로 구조화된 사이버 보안에 대한 계층적 접근 방식을 제안합니다.

시스템 설계자는 운전자와 공유되는 경고 측면에서 올바른 균형을 유지하면서 시스템 작동을 보호해야 합니다. 운전자에게 도로상의 임박한 위험과 잠재적인 시스템 장애를 경고하도록 설계된 ADAS를 고려하십시오. 일반적으로 보안 침해로 인한 시스템 오류는 대리점에 방문해야 하는 리콜을 유발하고 자동차 제조업체의 경우 잠재적으로 값비싼 수리가 필요합니다. 더 나은 접근 방식은 처음부터 악의적인 행위로 인해 오류가 발생하지 않도록 보안을 구축하는 것입니다.

이러한 장치의 복잡성과 기능이 증가함에 따라 사이버 보안 공격이 발생하는 다양한 경로도 그에 비례하여 증가할 것입니다. 설계자와 자동차 제조업체는 이러한 비전통적인 사이버 공격으로부터 보호하기 위해 방어를 업데이트하고 이러한 유형의 의도하지 않은 대응을 관리해야 합니다. 이러한 방어의 일부는 조직이 경험에서 배운 교훈을 적용할 수 있도록 하는 강력한 소프트웨어 수명 주기 관리 프로그램이어야 합니다. 동일한 철학이 센서 자체의 성능 저하를 방지하기 위한 물리적 성능에도 적용됩니다.

자율주행차가 보편화됨에 따라 시장의 미래를 형성하는 데 도움이 될 다양한 소비자 습관과 함께 추가적인 규제가 적용될 것입니다. 센서 융합 공간의 발전에 보조를 맞추는 것은 어렵지만 자율 차량이 주류로 몰리는 것을 계속 보고 있기 때문에 필요합니다.

— Chris Clark은 Synopsys의 Automotive Group 수석 관리자입니다.

>> 이 기사는 원래 다음 날짜에 게시되었습니다. 자매 사이트인 EE Times.

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