자율주행차 상태진단 및 고장예측
- 기술로드맵
- [자율주행차 상태 진단 및 고장 예측 기술 개발 로드맵]
2. 개요
가 정의 및 필요성
정의: 자율주행차 상태진단 및 고장예측기술은 자율주행차 작동시 정상상태를 확인하기 위하여 자동차 구동에 필요한 전기/전자적 상태뿐만 아니라 ADS(Autonomous Driving System)에 사용되는 센서 및 ECU의 오동작 및 고장을 진단하고 예측하는 기술을 의미한다.
필요성: 자율주행 수준이 높아질수록 운전자의 사고 비율은 감소하지만 자율주행차의 안전 위험은 증가할 것으로 예측된다.
나 범위 및 분류
[밸류 체인]
자율주행차 상태진단 및 고장예측 기술은 안전성능과 기준의 핵심 분야이며, 사고시의 자율주행 성능과도 밀접하게 연결되어 있다.
[상태진단 및 고장예측 분야 산업구조]
후방산업 자율주행 센서 기술(레이더, 라이더, 카메라 등), 통신 기술(In Vehicle Network, 차량-V2X), 차량 주행 관련(MDPS, ECS 등) 등 상태 진단 및 고장 예측 분야 진단 장비(OBD), 고장 주입 및 시뮬레이션 장비, 네트워크 분석 장비, 빅데이터 분석 장비 등 전방 산업 자동차, 자동차 정비, 차량 공유 플랫폼 서비스, 산업 부품,
[용도별 분류]
자율주행차 자율주행 수준 서버 및 시스템을 반영한 통합형 자율진단 시스템 구조
[통합형 자율주행차 진단시스템 구조]
- 출처 : An Integrated Self – Diagnosis System for an Autonomous Vehicle Based on an IoT Gateway and Deep Learning ( MDPI 2018 )
3. 산업과 시장
가. 산업분석
자율주행차 수준에 따른 운전자 주체의 변화에 따른 시스템 안전에 대한 규제 및 법제도 정비에 따른 ADS 안전책임 증가
ADS 수준에서 주행할 때 사용되는 기능은 사고 발생 전후 모든 단계에 안전을 보장하기 위한 기술적 장치로 활용할 수 있다.
나. 시장 분석
(1) 세계시장
자율주행차 상태 진단 및 고장예측 시장은 2018년 5천7백만달러에서 연평균 73.6%씩 성장해 2024년 8억5천1백만달러가 될 것으로 예상된다.
[자율주행차 상태 진단 및 고장 예측 세계 시장 규모 및 전망]
(단위 : 백만달러 %)
구분 ’18’19’20’21’22’23’24 CAGR 세계시장 577810616327147385173.6
- 출처 : sandmarkets automotive – diagnostic – scan – tools – market , marketstandmarkets.com , Autonomous Vehicles , GARTNER ( 2019 ) 재가공
- (2) 국내시장
- 국내 자율주행차 상태 진단 및 고장예측 시장 규모는 2018년 기준으로 39억원에 해당하는 것으로 나타났으며, 연평균 73.6%의 성장률로 2024년에는 230억원에 이를 것으로 예상된다.
- [자율주행차 상태 진단 및 고장 예측 국내 시장 규모 및 전망]
- (단위 : 억원 %)
- 구분 ’18’19’20’21’22’23’24 CAGR 국내시장 395373971 3017 323073.6
- * 출처 : sandmarkets automotive – diagnostic – scan – tools – market , marketstandmarkets.com , Autonomous Vehicles , GARTNER ( 2019 ) 재가공
4. 기술분석
A. 기술 개발 이슈
(1) 해외 플레이어 동향
(Bosch) 48V 시스템 및 인체공학적 트롤리를 위한 측정 옵션이 포함된 FSA740 출시.기술적으로 향상된 FSA 7 시리즈 차량 시스템 분석으로 Bosch는 현재 48V 온보드 시스템에 대한 테스트 루틴을 포함한 측정 시스템을 제공
(Continental) 타이어 공기압 모니터링 시스템(TPMS)을 위한 새로운 범용 서비스 도구 출시
(DENSO) 차량 검사 도구인 e-Videns는 차량 재설정 기능을 추가하여 개발. 개발 툴에는 서비스 간격 재설정 및 진단 문제 코드 재설정 옵션이 있으며 업데이트를 통해 기술자는 OE 장치에서 사용할 수 있는 동일한 재설정 기능에 액세스 할 수 있는 기능을 조합
(Snap-on) #차량진단 소프트웨어 개발. OEM별 일반 및 충돌 수리 범위의 핵심 역량을 기반으로 하는 새로운 기능 제공
(2) 국내 플레이어의 동향
(현대자동차) Hyundai Developer를 통해 차량정보가 API로 제공되며, 이를 통해 차량 상태를 진단하고 고장을 예측할 수 있는 기술 개발
(현대모비스) 이중제어 방식으로 자율주행차의 조향장치를 제어해 고장 유무를 판단해 안정성을 확보하는 기술개발. 장치에 들어가는 핵심 전자부품을 모두 이중으로 적용하여 독립된 전자회로를 적용하는 방식으로 안전성 기술 확보
5. 핵심요소 기술의 선정
특허분석을 통한 요소기술과 기술수요, 각종 문헌을 바탕으로 한 요소기술, 전문가 추천 요소기술을 종합하여 요소기술을 도출한 후 핵심기술선정위원회의 평가과정 및 검토·보완을 거쳐 핵심기술을 확정
핵심기술선정지표: 기술개발의 시급성, 기술개발의 파급성, 기술의 중요성 및 중소기업의 적합성
[자율주행차 상태 진단 및 고장 예측 분야 핵심 기술]
분류핵심기술개요안전메커니즘설계분석,약점분석기술-실차수준에서의자동차부품이나센서의고장이생겼을경우운행심의각도를분석하여위험발생시ADS운영시고장분리만하면확대되어있거나이중퍼시스템을구축하여백업설계가필요한수준인지여부를분석하고안전설계요구수준개정의핵심부품정량안전분석기술(FMDA) -연결된부품과센서의고장유형을구축하고,VI)초저지연을 보장할 수 있는 다자통신(N:N) 개념의 차량통신 및 네트워크기술 안전메커니즘 진단기술의 오류 자가진단기술(BIST)-부팅, 동작, 고장진단 메시지 수신시 등 상황별로 모듈의 고장을 진단하고 모니터링 할 수 있는 기술 고장감지기술-부품에 고장이 발생하여 심각도에 따라 모듈 또는 차량에 전송하여 저장할 수 있는 기술이다. 모듈의 고장으로 stand alone에 저장이 필요할 수 있으므로 가을가족인 전원설계가 필요할 수도 있는 고속의 저장 메모리 아키텍처 기술을 포함하는 고장예측 기술 PHM(Prognostics and Health Management) 부품 상태의 모니터링 기술 – 모듈의 작동상태를 모니터링하고 고장 징후를 진단하며, 남은 내용 수인 예측 및 효과적인 차량관리 기술 – 모듈의 작동상태 모니터링 및 고장상태의 오류 발생시 발생하는 전자파 관리
출처 : #중소기업기술정보진흥원, #중소기업기술로드맵2021-2023, #4차산업혁명
http://smroadmap.smtech.go.kr/ #중소기업 전략기술 로드맵과 중소기업 기술역량 강화를 위한 미래기술개발 가이드라인 제시 smroadmap.smtech.go.kr
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