14일 ETRI에 따르면 지난해 말 싱가포르에서 제어시스템 분야 최고 귄위의 국제 학술대회인 2023 IEEE 판단 및 제어 학술대회(CDC)기 열렸다. ETRI는 자율주행 제어 벤치마크 경진대회에서 2등을 수상했다.

자율주행 제어 경진대회에서는 거칠고 미끄러운 도로에서의 가속 및 제동과 이중 차선 변경의 두 가지 과제를 해결해야 한다. 차체의 주행 궤적과 원하는 움직임을 제어하면서도 에너지 소비량을 최소화하는 제어기를 설계하는 것이 목표다.

ETRI 연구진은 ‘모델 예측 제어와 신경망 통합을 이용한 열악한 주행조건에서의 차량 안정화 향상’이라는 제목으로 챌린지 결과를 발표했다.

차량의 휠과 노면의 미끄러짐을 일정한 비율로 유지하는 미끄러짐 비율(Slip Ratio) 제어기를 적용해 미끄러운 도로에서의 주행 성능을 확보했고, 국제표준화기구(ISO) 기준의 이중 차선 변경을 위해 모델 예측 제어(Model Predictive Control) 기술을 도입했다.

또 주행 에너지를 절약하기 위해 코너링 저항 개념을 적용해 조향 시 발생하는 저항을 줄이도록 설계했으며 차량의 이중 차선 변경 시 주행 에너지 최소화와 안정성 향상을 위해 조향각과 차량의 회전방향 모멘트(Yaw Moment)를 적절히 조정하도록 했다.

개발된 주행 제어 기술은 경진대회의 전기자동차 시뮬레이터에 성공적으로 적용됐다.

ETRI는 이번 대회 결과를 현재 자체적으로 개발 중인 테스트용 차량에 적용하고 신경망 알고리즘을 결합해 제어 기술을 향상해 나갈 계획이다.

최정현 로봇·모빌리티연구실 박사는 “자율주행 제어 기술을 모빌리티 및 전기자동차 관련 기업에 적용토록 고도화할 예정”이라며 “특히 모델예측제어와 인공신경망이 결합한 형태의 알고리즘을 저가형 임베디드 시스템에서도 실시간 동작 구현하는 것이 향후 과제”라고 말했다.