Frenet Frame 기반 상대 차량 경로 예측을 활용한 ACC 및 AEB 연구

초록

4차 산업혁명 이후 자동차 기술이 급격히 발전하면서, 자율 주행 및 운전자 보조 시스템이 주행 안정성과 편의성을 높이 기 위한 핵심 기술로 자리 잡고 있다. 대표적인 예로 Adaptive Cruise Control(ACC)와 Autonomous Emergency Braking(AEB)가 있다. ACC는 차량 간 거리와 속도를 자동 으로 조정하여 정속 주행을 지원하며, AEB는 충돌이 임박한 상황에서 긴급 제동을 수행하여 사고를 방지하는 역할을 한 다. 그러나 이러한 시스템은 상대 차량의 현재 위치와 속도만 을 기반으로 동작하기 때문에, 주변 차량의 급격한 차선 변경 이나 급제동과 같은 돌발 상황 대응에 한계가 있다(이성구 외 2015). 이러한 한계를 극복하기 위해서는 상대 차량의 운 동을 예측하고 선제적으로 대응할 수 있는 기술이 요구된다. 본 논문에서는 상대 차량의 움직임을 예측하여 선제적으로 대응하는 ACC 및 AEB 알고리즘을 연구한다. 차량의 단기적 인 운동 변화를 예측하고, 이를 기반으로 향후 5초 이내의 예 상 경로를 생성한다. 해당 경로를 통해 주변 차량의 자차선 진입 여부를 조기에 판단하여 ACC 및 AEB의 선제적인 의사 결정을 수행한다. 본 연구에서 제안한 방법의 성능을 검증하기 위해 MORAI Simulator를 활용하여 상대 차량이 자차선으로 합류하는 상 황을 대상으로 실험을 진행한다. 상대 차량 경로 예측 성능은 실제 주행 경로와 예상 경로를 비교하는 그래프 및 RMSE(Root Mean Square Error) 분석을 통해 평가한다. 더 불어 상대 차량의 예상 경로 활용 여부에 따른 ACC 및 AEB 의 성능을 비교하기 위해 행동 판단 시점, 상대 차량과의 거 리를 비교하여 주행 안정성을 분석한다.