(단신) 토요타의 자율주행 전략

 

 

 

https://21cpilot.tistory.com/7

자율주행 3단계와 Autopilot/Autoland

 

 

위의 글은 벌써 1년반 전에 쓴 것이지만 토요타 자율주행 전략에 참고가 되는 것이라 리마인드.

요즘 전동화 전략 이야기가 나오면 토요타에 대한 시각은 둘로 나뉘는데 '나름 전략이 있다.'와 '뭐 없으니 HEV만 밀고 있다."이다. 진실은 모르지만 나는 전자라고 믿고 있다.

자율주행을 예로 들어보아도 토요타는 겉으로 봤을 때 뭐하고 있는지 잘 모르겠다. 심지어 소위 자율주행 시스템을 개발한다는 어떤 사람도 나에고 토요타가 '왜 자율주행을 못하고 있는지.' 에 대해 5분에 걸쳐 의견을 피력하신 분이 있는데자동차와 관련된 일을 한다는 사람들도 토요타 자율주행에 대한 의견은 많이 갈리는 것 같다. 사실 그럴 수 밖에 없기도 한게 정보가 많이 없다.

나는 이것이 기업 문화와도, 좀 오버하자면 민족성과도 관계가 있다고 보는데 (우리 나라 현대자동차도 그런것 같지만) 잘한걸 잘했다고 얘기를 잘 못하는 것 같다. 반면에 외국의 몇몇 OEM들을 보면 별것 아닌데도 굉장히 포장을 잘하고 그럴싸하게 발표를 해버리는 경향이 있다.


자율주행도 분명 그럴거다. 몇 년전만 해도 OEM 중에서는 포드가 자율주행 씹어 먹을 기세였는데 지금은 뭐하고 있나? 궁극적으로는 될 기술이고, 시점의 문제이긴 하지만 어느정도 HYPE가 꺼지는 것은 바람직한 현실인 것 같다. 테슬라 조차도 HYPE는 심하다고 생각하는데 다른 기업들은 두말할 필요도 없다.

그 와중에 레벨2 수준의 운전자 보조 기능을 착실하게 개선해 나가려는 경쟁 또한 매우 치열한데 토요타는 BEV 전략 만큼이나 주행 보조 기술 전략 또한 드러난 것이 많지 않다.토요타의 자율주행 전략은 크게 두 가지로 나뉘는데 하나는 토요타 가디언(Guardian), 다른 하나는 토요타 쇼퍼(Chauffeur)다.

Toyota Research Institue(TRI)의 연구소장인 Gill Pratt은 그 이유를 이렇게 이야기했다.

"Pratt from Toyota was similarly conservative in his views about full autonomy, but his research center has some worthwhile alternative goals.He pointed out, for example, that although less than 1 percent of adult deaths in the US are from auto accidents, 35 percent of teenage deaths are. So Toyota is trying to develop a vehicle with a “guardian” mode to protect teens (and other bad drivers, presumably) from making lethal driving mistakes.The company is also working on a “chauffeur” mode for older drivers who need continuous help—particularly important in Japan, with its rapidly aging population."

"Pratt은 완전자율주행에 대해서는 보수적으로 접근하는 편인데, 그의 연구소(TRI)는 가치있는 대안을 가지고 있다. 그는, 예를 들어, 미국에서 성인이 사망하는 원인에서 교통사고는 1% 밖에 되지 않지만, 청소년의 사망 원인으로는 무려 35%나 된다고 지적하고 있다. 그래서 토요타는 청소년 또는 다른 bad 운전자들이 법규를 준수하지 않고 주행하는 것을 막으려는 의도로 'Guardian mode'을 개발했다. 뿐만 아니라, 운전 중 계속 보조가 필요한 고령 운전자를 위한 'Chauffeur(운전 기사) mode'를 개발했고, 이는 특히 일본에서 굉장히 중요한 이슈이다."

 

토요타 가디언은 비행기의 Flight Envelope Protection(FEP)기능을 참고한 운전자 보조 장치다. 항공기는 저마다 동력학적 관점에서 최고/최저 속도, 구조적 강성 등이 있는데 이것에 일정 마진을 더해서 비행 한계(Flight Envelope)을 정하게 된다. 그런데 파일럿이 이 계산값을 초과하는 인풋값을 넣으면, 그 인풋을 무시하고 시스템이 판단하는 best 값을 강제로 유지하는 HMI가 바로 FEP다. 자동차에도 이 HMI를 적용하겠다는 것이다.

TRI는 CES 2019에서 이 두 가지 프로젝트에 대한 개발 현황을 조금 더 공유했다.

"One of TRI’s most significant breakthroughs this year, was the creation of blended envelopecontrol where Guardian combines and coordinates the skills and strengths of the human and the machine. The system was inspired and informed by the way that modern fighter jets are flown. This blended envelope control is much more difficult to create in a car than in a fighter jet. That is because the control envelope for a car is not only defined by vehicle dynamics, but also by the vehicle’s perception and prediction ability of all things in its immediate environment."

"TRI의 올해 가장 중요한 돌파구는 Blended envelope control의 개발이었다. 이것은 Guardian이 인간과 기계의 강점을 모두 조합하는 것이다.이 Blended envelope control은 비행기보다 차 안에서 만드는 것이 더 어렵다.왜냐하면 차량의 control envelope은 차량의 동력학 뿐 아니라 주변 상황에 대한 인지 및 예측 능력에 의해 정의되기 때문이다."

 

"The big idea is that this control envelope is not a discrete on-off switch between the human and the autonomy. It’s really a near-seamless blend of both, working as teammates to extract the best input from each."

"이 아이디어는 단순히 인간과 자율주행 사이의 on/off 스위치 같은 것이 아니다. 그것은 거의 서로 팀메이트로서 가장 최선의 input을 만들어 내기 위한 끊임 없는 소통과도 같다."

 

TRI는 현재 Guardian의 개발에 초점을 두고 있지만(the company suggests that it has recently focused primarily on Guardian) 완전자율주행에 대한 접근 방식인 Chauffeur 모드도 개발이 진행중이다. Patt은 이 Guardian도 '2020년대'에나 가능해질 것이라고 밝혔다면서, Forbes지는 테슬라의 예측 방식보다 훨씬 더 현실적이라는 코멘트도 남겼다.

또한 Forbes는,

"토요타의 이 방식이 좋은 이유는 여러가지다. 그들은 'inceremental improvement' 능력으로 잘 알려진 회사이고,Toyota Production System과 차량 지능에 대한 이러한 접근법이 회사 문화와도 잘 맞아 떨어진다.안전에 대한 집중은 완전자율주행 시대가 오기 전에 경제적인 이익을 가져다 줄 수도 있다. Steve LeVine은 제조사들과 VC회사들이 $16B 이상을 완전자율주행 프로젝트에 투자했지만, 그 어떠한 단기적인 이익도 기대하지 않는다고 밝혔다.하지만 안전 지향적인 부모나 고령 운전자들은 단지 Guardian의 기능만으로 차량을 구매할 것이라는 것은 쉽게 예측할 수 있다."

라고 평하기도 했다.

Toyota는 작년 아시아 OEM으로는 최초로 NHTSA에 자발적안전자기검증서(VSSA)를 제출했는데,자율주행 4/5단계 Chauffeur에 대한 내용이 대부분이었고 잠깐 Guardian에 대한 내용도 언급이 됐었다.

"This report does not address testing of Toyota Guardian™, which is currently only tested on closed-course tracks and through simulation,nor SAE Level 3 which is being pursued through a different research path."

현재 Guardian은 Closed Track과 시뮬레이션을 통해 평가를 진행하고 있고,자율주행 3단계는 전혀 다른 방식으로 개발하고 있다고 하니 Guardian은 자율주행 2단계 수준의 운전자 보조 기능으로 보여진다.