반도체 전문 온라인 매거진 - 올포칩

카메라 및 레이더와 같은 센서에 기반한 자동 주행(Automated Driving) 차량 및 자율 주행(Autonomous Driving) 차량은 교통 상황에 따라 의사결정을 지원하거나 직접 결정을 내릴 수 있다. 따라서 도로의 안전을 보장하기 위해서는 이러한 센서의 적절한 상호 작용과 기능을 철저히 테스트해야 한다. 글로벌 테크놀로지 그룹인 로데슈바르즈(Rohde & Schwarz)와 듀어(Dürr)는 OTA(Over-the-Air) VIL(Vehicle-in-the-Loop) 테스트를 위한 혁신적이고 비용 효율적인 솔루션을 개발했다. 이 솔루션은 EOL(End-of-Line) 테스트 또는 PTI(Periodical Technical Inspection) 수행 중 적합성 및 효율성을 검증할 수 있도록 지원한다.

▲ 듀어의 x-road 커브 롤 테스트 스탠드와 로데슈바르즈의 RadEsT 및 CARLA 시뮬레이션 환경을 이용한 VIL(Vehicle-in-the-Loop) 테스트 셋업

도로의 안전은 미래의 모빌리티, 특히 자동 주행 차량, 자율 주행 차량의 핵심 과제이다. 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS: Advanced Deriver Assistance System)과 자율주행(AD: Autonomous Driving) 기능의 지속적인 기능성을 보장하는 것은 장기적으로 차량의 안전과 성능에 매우 중요하다. 따라서 이러한 기능을 갖춘 차량 제조사는 제3자 또는 규제 당국이나 자체 인증 등을 통해 인증을 획득해야 한다. VIL(Vehicle-in-the-Loop) 테스트는 EOL(End-of-Line)에서 모든 ADAS/AD 기능의 올바른 동작을 검증하고, 차량 출고 전에 생산 적합성(COP: Conformity of Production)을 보장할 수 있다. 이 외에도 차량의 수명주기 전반에 걸쳐 적절한 기능이 유지되도록 하기 위해 정기적인 기술 검사(PTI: Periodical Technical Inspection)를 통한 추가적인 검증 조치가 필요할 수 있다.

다양한 주행 시나리오 시뮬레이션

EOL 및 PTI 프로세스에서 이러한 추가 요구사항을 해결하기 위해 듀어(Dürr)와 로데슈바르즈(Rohde & Schwarz)는 듀어의 특허 받은 x-road 커브 다기능 롤 테스트 스탠드와 로데슈바르즈에서 신규 개발한 RadEsT 레이더 표적 시뮬레이터 및 오픈소스 시뮬레이션 플랫폼 CARLA를 결합하는 공동 프로젝트를 진행했다. 이 조합은 특히 테스트 차량에 설치된 카메라 및 레이더 센서를 위한 가상 환경을 생성하여 차량에 접촉하지 않고도 각기 다른 검사 시나리오에 대한 OTA 시뮬레이션을 수행할 수 있다. 이러한 시나리오에는 의도치 않은 차선 이탈이나 다른 차량의 급제동 또는 테스트 차량 바로 앞에서 차선을 변경하는 등의 중요한 상황들이 포함되어 있다. 테스트 차량은 VIL 시뮬레이션의 변화에 따라 신속하게 반응해야 하며, 필요한 경우 자동 차선유지 시스템(ALKS: Automated Lane-Keeping System) 또는 첨단 비상제동 시스템(AEBS: Advanced Emergency Braking System)을 트리거하여 검사를 통과해야 한다.

특허 등록 기술로 최상의 다기능성 제공

4WD x-road 커브 솔루션은 스티어링 움직임의 제한 없이 주행이 가능하여 테스트 차량을 변경하지 않고도 코너링 조작이 용이하다. 레이저 측정 기술은 회전하는 전면 이중 롤러 유닛으로 주행 방향에 대한 각도 차이를 자동으로 조정하여 앞바퀴의 위치와 조향각을 인식한다. 이를 통해 스티어링 휠의 위치에 관계없이, 또한 차량을 고정할 필요 없이 고속에서도 차량이 테스트 스탠드의 중심을 유지할 수 있어 사이클 시간을 최소화할 수 있다.

탄력적인 프로세스 및 정확한 결과

로데슈바르즈의 RadEsT 레이더 표적 시뮬레이터는 외부 요인에 대한 탄력성이 뛰어나기 때문에 생산 및 작업장 환경에서 일관된 성능을 보장한다. 이는 정확하고 재연 가능한 측정을 제공함으로써 실제 조건에서 정확한 평가를 수행하는데 매우 유용한 툴이다. 또한 컴팩트하고 가벼운 디자인과 비용 효율적인 가격대로 쉽고 유연하게 통합이 가능하다.

편리한 테스트 시나리오 생성

오픈소스 툴인 CARLA는 추가적인 비용 절감 기회와 많은 시나리오 선택 가능성을 제공함으로써 차량 제조사 또는 PTI 기관들에게 최대한의 유연성을 제공한다. 최근 발표된 CARLA 시뮬레이터의 업그레이드된 Unreal Engine 5는 특히 모니터를 통한 OTA 카메라 시뮬레이션의 모델링, 시뮬레이션 현실성 및 성능을 향상시킬 것으로 기대된다.

듀어에서 특허 등록한 x-road 커브 다기능 롤 테스트 스탠드와 로데슈바르즈의 혁신적인 레이더 표적 시뮬레이터 및 오픈소스 플랫폼 CARLA를 결합한 솔루션은 생산을 포함한 차량의 전체 수명 주기에서 적합한 운용을 보장하기 위해 자동 및 자율 차량의 모든 기능을 비용 효율적으로 평가할 수 있다.