유연성 강화, 테스트 과정 간소화: VIL(Vehicle-in-the-Loop) 테스트의 혁신 솔루션

목표

ADAS(Advanced Driver Assistance Systems, 첨단 운전자 보조 시스템) 및 AD(Autonomous Driving, 자율 주행) 기능은 안전, 내구성, 규제 준수를 보장하기 위해 실제 환경에서 광범위한 테스트를 실시해야 합니다. 센서 융합과 알고리즘이 복잡해질수록 통제 가능하고 반복 가능하며 비용 효율적인 검증 환경에 대한 필요성도 커집니다.

VIL(Vehicle-in-the-Loop) 시스템은 실제 센서와 액추에이터를 가상의 주행 시나리오와 결합하여 강력한 솔루션으로 구현되었습니다. 하지만, 기존 VIL 셋업은 독점 시뮬레이션 플랫폼과 복잡한 HIL(Hardware-in-the-Loop) 구성을 사용해야 하는 경우가 많습니다. 이러한 시스템은 일반적으로 많은 비용이 소요되고 구성이 어려우며, 특히 기존의 섀시 다이나모미터나 EOL(End-of-Line) 시스템과 통합할 때 다른 롤러 테스트 벤치 사이에서 옮겨서 사용하기가 어렵습니다.

이러한 배경에서 핵심적인 과제는 레이더 센서 검증입니다. 움직이는 차량과 그 주변을 정확하게 나타내면서 현실적이고 동기화된 레이더 반사 신호를 전자 방식으로 생성하는 것이 필수입니다. 이러한 반사 신호 없이는 감지, 추적 및 의사 결정 알고리즘을 의미 있게 테스트하는 것이 거의 불가능합니다.

애플리케이션

일반적인 셋업에서는 시험 대상 차량을 섀시 다이나모미터(’롤러 테스트 벤치’라고도 함)에 올리고, 동시에 시뮬레이션 환경이 동적인 교통 시나리오를 생성하여 레이더와 카메라 센서를 모두 자극합니다. 레이더 타겟 데이터가 R&S®RadEsT 레이더 타겟 시뮬레이터로 실시간 전송되면, 이 시뮬레이터는 가상 장면과 정확하게 일치하는 OTA(over-the-air) 반사 신호를 생성합니다. 이와 동시에, 디스플레이 시스템이 시뮬레이션된 환경을 차량의 전방 카메라에 보여줍니다.

이러한 구성에서는 레이더 및 카메라 기반 인식을 동기화하여 테스트할 수 있으며, 개발자들은 이를 통해 ADAS/AD 소프트웨어 스택 내에서 물체 감지, 추적 및 센서 융합을 평가할 수 있습니다. 이 시스템은 통제되고 반복 가능하며 안전한 테스트 조건에서 다양한 시나리오, 특히 중요한 극한 상황과 여러 환경 조건을 지원합니다. 이러한 셋업 안에서는 ACC(Adaptive Cruise Control, 어댑티브 크루즈 컨트롤), AEB(automatic Emergenc Braking, 자동 긴급 제동), LKAS(Lane Keeping Assist, 차선 유지 보조), BSD(Blind Spot Detection, 사각지대 감지)와 같은 핵심 ADAS 기능을 현실적으로 검증할 수 있습니다.

로데슈바르즈 솔루션

로데슈바르즈는 R&S®RadEsT Radar Target Simulator를 CARLA 오픈소스 주행 시뮬레이터에 통합하여 VIL 테스트의 기준을 새롭게 정의하고 있습니다. 이와 같이 혁신적인 통합은 OTA 레이더 시뮬레이션의 물리적 현실성과 가상 테스트 환경의 유연성과 개방성을 결합한 것입니다.

통합의 주요 이점

• 실시간 레이더 타겟 생성: CARLA 오픈소스 주행 시뮬레이터의 차량, 보행자, 인프라 등 동적 장면 데이터를 활용하여 시뮬레이션 환경과 실시간으로 동기화된 정확한 레이더 타겟을 생성합니다.
• 정밀 동기화: 견고한 인터페이스와 동기화 메커니즘을 활용하여 시험 대상 차량의 움직임, 센서 위치 정보, 시간 기준과 긴밀하게 연동함으로써 매우 정밀한 레이더 자극을 보장합니다.
• 확장형, 적응형 시스템 아키텍처: 이 시스템은 다양한 종류의 섀시 다이나모미터 및 테스트 벤치와 호환되므로 설치 복잡성을 최소화하고 다양한 실험실 및 테스트 환경에서 최대의 유연성을 제공합니다.
• 비용 효율적 VIL 테스트: CARLA 시뮬레이터와 R&S®RadEsT 레이더 타겟 시뮬레이터를 결합하여 확장 가능한 고성능 VIL(Vehicle-in-the-Loop) 테스트 환경을 구축할 수 있으며 기존의 상용 솔루션 대비 훨씬 낮은 비용으로 구현이 가능합니다. 이 접근 방식은 개발과 검증 모두에 적합하며 테스트 비용을 크게 절감하고 예산 배분을 최적화할 수 있습니다.
• 유연한 오픈소스 시뮬레이션 플랫폼: 특정 개발 목표에 맞게 테스트 환경을 커스터마이징할 수 있습니다. CARLA에서는 교통 시나리오, 환경 조건, 센서 구성을 완벽히 컨트롤하고 복잡하고 극단적인 상황과 맞춤형 테스트 시나리오를 빠르게 생성할 수 있습니다.
• 현실적인 실시간 레이더 시뮬레이션: 동적인 CARLA 시뮬레이션 데이터에 의해 직접 구동되는 R&S®RadEsT가 실시간으로 생성하는 OTA 반사 신호를 통해 매우 정확한 레이더 센서 테스트를 달성합니다. 이에 따라 동기화된 정밀 시뮬레이션을 구현하여 반복 가능하고 신뢰할 수 있는 결과를 달성할 수 있습니다.
• 기존 셋업에 원활히 통합: 최소한의 구성으로 다양한 테스트 환경, 섀시 다이나모미터, EOL 스테이션 또는 실험실 셋업에 손쉽게 구축할 수 있습니다. 큰 인프라 변경 없이, VIL 테스트를 기존 워크플로우에 통합할 수 있습니다.
• 미래 대응형, 모듈식 설계: 이 시스템은 모듈식, 개방형 아키텍처를 기반으로 구축되어 미래에 시뮬레이션 도구, 플랫폼 및 데이터 시스템과의 통합이 가능하며 ADAS 요구사항이 발전함에 따라 시스템을 확장하고 적응할 수 있습니다.
• PTI(주기적 기술 검사) 및 차량군 테스트: ADAS가 안전 규정 준수의 필수 항목이 됨에 따라, PTI 검사, 차량군 수준의 검증과 같은 미래의 사용 사례를 지원하는 솔루션으로 업그레이드되면서 개발 단계를 넘어 운영 테스트 및 규제 준수 보증까지 그 가치를 확장하고 있습니다.