์์จ์ฃผํ ๊ธฐ๋ฅ์ ์ํ ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ Vehicle-in-the-Loop ํ ์คํธ ๋ฐฉ๋ฒ๋ก ๊ตฌํ
์์ฑ์: Selim Solmaz, Virtual Vehicle Research GmbH
โ๋ชจ๋ธ ๊ธฐ๋ฐ ์ค๊ณ ๋๋ถ์ ๋ก์ฐ ๋ ๋ฒจ ์ฝ๋ฉ๊ณผ ๊ตฌํ ์ธ๋ถ ์ฌํญ์ด ์๋๋ผ ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ํ ์คํธ๋ฅผ ์ ๊ทผ๋ฒ์ผ๋ก์ ๊ฒ์ฆํ๋ ๋ฐ ๋ ธ๋ ฅ์ ์ง์คํ ์ ์์์ต๋๋ค.โ
ADAS(์ฒจ๋จ ์ด์ ์ ๋ณด์กฐ ์์คํ )์ AD(์์จ์ฃผํ) ์์คํ ์ ํ๋ก๋์ ์ฐจ๋์์ ์์ ํ๊ฒ ์ฌ์ฉํ๊ธฐ ์ํด์๋ ๋จผ์ ๋ค์ํ ์ฃผํ ์๋๋ฆฌ์ค์ ๊ฑธ์ณ ํญ๋์ ํ ์คํธ๊ฐ ํ์ํฉ๋๋ค. ์ด ํ ์คํธ๋ ์ค๋๋ ๋ณดํธ์ ์ผ๋ก ์ฌ์ฉ๋๋ ๋ ๊ฐ์ง ๊ด๋ฒ์ํ ์ ๊ทผ๋ฒ์ ์ ํ ์ฌํญ์ผ๋ก ์ธํด ์๋์ฐจ ์์ง๋์ด์๊ฒ๋ ํฐ ๊ณผ์ ๊ฐ ๋ ์ ์์ต๋๋ค. ์ฒซ ๋ฒ์งธ ์ ๊ทผ๋ฒ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ๋ง์ ํตํด AD ๋ฐ ADAS ๊ธฐ๋ฅ์ ํ ์คํธํ๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ผ๋ก, ์ด๊ธฐ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ๊ฐ๋ฐ์ ํจ๊ณผ์ ์ด์ง๋ง ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ์ฑ๋ฅ์ ์๋นํ ์ํฅ์ ๋ฏธ์น ์ ์๋ ์ค์ฒด ์ฐจ๋ ๋์ญํ๊ณผ ํ๋์จ์ด ๊ด๋ จ ํจ๊ณผ๋ฅผ ํฌ์ฐฉํ์ง ๋ชปํฉ๋๋ค. ์ค์ ์ฐจ๋์์ ํ ์คํธ๋ฅผ ์ํํ๋ ๋ ๋ฒ์งธ ์ ๊ทผ๋ฒ์๋ ์ด๋ฌํ ์ ํ ์ฌํญ์ด ์์ง๋ง ๋ ๋ง์ ์๊ฐ์ด ์์๋๊ณ ๋ง์ ๋น์ฉ์ด ๋ค๊ณ ์ฌํํ๊ธฐ๊ฐ ์ด๋ ค์ฐ๋ฉฐ, ๋ฌด์๋ณด๋ค ํน์ ์ฃผํ ์๋๋ฆฌ์ค์์ ์์ ์ ๋ด๋ณดํ ์ ์์ต๋๋ค.
์๋ฎฌ๋ ์ด์ ๋ง ์ฌ์ฉํ๋ ํ ์คํธ์ ์ฐจ๋ ๋ด ํ ์คํธ ์ฌ์ด์ ๊ฐ๊ทน์ ์๊ธฐ ์ํด Virtual Vehicle Research์ ํ์ ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ํ ์คํธ ์ ๊ทผ๋ฒ์ ๊ตฌํํ์ต๋๋ค. ์ด ์ ๊ทผ๋ฒ์์๋ ์ฐ๋ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๋ ์์ํฌ์์ ์ค์ ์ฐจ๋๊ณผ ๊ฐ์ ์ฐจ๋์ ๊ฒฐํฉํ์ฌ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ๋ ๊ตํต ์๋๋ฆฌ์ค์์ ADAS ๋ฐ AD ๊ธฐ๋ฅ์ ๋ํ ์์ ํ๊ณ ํ์ค์ ์ธ ํ ์คํธ๋ฅผ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ํด์ฃผ๋ Vehicle-in-the-Loop ํ ์คํธ๋ฅผ ํตํฉํ์ฌ ์ ์๋ฉ๋๋ค. (๊ทธ๋ฆผ 1) ์๋ฅผ ๋ค์ด, ๊ธ์ ๋ ์๋๋ฆฌ์ค์์ ์ด ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ํ ์คํธ ์ ๊ทผ๋ฒ์ ์ ์ฉํ์ฌ ์ค์ ์ฐจ๋์ ์ง๋, ์ ๋ ์์คํ ๋์ญํ, ํ๋์จ์ด ์ง์ฐ ๋ฐ ๋ชจ๋ธ์์ ํฌ์ฐฉํ๊ธฐ๊ฐ ๋งค์ฐ ์ด๋ ต๊ฑฐ๋ ๋ถ๊ฐ๋ฅํ ๊ธฐํ ๋ฏธ๋ฌํ ์ฐจ์ด๋ฅผ ์์ ํ ๋ฐ์ํ ์๋ ๊ธด๊ธ ์ ๋ ์์คํ ํ ์คํธ๋ฅผ ์คํํ ์ ์์ผ๋ฉฐ, ์ด ๊ณผ์ ์์ ์ค์ ํ๋ฐฉ ์ถ๋ ์ํ์ ๊ฐ์ํ ํ์๊ฐ ์์ต๋๋ค.
๊ทธ๋ฆผ 1. ์ฐ๋ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๋ ์์ํฌ๋ฅผ ํตํด ADAS ๋ฐ AD ๊ธฐ๋ฅ์ ๋ํ ์์ ํ๊ณ ํ์ค์ ์ธ ํ ์คํธ๋ฅผ ์ํํ ์ ์์ต๋๋ค.
๋ชจ๋ธ ๊ธฐ๋ฐ ์ค๊ณ๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๋ด๋ถ์ ์ผ๋ก ๊ฐ๋ฐํ ADAS ๊ธฐ๋ฅ์ MATLABยฎ ๋ฐ Simulinkยฎ๋ก ํ ์คํธํด์ ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ํ ์คํธ ๋ฐฉ๋ฒ๋ก ์ ๊ฒ์ฆํ์ต๋๋ค. ์ด๋ฌํ ๊ธฐ๋ฅ์ ํก๋ฐฉํฅ ๋ฐ ์ข ๋ฐฉํฅ ์ถ์ ๊ณผ ์ฐจ์ ๋ณ๊ฒฝ ๊ฒฐ์ ํจ์๋ฅผ ํตํฉํ์ฌ ACC(์ ์ ์ํญ ์ ์ด), LKA(์ฐจ์ ์ ์ง ๋ณด์กฐ), TP(๊ถค์ ๊ณํ) ๊ธฐ๋ฅ์ ์ง์ํฉ๋๋ค. ๋ชจ๋ธ ๊ธฐ๋ฐ ์ค๊ณ๋ฅผ ํตํด ์ ์ํ๊ฒ ๋ชจ๋ธ๋ง๊ณผ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ ์ํํ๊ณ ADAS ํจ์์ฉ ์ฝ๋๋ฅผ ์์ฑํ ์ ์์์ผ๋ฉฐ, ๋๋ถ์ ๋ก์ฐ ๋ ๋ฒจ ์ฝ๋ฉ๊ณผ ๊ตฌํ ์ธ๋ถ ์ฌํญ์ด ์๋๋ผ ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ํ ์คํธ๋ฅผ ์ ๊ทผ๋ฒ์ผ๋ก์ ๊ฒ์ฆํ๋ ๋ฐ ๋ ธ๋ ฅ์ ์ง์คํ ์ ์์์ต๋๋ค.
ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ํ ์คํธ์ ์๋ ๋ฐฉ๋ฒ
ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ํ ์คํธ์์๋ ๋ค๋ฅธ ์ฐจ๋์ด๋ ์ฅ์ ๋ฌผ์ด ์๋ ๊ฒฉ๋ฆฌ๋ ์ฑ๋ฅ ์ํ์ฅ์์ AD ๋๋ ADAS ์ํํธ์จ์ด์ ํ๋์จ์ด๊ฐ ํ์ฌ๋ ์ค์ ์ฐจ๋์ ์ดํํฉ๋๋ค. ์ ์ด ์ํํธ์จ์ด๋ ์ค์ ๊ตํต ์ํฉ์ ํ์งํ๊ณ ์ด์ ๋์ํ๋ ๋์ , ์ฐจ๋์ด ์ฑ๋ฅ ์ํ์ฅ์ ๊ฐ๋ก์ง๋ฌ ์ด๋ํ ๋ ์ง์์ ์ผ๋ก ์ค์๊ฐ ์ ๋ฐ์ดํธ๋๋ ๊ฐ์ ํ๊ฒฝ๊ณผ ์ํธ ์์ฉํฉ๋๋ค. ์ด ํ๊ฒฝ์์ ์ฌ์ฉ๋ ํ ์คํธ ์ฐจ๋์ ์ฐจ๋์ ์ค๋กํ, ๋ธ๋ ์ดํฌ, ์กฐํฅ, ๋ณ์์ ์์ ํ ์ ์ดํ ์ ์๊ฒ ํด์ฃผ๋ ADAS ํคํธ๊ฐ ํ์ฌ๋ Fordยฎ Mondeo Hybrid์ ๋๋ค. ์ฑ๋ฅ ์ํ์ฅ์ ์ค์คํธ๋ฆฌ์ ๊ทธ๋ผ์ธ ์ธ๊ทผ์ รAMTC Lang/Lebring ํ ์คํธ ํธ๋์ ๋๋ค. (๊ทธ๋ฆผ 2) ๋ํ ์ด ๊ฐ์ ํ๊ฒฝ์ ์คํ ์์ค ๊ตํต ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํจํค์ง SUMO(Simulation of Urban MObility)๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ํ๋ฉฐ, ๋๋ก ํ์งํ, ์ฐจ์ ์ขํ ๋ฐ ๊ธฐํ ์ธํ๋ผ ์์๊ฐ ํฌํจ๋ ์ ์ ํ๊ฒฝ์ ASAM OpenDRIVEยฎ ํ์ ์ฌ์์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ์ ์๋ฉ๋๋ค.
ํ ์คํธ ์ฐจ๋์ด ๋ค์ค ์ฐจ์ ํธ๋์์ ์ด๋ํ๋ฉด GPS ๋ฐ ๊ธฐํ ์จ๋ณด๋ ์ผ์๋ฅผ ํตํด ์ฐจ๋์ ์์น์ ์๋, ๋ฐฉํฅ์ด ์์ง๋ฉ๋๋ค. ์ด ์ ๋ณด๋ ์ฐจ๋ ๋ด์ ์ฐ์ ์ฉ PC์์ ์คํ๋๋ ๊ฐ์ ํ๊ฒฝ์ผ๋ก ์ ๋ฌ๋์ด ๊ตํต ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ๋ด์์ ํ ์คํธ ์ฐจ๋(์์ฐจ๋)์ ๋ฐฉํฅ์ ์ค์ ํ๋ ๋ฐ ์ฌ์ฉ๋ฉ๋๋ค. ๊ฐ์ ํ๊ฒฝ์ ์์ฐจ๋์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ๊ณผ ๊ฐ์ ์ฐจ๋ ๋ฐ ์ ์ ์ธํ๋ผ ์์์ ๋ํ ์๋์ ์์น๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ์ผ๋ จ์ ๊ฐ์ฒด ๋ชฉ๋ก๊ณผ ์ฐจ์ ํ์ง ์ ๋ณด๋ฅผ ์์ฑํ๋ฉฐ, ์ด ์ ๋ณด๋ dSPACEยฎ MicroAutoBox ์ค์๊ฐ ํ๋์จ์ด์์ ์คํ ์ค์ธ ADAS ์ ์ด ์ํํธ์จ์ด๋ก CAN ๋ฒ์ค ์ธํฐํ์ด์ค๋ฅผ ํตํด ์ ์ก๋ฉ๋๋ค. ์ ์ด ์ํํธ์จ์ด๋ ๊ฐ์ฒด ๋ชฉ๋ก๊ณผ ์ฐจ์ ์ ๋ณด๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ์ ๋, ๊ฐ์, ์ฐจ์ ๋ณ๊ฒฝ, ๊ถค์ ๊ณํ์ ๋ํ ์์ฌ ๊ฒฐ์ ์ ๋ด๋ฆฌ๊ณ , ์ดํ ์ด๋ฌํ ์์ฌ ๊ฒฐ์ ์ฌํญ์ ์ํํ๋ ๋ฐ ํ์ํ ์ ํธ๋ฅผ CAN ๋ฒ์ค๋ฅผ ํตํด ์ฐจ๋์ ์กฐํฅ, ์ค๋กํ ๋ฐ ๋ธ๋ ์ดํฌ ์ก์ถ์์ดํฐ๋ก ์ ์กํฉ๋๋ค. (๊ทธ๋ฆผ 3)
ADAS ํจ์์ ๋ชจ๋ธ๋ง, ์๋ฎฌ๋ ์ด์ , ์ฝ๋ ์์ฑ
๋๋ฃ๋ค์ด ๋ค๋ฅธ ADAS ์์ฉ ์ฌ๋ก๋ฅผ ์ํด ๊ฐ๋ฐํ ์ผ๋ จ์ Simulink ๋ชจ๋ธ์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ADAS ํจ์์ ACC, LKA, ๊ถค์ ๊ณํ ์ปดํฌ๋ํธ๋ฅผ ๊ฐ๋ฐํ๊ธฐ ์์ํ๊ณ , ์ฐ๋ฆฌ๋ ์ด๋ฅผ MWC(Motorway Chauffeur)๋ก ์ง์นญํ์ต๋๋ค. ๊ฐ์ ํ๊ฒฝ์์ ๊ฐ์ ธ์จ ๊ฐ์ฒด ๋ชฉ๋ก๊ณผ ์ฐจ์ ์ ๋ณด๋ฅผ ์ฌ์ฉํ๋๋ก ์ด๋ฌํ ๋ชจ๋ธ์ ๊ฐ์กฐํ๊ณ , ๋ฐ์คํฌํ์์ ์ผ๋ จ์ ํ๋ฃจํ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ ์คํํ์ฌ ์์คํ ์ ๊ธฐ๋ณธ์ ์ธ ๊ธฐ๋ฅ์ ๊ฒ์ฆํ์ต๋๋ค. (๊ทธ๋ฆผ 4) ๋ํ Model.CONNECT ํตํฉ ํ๋ซํผ์ ์ฌ์ฉํ์ฌ IPG CarMaker๋ก ADAS ์ ์ด ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ ์คํํ์ต๋๋ค.
์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ ํตํด ADAS ํจ์๋ฅผ ํ ์คํธํ ํ Embedded Coderยฎ๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๋ชจ๋ธ์์ C++ ์ฝ๋๋ฅผ ์์ฑํ ๋ค์ MicroAutoBox ํ๊ฒ ํ๋์จ์ด์ ์ด ์ฝ๋๋ฅผ ๋ฐฐํฌํ์ฌ ์ฐจ๋ ๋ด ํ ์คํธ๋ฅผ ์ค๋นํ์ต๋๋ค.
์ฐจ๋ ๋ด ํ ์คํธ ์คํ ๋ฐ ๊ฒฐ๊ณผ ํ์ฒ๋ฆฌ
MicroAutoBox ํ๋์จ์ด์ ์ฐ์ ์ฉ PC๋ฅผ ํฌํจํ ์ ์ฒด ํ๋์จ์ด ์ค์ ์ ํ ์คํธ ์ฐจ๋์ ์ค์นํ์ต๋๋ค. (๊ทธ๋ฆผ 5) ์ด ๊ตฌ์ฑ์ผ๋ก ์ฑ๋ฅ ์ํ์ฅ์์ ์๋ง์ ํ ์คํธ๋ฅผ ์ํํ์ฌ ๊ฐ์ ๊ตํต์ด ์กด์ฌํ๋ ์ํฉ์์ IVIM(์ธํ๋ผ-์ฐจ๋ ์ ๋ณด ๋ฉ์์ง)์ ๋์ํ ์ฐจ์ ๋ณ๊ฒฝ ๋ฐ ์๋ ๋ณ๊ฒฝ ๋ฑ ๋ค์ํ ADAS ๋ฐ AD ํจ์๋ฅผ ํ๊ฐํ์ต๋๋ค.
ํ ์คํธ ์ฃผํ ์ดํ MATLAB์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ์จ๋ณด๋ ์ผ์์ ์ํด ๊ธฐ๋ก๋ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ๋ถ์ํ๊ณ ์๊ฐ ๊ฒฝ๊ณผ์ ๋ฐ๋ฅธ ์ฐจ๋์ ์๋์ ์กฐํฅ ๊ฐ๋, ์์น๋ฅผ ๋ณด์ฌ์ฃผ๋ ํ๋กฏ์ ์์ฑํ์ต๋๋ค. (๊ทธ๋ฆผ 6) ์ด ๋ถ์์ ์ฐ๊ตฌ ๋ชฉํ์ ํต์ฌ์ด์์ต๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด Vehicle-in-the-Loop ํ ์คํธ๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ADAS ๊ธฐ๋ฅ์ KPI(ํต์ฌ ์ฑ๊ณผ ์งํ)๋ฅผ ํ๊ฐํ ์ ์์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค.
MATLAB์์์ ๋ฐ์ดํฐ ํ์ฒ๋ฆฌ ์ญ์ ํ ์คํธ ์ค์ ๋ฐ๊ฒฌํ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ๋ถ์ํ๋ ๋ฐ ์ค์ํ์ต๋๋ค. ์๋ฅผ ๋ค์ด, ํ ํ ์คํธ์์๋ ๊ฐ์ ํ๊ฒฝ์์ ์์ ๋๋ ๊ฐ์ฒด ๋ชฉ๋ก ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ MobilEye ADAS ์นด๋ฉ๋ผ์์ ์ง์ ์์ ๋๋ ์ ์ฌ ๋ฐ์ดํฐ๋ก ๋์ฒดํ์ต๋๋ค. ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ๋ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ค์ ์ผ์์ ๋ฐ์ดํฐ๋ก ๊ต์ฒดํ์ ์ ์ด ์ ํธ์์ ์ง๋์ด ๊ด์ธก๋์์ต๋๋ค. ๋ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ ๋ฌธ์ ๋ ์ฝ 300๋ฐ๋ฆฌ์ด์ ์ฐจ์ ํ์ง ๋ฐ์ดํฐ ์ง์ฐ์์ ๋น๋กฏ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋๋ฌ๋ฌ์ต๋๋ค. Simulink ๋ชจ๋ธ์ ์ด ์ง์ฐ์ ๋๊ฐ์ด ์ ์ฉํ ์ดํ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์์๋ ๋น์ทํ ์ง๋์ด ๊ด์ธก๋์์ต๋๋ค. ์ดํ ์ด ์ง์ฐ์ ๋ฐ์ํ๋๋ก ์ ์ด ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ์์ ํ๊ณ ์ฝ๋๋ฅผ ๋ค์ ์์ฑํ์ฌ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ํด๊ฒฐํ ์ ์์์ต๋๋ค.
๋ค์ ๋จ๊ณ
์ฐ๋ฆฌ ํ์ ์ง๊ธ๊น์ง ๊ตฌํํ ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ํ ์คํธ ๋ฐฉ๋ฒ๋ก ์ ๊ณ์ํด์ ๊ฐ๋ฐํ๊ณ ์์ต๋๋ค. ๊ตํต ์๋๋ฆฌ์ค์์ ํ์ฌ์ ์กฐ๊ฐ๋ ์๊ฐํ ๋์ 3์ฐจ์ ์๊ฐํ๋ฅผ ์ฌ์ฉํ๋ ๋ฐฉ์์ ํฌํจํ ์ฌ๋ฌ ๊ฐ์ ์ฌํญ์ ์ดํด๋ณด๊ณ ์์ต๋๋ค. ํ์ฌ ๊ณํ๋ ๋ ๋ค๋ฅธ ๊ฐ์ ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ํ๋ ์์ํฌ์ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ผ์ ๋ชจ๋ธ์ ํฌํจํ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ์ธ์ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๊ฐ๋ฐ๊ณผ Vehicle-in-the-Loop ํ ์คํธ๋ฅผ ์ง์ํ๊ณ , ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ํ ์คํธ์์ ์จ๋ณด๋ ์ผ์์ ์ถ๊ฐ์ ์ธ ํตํฉ์ด ๊ฐ๋ฅํ ๊ฒ์ ๋๋ค.
2024๋ ๊ธฐ๊ณ