차량의 자동화 및 자율주행 기능의 개발과 검증에 관한 한, 제조업체는 훨씬 더 큰 과제에 직면해 있습니다. 점점 더 복잡해지는 작업은 기술로 극복해야 하며, 이를 위해서는 기술적으로 정교한 솔루션도 필요합니다. e:fs TechHub GmbH는 점점 더 복잡해지는 문제에 초점을 맞춰 복잡한 테스트 프로세스를 크게 간소화할 수 있는 솔루션을 개발했습니다.
큰 노력 없이 시리즈 차량에서 테스트 차량으로 전환 가능
e:fs는 LeanDRA(Lean Driving Robot & Analysis)를 통해 하드웨어를 거의 사용하지 않고도 폭스바겐의 각 생산 차량을 테스트 차량으로 신속하게 변환하는 툴 체인을 개발했습니다.
“LeanDRA의 목표는 운전자 없이 차량을 운행할 수 있는 주행 기능을 제공하는 것입니다. 차량 외부(예: 제어 스테이션)에서도 복잡한 테스트 시나리오에 디한 모션 계획을 수행할 수 있습니다.” Tobias Behn, GT2 매니저 | Zentrale Technologien, e:fs TechHub GmbH.
따라서 소프트웨어는 주행 기능과 차량-버스 간의 통신(CAN, FlexRay 또는 이더넷) 계층으로 구현됩니다. 이를 통해 차량에서 사용 가능한 하드웨어 및 소프트웨어(예: 센서 및 액터)에 액세스할 수 있습니다. 차량의 모든 기능을 시스템을 통해 제어할 수 있으며, 심지어 게임 콘솔의 컨트롤러를 통해서도 제어할 수 있습니다. 또한 차량 시스템을 통해 세부 정보에 액세스할 수 있으며 모든 애플리케이션에 필요에 따라 시스템을 구성할 수 있습니다. LeanDRA 전체 시스템의 핵심 구성 요소는 dSPACE의 MicroAutoBox III입니다.
이는 사용자가 다음과 같은 추가 기능을 관리할 수 있음을 의미합니다.
- 전체 시스템 제어: 스위치가 꺼진 차량에서 자율주행 사용까지
- 원격 차량 시동
- 기어 선택
- 주차 브레이크 해제
- 가속/제동
- 조향
- 방향 전환 신호
- 경적 울리기
- 윈드실드 와이퍼
실제와 같은 테스트 환경
LeanDRA는 자율주행 중 운전자 상호작용 및 차량 동작에 대한 정보를 수집하여 새로운 기능 추가에 대한 결정을 용이하게 하는 데 사용될 수 있습니다. 운전자 로봇과 같은 부피가 큰 하드웨어가 없기 때문에 실제 운전자가 나중에 양산 차량에서 테스트 사례를 그대로 경험할 수 있고 따라서 정상적으로 주행할 수 있습니다.
LeanDRA를 사용하면 여러 대의 차량으로 교통 상황을 시뮬레이션할 수 있습니다. 이는 코너 케이스가 있는 운전자 지원 시스템과 고도로 자동화된 운전(ADAS/HAD)의 검증 및 개발에 필요합니다. 모든 차량은 시스템을 통해 제어할 수 있으며, GNSS(글로벌 내비게이션 위성 시스템) 덕분에 항상 위치를 파악할 수 있습니다. 적절한 인프라를 갖추면 안전 운전자 없이도 이러한 시나리오를 수행할 수 있습니다.
안전 구현
안전은 테스트 중에도 중요한 역할을 합니다. 여기에는 모든 관련 시스템 값에 대한 상시 모니터링이 포함됩니다. 비상 상황에서는 다양한 시나리오가 가능합니다.
- 시스템의 일부에 장애가 발생한 경우에도 사전 정의된 지연 및 차량의 전원 차단
- 사전 정의된 비상 경로
- 오류 발생 시 두 가지 레벨에서 안전 운전자에게 인계:
- 소프트웨어 기반 고장 대체 레벨: 그런 다음 운전자는 정상적인 직렬 운전 상태로 차량을 다시 사용할 있습니다.
- 하드웨어 기반 고장 대체 레벨: 부품 조작이 꺼져 있습니다.
- 외부 비상 정지 시스템에 연결할 수도 있습니다.
안전 시스템과 어떤 기능을 제어해야 하는지에 대한 결정은 모두 MicroAutoBox III에서 이루어집니다. Behn은 이렇게 설명합니다. “올바른 하드웨어를 찾기 위해 오랜 시간 노력한 끝에 결국 dSPACE를 찾았습니다.”
MicroAutoBox III는 차량에서 빠른 기능 프로토타이핑을 수행하기 위한 실시간 시스템입니다. 이 강력한 시스템은 ECU에 추가할 수도 있고 ECU를 대체할 수도 있습니다. 또한 실제 환경에서 ECU 기능을 경험하고 테스트할 수 있습니다. 따라서 MicroAutoBox III는 자동화 및 자율주행의 안전한 추가 개발을 가능하게 합니다.
