ADAS
ADAS 프로젝트를 빠르고 안정적으로 궤도에 올리십시오

첨단 운전자 보조 시스템(ADAS)을 위한 솔루션

운전자 보조 시스템은 다음과 같은 이점을 제공합니다.

  • 운전자 지원
  • 안전성 향상
  • 편안함과 경제성 향상

운전자를 온전히 지원하기 위해서는 주변 환경과 이에 관련된 모든 개체에 대한 완전한 인식이 필요합니다. 교통 상황에 따른 향후 개발 방향에 대한 타당한 판단도 필수입니다. 이를 위해 다양한 센서가 차량 환경을 기록하고 센서 데이터를 분석하여 제어 장치에 통합됩니다.

벡터는 실제 또는 가상 환경에서 ADAS 어플리케이션을 개발, 검증, 또는 검증 등 모든 단계를 지원하는 하드웨어 및 소프트웨어 툴, 임베디드 컴포넌트으로 이루어진 포괄적인 솔루션을 제공합니다.

장점

  • 툴, 소프트웨어 컴포넌트, 알고리즘 프레임워크 및 하드웨어로 구성된 완전한 ADAS 툴 체인
  • 알고리즘 프로토타입부터 생산 ECU에 이르는 멀티센서 어플리케이션의 빠른 개발, 디버깅 및 테스트
  • 차량의 멀티센서 데이터 로깅
  • 데이터 수집을 위한 효율적인 센서 및 제어기 연결
  • 실제 계측된 데이터를 기반으로 한 빠른 운전 기능 프로토타이핑
  • 연구소에서  테스트 주행 시 수집한 데이터 수집 가능
  • 개체 오버레이를 통해 주변 환경에 대한 이미지와 조감도에서 센서 개체 확인
  • 센서 제조업체의 영향을 받지 않는 데이터 융합 또는 BASELABS Create Embedded를 통한 자체 환경 모델의 중복 경로의 개발 가속화

어플리케이션 개발

어플리케이션 개발부터 제어 장치까지 지름길

vADASdeveloper는 운전자 보조 시스템(ADAS)과 자율주행을 위한 알고리즘 개발을 위한 인프라를 제공합니다. 런타임 환경은 센서 데이터를 캡처 및 기록하고 신호 인가를 위해 재실행할 수 있습니다. vADASdeveloper는 개발 프로세스를 가속화하고 시스템 품질을 향상시키며 ECU 개발자에게 높은 수준의 유연성을 제공합니다.

자세한 정보

Adaptive MICROSAR은 AUTOSAR Adaptive Platform에 기반한 차량용 벡터 솔루션입니다. 이 솔루션은 AUTOSAR Runtime for Adaptive Applications(ARA)를 포함하고, Eclipse에 통합된 효율적인 개발 환경을 구성합니다. Adaptive MICROSAR은 특히 차량 내 어플리케이션 서버, ADAS ECU 및 인포테인먼트 시스템과 같은 고성능 ECU에 적합합니다. 벡터는 하이퍼바이저에서 POSIX 운영 체제와 ARA까지 ASIL D 레벨의 보안 솔루션을 공급합니다.

자세한 정보

코드

생산 단계까지 자율주행 기능을 위한 데이터 융합 개발

BASELABS Create Embedded는 내장된 시스템에서의 자율주행 기능을 위한 데이터 융합 시스템을 빠르고 효율적으로 개발하기 위한 소프트웨어 솔루션입니다. 툴에는 레이더, 카메라, LiDAR 센서에서 데이터를 조합하는 융합 알고리즘이 구현되어 있습니다. 그로 인한 객체 융합은 차량 환경의 단일 객체 목록을 제공하고, 경로 계획 및 결정 알고리즘의 토대로 사용됩니다. BASELABS Create Embedded를 통해 개발된 센서 데이터 융합을 연속 제어 장치에 직접 적용하는 것이 처음으로 가능해졌습니다.

실행 가능한 플랫폼

개발 단계에 따라 가상 또는 실제 플랫폼에서 알고리즘을 사용하여 테스트할 수 있습니다.

DYNA4는 자동차 및 트럭의 가상 주행 테스트를 위한 개방형 시뮬레이션 환경입니다. 도로 인프라 및 교통량을 포함한 3D 환경 시뮬레이션은 보조 및 자율 주행 테스트 환경을 제공합니다. 이 환경은 원시 데이터부터 최적화된 객체 목록까지 다양한 전처리 단계에서 센서 모델에 의해 수집됩니다.

DYNA4를 포함한 밀폐형 루프 시뮬레이션은 초기 개발 단계(MIL, SIL)에서 사용하기 위해 여러 번에 걸쳐 PC에서 실행되고, 하드웨어에서 제어 장치를 사용할 수 있게 되면 HIL 시스템에서 실행할 수 있습니다.

vVIRTUALtarget은 모든 일반 AUTOSAR 프로젝트의 가상 ECU 생성을 위한 소프트웨어입니다. 따라서 융합 ECU 개발에 매우 적합합니다. vVIRTUALtarget은 모든 일반 Windows PC에서 실행됩니다. 어플리케이션은 실시간으로 또는 개별적으로 실행됩니다.

 

 

ECU/센서 결과

센서와 기타 차량 데이터는 매우 다양한 방식으로 수집

XCP는 ECU 내부 데이터에 액세스하기 위한 ASAM 계측 및 조정 프로토콜입니다. 해당 어플리케이션에서 XCP 프로토콜 드라이버를 사용하거나 VX1000 솔루션을 사용합니다. 이 경우, "플러그 온 디바이스"(POD)라고 하는 소형 회로 기판이 ECU의 디버깅 또는 추적 인터페이스에 직접 연결됩니다. 직렬화된 데이터는 VX1000 베이스 모듈로 전송되고, 그곳에서 XCP 데이터 스트림으로 PC나 로거로 전달됩니다.

VN 제품군을 통해 CAN (FD), FlexRay, LIN 및 차량용 Ethernet의 버스 데이터에 액세스할 수 있습니다.

융합 제어 장치는 점점 AUTOSAR Adaptive에 기반합니다. SOME/IP는 프로토콜로 사용됩니다. CANape 및 CANape log는 SOME/IP 프로토콜에서 관찰 및 능동적으로 참여를 할 수 있고, 그 결과 융합 ECU 데이터에 액세스할 수 있습니다.

지상 검증 데이터를 획득하는 가장 쉬운 방법은 CANape의 LiDAR 및 GPS 통합을 사용하는 것입니다. 이 목적으로 사용된 인터페이스는 다른 시스템 통합에 열려 있으므로 특수 제품 및 프로토콜을 원활하게 통합할 수도 있습니다.

또한, KWP2000, UDS 및 OBD 진단 프로토콜을 통해 ECU와 차량 진단 데이터에 액세스할 수 있습니다.

습도, 온도, 전압 및 전류와 같이 계측된 변수값은 CSM에 의한 계측 모듈을 통해 기록됩니다.

ADAS 로깅

차량의 ADAS 데이터 수집은 복잡하고 범위가 센서의 물리적 연결부터 클라우드에서 차량당 몇 테라바이트의 데이터를 관리하는 것까지 광범위합니다.

센서의 물리적 연결

사용된 센서에 따라 일반적으로 최대 3개의 데이터 스트림을 하나의 센서에서 사용할 수 있습니다.

비디오 센서로부터의 레이더 반사 또는 비디오 이미지 등 원시 데이터는 VX1000 하드웨어(Aurora 인터페이스, FPD Link 등) 또는 데이터 볼륨으로 인한 Automotive Ethernet을 통해 수집됩니다.

데이터 객체는 기타 도로 사용자와 같은 인식된 객체로, 차량 버스(예: CAN FD 또는 Automotive Ethernet)를 통해 신호 형태로 전송됩니다.

센서 및 ECU로부터 오는 내부 데이터는 VX1000 하드웨어의 XCP를 통하거나 Ethernet을 통해서도 전송됩니다.

차량의 데이터 기록

여러 센서 데이터가 동시에 기록되어야 합니다. 사용된 CANape 소프트웨어(또는 CANape log Smart Logger)에는 다양한 기록 장치로 구성된 확장 가능한 시스템이 있습니다. 고성능 센서 또는 제조업체의 각 유형에 DHPR(Distributed High Performance Recorder)이 사용됩니다. 이는 센서 데이터를 받아 하나 이상의 파일에 저장합니다. 녹화는 CANape or CANape log를 통해 구성됩니다.

융합 제어 장치에 액세스

융합 ECU는 매우 강력한 컴퓨터 아키텍처가 있고, 점점 AUTOSAR Adaptive를 미들웨어로, Ethernet을 물리적 인터페이스로 사용합니다. 융합 제어 장치로부터의 데이터 수집은 다양한 방법으로 실행될 수 있습니다.

XCP-on-Ethernet: 융합 ECU의 하나 이상 어플리케이션에서 XCP가 계측 및 캘리브레이션 프로토콜로 통합됩니다. CANape는 이 방법을 사용하여 알고리즘의 데이터에 직접 액세스합니다.

PCIe 계측 기술: 매우 높은 대역폭에서는 ECU의 PCIe를 통해 계측 데이터를 수집할 수 있습니다. 플러그 온 디바이스(POD)는 우선 Ethernet을 통해 계측을 구성하고, 그런 다음 프로세서에 최소한의 영향을 주는 직접 메모리 액세스(DMA)를 통해 계측 데이터를 검색하고, 보안 채널을 통해 이를 CANape로 전송합니다.

SOME/IP: CANape는 SOME/IP 통신에 적극 참여하고, 이 방법을 사용하여 ECU에서 데이터를 수집할 수 있습니다.

컨트롤러 인터페이스: 컨트롤러와 프로세서가 조합된 융합 ECU에서 Aurora 또는 HSCT와 같은 컨트롤러 인터페이스는 VX1000 계측 기술을 통해 로거에 통합됩니다.

 

차량에 사용하는 견고한 로거 솔루션

센서 데이터 외에 추가 차량 데이터가 필요합니다. CAN FD, Automotive Ethernet 및 FlexRay와 같은 차량 버스 외에, 지상 검증 데이터, 좌표 및 참조 카메라도 저장됩니다. CANape log는 모든 차량 데이터에 대한 독립 실행형 로거를 제공합니다. CANape 구성은 로거에서 직접 사용됩니다.

 

데이터 전송 - 데이터를 클라우드로 가져오는 방법

vMDM Client 뿐만 아니라 탈착 가능한 SSD 미디어 기록 수신기와 결합하는 CANape log 데이터 전송 툴을 사용하여 차량에서 클라우드로 기록된 데이터를 전송하는 방법은 여러 가지가 있고, 데이터양과 SmartLogger의 가용 네트워크 연결에 따라 다릅니다. MDF로 기록된 계측 데이터와 AVI 포맷으로 기록된 컨텍스트 카메라의 비디오 파일은 자동으로 vMDM으로 업로드되고, 효율적인 사용을 위한 사용자 정의 가능 기준에 따라 됩니다.

그러나 솔루션을 제품으로뿐만 아니라 프로젝트 전용 프로세스로 찾는 경우도 있습니다. 예를 들어, 초대형 데이터양 (특히 원시 센서 데이터의 경우) 사용자 정의 스토리지 솔루션을 vMDM에 연결하는 것이 바람직할 수 있습니다. 이 경우, 네트워크 메시지, ECU 및 A/D 계측 데이터가 Vector Cloud에 저장되고, 외부에 저장된 원시 센서 데이터가 프로젝트 전용 링크를 통해 MDF 계측 데이터에 통합됩니다. 이로써 원시 센서 계측 데이터를 그곳에 저장된 메타데이터를 통해 vMDM에서 언제든 쉽게 찾을 수 있고 추가 분석 및 재시뮬레이션 체인으로 올바르게 전달할 수 있습니다.

벡터 어플리케이션 팀은 vMDM을 통해 이런 유형의 스토리지 시스템 통합에 대해 노하우를 알려드릴 수 있습니다. 특정 요구사항이 있으시다면 문의해주세요.

계측 파일

계측 데이터를 읽고 쓸 때 표준화 및 고성능으로 인해 MDF 포맷은 기존의 계측 작업에 매우 적합할뿐만 아니라 ADAS 영역에 초대형 데이터양을 저장할 때 이점을 제공합니다. 

가상 DYNA4 도로 테스트에서 OSI3 객체로 시뮬레이션된 센서 및 환경 데이터의 녹화부터 테스트 차량의 CANape log가 포함된 원시 센서 데이터의 고대역폭 로깅과 이 데이터를 CANoe를 통해 HIL 테스트에 재사용하는 데까지, MDF는 전체 벡터의 ADAS 툴 체인 내에서 또 사용자 어플리케이션과 조합해서 효율적인 데이터 스토리지 기반과 기록된 데이터의 원활한 사용을 제공합니다.

전처리

차량의 ADAS 데이터를 로깅할 때 초대형 데이터양이 생성됩니다. 실제 데이터 분석 또는 테스트 전에 부적합한 계측 데이터를 정렬하기 위해 전처리 단계에서 데이터 품질을 확인합니다. 추가 작업에 적합한 계측 파일에는 메타데이터가 풍부하고, 이미지 데이터의 경우 필요에 따라 모자이크로 처리됩니다.

예를 들어, 비디오 센서의 손실된 이미지 데이터 수가 품질 기능입니다. 센서 오작동으로 인해 녹화에서 너무 많은 이미지 데이터가 손실될 경우, 이를 재시뮬레이션에 사용할 수 없습니다. CANape 및 vSignalyzer를 통해 그러한 비디오 클립을 자동으로 식별 및 정렬할 수 있습니다. MobilEye SoC (System-on-Chip)은 카메라 제어 장치에서 사용되고, 계측 시스템도 녹화 중에 이 품질 특성을 확인하고 로깅 시 해당 동영상을 표시하거나 정렬할 수 있습니다.

시뮬레이션 재실행에서 기록된 데이터를 의미있게 사용하려면 "라벨링"해야 하는 경우가 있습니다. 즉, 기록된 계측 파일에는 기존 도로 사용자, 날씨 데이터 등의 수와 유형과 같은 다량의 정보가 들어 있습니다.

특히 비디오 센서는 환경 데이터와 함께  얼굴 및 차량 번호판과 같은 특별히 보호된 정보를 반드시 기록합니다. 데이터 보호를 목적으로 위는 모자이크 처리됩니다.

데이터를 MDF 포맷으로 라벨링할 뿐만 아니라 AI 기능을 통한 모자이크 처리를 위해, 라이브러리 MDFLib는 Python과 같은 알고리즘 연결에 적합한 인터페이스를 제공합니다. 따라서 이러한 단계를 후처리 체인에 신속하고 효율적으로 통합할 수도 있습니다.

테스트 및 테스트 설계

CANoe는 전체 ECU 네트워크뿐만 아니라 개별 ECU의 개발, 테스트 및 분석을 위한 만능 툴입니다. 계획부터 전체 분배 시스템 또는 개별 제어 장치의 시운전까지 전체 개발 프로세스에서 OEM과 공급업체의 네트워크 설계자, 개발 및 테스트 엔지니어를 지원합니다. 즉, 모든 모델 및 테스트를 포함하는 동일한 구성을 모든 단계에서 일관되게 사용할 수 있습니다. 순수하게 시뮬레이션 된 환경에서의 MIL/SIL 작동부터 모든 통신 네트워크 및 기타 I/O 인터페이스를 포함하는 HIL 테스트 벤치까지 사용할 수 있습니다. 가상 도로 테스트를 위한 DYNA4를 통한 상호작용은 생성된 모델의 직접 통합을 통해 원활하게 작동합니다. 즉, ADAS 기능 테스트도 쉽게 수행할 수 있습니다. 분석 조감도와 같은 적절한 디스플레이 창도 사용할 수 있습니다.

vTESTstudio는 자동 테스트를 생성하는 강력한 개발 환경입니다. 테스트 설계의 효율성을 증대하고 재사용을 단순화하기 위해 다음을 사용할 수 있습니다.

  • 프로그래밍 언어 기반

  • 도표

  • 그래픽 테스트 기호 및 테스트 설계 방법 사용 가능

vTESTstudio는 모델 테스트부터 시스템 유효성 검사까지 모든 개발 단계에서 사용할 수 있습니다. 개방형 인터페이스로 인해 vTESTstudio를 요구사항을 관리하기 위해 기존 툴에 유연하게 통합할 수 있습니다.

데이터 분석

데이터 분석의 경우, vSignalyzer를 Driver Assistance 옵션과 함께 사용할 수 있습니다. 이를 사용하여 센서 데이터를 보고 자동으로 분석할 수 있습니다.

vMDM은 계측 파일을 저장하고 관리하는 클라우드 어플리케이션으로서 강력한 데이터베이스 솔루션입니다. 이는 최소한의 IT 노력과 빠른 가용성을 통해 Vector Cloud에서 완전히 SaaS(Software as a Service)로 작동할 수 있고, 조직이 AWS 또는 Microsoft Azure를 통해 자체 클라우드를 작동하는 경우도 마찬가지입니다. 

자체 환경으로 통합하려면, 계측 데이터 포맷에 대한 고민 없이, 계측 데이터에 편리하고 효율적으로 액세스할 수 있는 MDFlib를 권장합니다.

기술 기사

복잡한 하드웨어 및 소프트웨어 환경은 AD 시스템을 위한 릴리즈 과정을 어떻게 설계할 수 있는지에 대한 의문을 제기합니다.

ADAS 테스팅을 위한 힘의 결합

ADAS 기술이 비약적으로 발전함에 있어, 이와 관련된 모두에게 아무런 위험이 없다면 좋을 것입니다. 신뢰할 수 있는 테스트 툴 개발을 위해 일어나는 IT 패러다임 변화에 우리는 어떻게 대응하는가? 더 복잡하거나 전혀 새로운 툴을 개발해야 하는가? 아니면, 그저 예전 방식을 고수하기만 하면 되는가? 위 질문들에 대한 답변을 본 기술 기사에서 확인할 수 있습니다.

Graphic: car with five different suppliers and five logging systems for ADAS sensor data
ADAS 레벨 3 설정의 예: 5 OEMs의 센서 및 로깅 시스템

ADAS 개발 프로젝트의 로깅 문제 극복하기

자동차 산업은 자율주행 기술을 위해 빠르게 발전하고 있습니다. 주변 환경에 대한 사람의 인식을 대체하려면 고해상도 레이더 및 비디오 센서와 함께 운전자 지원 시스템을 사용해야 합니다. 따라서 통신 네트워크를 통해 전송되고 실시간으로 처리되어야 하는 대량의 데이터가 생성됩니다. 이는 저장 솔루션에서도 전례 없는 차원의 문제를 야기합니다. 따라서 적합한 시스템을 선택할 때 여러 가지 중요한 측면을 고려해야 합니다.

일관되게 확장 가능한 아키텍처의 저장 솔루션을 사용함으로써 운전자 지원 시스템 개발자는 거의 무제한으로 확장할 수 있는 매우 유연한 시스템을 얻을 수 있습니다.  현재 자율주행 프로젝트에 요구되는 레이더, 비디오 및 ECU 데이터 저장을 위한 500-700MByte/s의 데이터 속도는 현재까지 단 하나의 PC로 관리할 수 있습니다.

Case Study

운전자 보조 기능의 자동 평가를 위한 Model-in-the-Loop 테스트 시스템의 개념도

운전자 보조 시스템 개발을 위한 가상 Model-In-The-Loop 테스트

갈수록 복잡해지는 운전자 보조 시스템의 기능과 다양한 센서의 융합 및 통합으로 인해 운전자 보조 시스템의 성능을 개발 사이클의 초기 단계에서 평가할 필요성이 높아지고 있습니다. 이러한 평가는 초기 단계인 모델링 단계에서 자동으로 수행하는 것이 이상적입니다. 차량의 움직임이 센서 시스템의 감지 기능에 영향을 끼치는 경우나 한계 테스트 케이스도 고려해야 한다면 테스트 시스템은 DUT(Device Under Test)를 Closed-Loop 내에서 테스트할 수 있어야 합니다. 적합한 어플리케이션 전용 지표 (특히 데이터 융합을 평가하기 위한) 또한 필요합니다.

적절한 어플리케이션 용 메트릭스 (특히 데이터 융합의 유효성 검사)가 있어야 합니다. 본 Case Study는 TASS, BASELABS 및 벡터의 툴을 기반으로 한 솔루션을 보여줍니다.

 

과제: 개발의 초기 단계에서 데이터 융합 및 구동 기능 평가

솔루션: 가상 환경에서 알고리즘 및 기능 모델을 자동 테스트

장점: 정교한 가상 시나리오로 운전자 보조 기능과 데이터 융합을
개발 초기 단계에서부터 객관적으로 평가 가능

툴 & 하드웨어

다음의 벡터 툴은 객체 데이터 검증 및 이미지 처리 알고리즘 테스트를 지원합니다.

측정 및 캘리브레이션 툴로 센서 및 ECU 데이터를 수집, 알고리즘 최적화 및 실제 또는 가상 ECU의 스티뮬레이션을 지원합니다.
CANape 옵션 중 하나로 이를 통해 ADAS 알고리즘의 결과를 검증할 수 있습니다. 자동차에서 감지된 객체를 중첩된 카메라 이미지와 조감도를 이용하여 표시합니다.
BASELABS Create Embedded 카메라, 레이더 및 LiDAR의 데이터 융합을 위한 알고리즘 프레임 워크와 시리즈 양산을 위한 데이터 융합 어플리케이션의 효율적인 개발을 지원합니다.  BASELABS Create Embedded는 프로토타이핑에서 양산에 이르기까지 자율 주행 기능을 위한 동적 객체 융합을 가능하게합니다.
측정 및 캘리브레이션 하드웨어는 ECU 컨트롤러 인터페이스와  PC 사이의 고성능 데이터 전송을 위해 표준 XCP-on-Ethernet 프로토콜을 사용합니다.

임베디드 소프트웨어

임베디드 소프트웨어 분야에서 MICROSAR 제품은 AUTOSAR를 준수하는 Basic Software를 위해 완벽한 솔루션을 제공합니다. 다음의 MICROSAR 기능 및 특징은 특히 ADAS 프로젝트와 관련이 있습니다. 

 

Ethernet
MICROSAR ETH은 차량 Ethernet 네트워크 상에서 데이터 교환을 하기 위한 AUTOSAR 기반의 통신 스택을 제공합니다. MICROSAR.ETH는 새로운 유형의 ADAS 어플리케이션을 위한 필수 기능 및 유연성을 제공합니다.
AVB
MICROSAR AVB를 사용하여, 보조 시스템에 필요한 Ethernet 기반의 오디오 및 비디오 데이터를 전송할 수 있습니다.
안전
MICROSAR Safe의 광범위한 제품 구성을 통해, 사용자는 ISO 26262를 준수하는 고안전성 어플리케이션을 구현할 수 있습니다
보안 MICROSAR Security를 통해 외부 공격으로부터 사용자의 어플리케이션을 보호할 수 있습니다. Car2x 라디오 통신의 경우, 사용자는 메시지 입력(Message Injection) 및 중간자 공격(Man-In-The-Middle Attacks)과 같은 암호 알고리즘을 사용할 수 있습니다
시간 동기화 MICROSAR SYS를 통해 사용자는 CAN, FlexRay 및 Ethernet과 같이 다양한 네트워크에 분산된 어플리케이션을 시간 동기화할 수 있습니다. 예를 들어, 동일한 시간축을 사용하여 다양한 소스의 측정 데이터를 통합할 수 있습니다.