키사이트 레이더 씬 에뮬레이터

키사이트테크놀로지스가 자동차 제조업체들이 복잡한 실제 도로 환경을 실험실에서 테스트할 수 있도록 지원해 전반적인 테스트 시간을 단축할 수 있는 레이더 씬 에뮬레이터(Radar Scene Emulator)를 발표했다.

실험실에서의 Full Scene 에뮬레이션은 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS)과 자율 주행(AD)을 실현하기 위해 필요한 강력한 레이더 센서 및 알고리즘 개발에 필수적인 요소이다. 키사이트 Full Scence 에뮬레이터는 최대 512개의 물체와 1.5미터 정도의 가까운 거리를 표현할 수 있도록 수백 개의 초소형 무선 주파수(RF) 프론트 엔드를 확장 가능한 에뮬레이션 스크린에 결합했다.

자동차 기업들은 자율 주행 알고리즘 테스트가 얼마나 복잡하며 안전 문제가 얼마나 중요한지 이해하고 있다. 키사이트 레이더 씬 에뮬레이터는 연속적이고 넓은 FOV(Field of View)로 근접 대상과 원거리 대상을 에뮬레이션하는 Full Scene 렌더링을 통해, 매우 복잡한 다중 대상 장면(Scene)을 갖는 자율 주행 시스템에 통합된 자동차 레이더 센서를 빠르게 테스트할 수 있다.

키사이트 레이더 씬 에뮬레이터는 타겟 시뮬레이션을 통한 물체 감지 중심의 접근법에서 교통 장면(Traffic Scene) 에뮬레이션으로 전환하는 특허 기술을 채택해 자동차 OEM에 다음과 같은 이점을 제공한다.

•전체 그림 보기: 레이더 씬 에뮬레이터를 사용하면 레이더 센서가 더 넓고 연속적인 FOV로 더 많은 것을 볼 수 있으며 근거리 대상과 원거리 대상을 모두 지원한다. 따라서 레이더 시야 차이가 사라지며 조밀하고 복잡한 장면의 여러 물체를 감지하고 구분하는 알고리즘 트레이닝을 개선할 수 있다. 그 결과 단순히 테스트 장비가 보는 대상이 아닌 전체적인 장면을 기반으로 자율주행차 의사결정을 내릴 수 있다.

•복잡한 실제 환경 테스트: 한정된 수의 대상에 대해 레이더 센서를 테스트하면 주행 시나리오 파악이 불완전해지고 실제 환경의 복잡성이 가려지는 문제가 있다. OEM은 레이더 씬 에뮬레이터를 사용해서 실험실에서 교통 밀도, 속도, 거리, 총 대상 수를 바꿔가면서 실제 환경에서의 주행 장면을 에뮬레이션할 수 있다. 리스크를 최소화하면서 흔한 장면부터 특수한 장면까지 테스트를 조기에 완료할 수 있다.

•학습 가속화: 레이더 씬 에뮬레이터는 현재 도로에서만 테스트할 수 있는 복잡한 장면을 실험실에서 테스트할 수 있도록 실제와 동일한 환경을 제공한다. 이 에뮬레이터의 테스트 접근법을 활용해 OEM은 반복 가능한 복잡한 고밀도 장면, 물체가 정지해 있거나 이동 중인 상황, 가변적인 환경 특성 등을 고려해 조기에 시나리오를 테스트하는 동시에 수동 또는 로봇 자동화의 비효율적인 부분을 없애 ADAS/AD 알고리즘 학습을 가속화할 수 있다.

•개선된 장면 해상도: 차량 자율성(미국 자동차 기술 학회(SAE)가 지정한 레벨 4 및 5 자율성)을 빠르고 매끄럽게 달성하기 위해서는 도로의 장애물을 구분하는 기능을 테스트해야 한다. 키사이트에서는 각 물체의 해상도를 개선하는 Point Clouds (물체당 여러 개의 반사)로 이 기술 격차를 해소한다. 

키사이트 자동차 및 에너지 솔루션 사업부의 부사장 겸 총괄 관리자인 토마스 괼츠(Thomas Goetzl)는 “키사이트 레이더 씬 에뮬레이터는 자동차 OEM들에게 Full Scene 렌더링을 통해 도로를 실험실로 가져오는 획기적인 솔루션을 제공한다"며, "완전 자율주행 차량이라는 비전이 빠른 속도로 실현되고 있으며 우리는 그 속도에 매우 놀라고 있다”고 평가했다.

키사이트 레이더 씬 에뮬레이터는 수 년에 걸친 키사이트, IPG 오토모티브(IPG Automotive) 및 노드시스(Nordsys)의 협업 끝에 만들어진 자율 주행 에뮬레이션(ADE) 플랫폼의 일부이다. ADE 플랫폼은 글로벌 내비게이션 위성 시스템(GNSS), V2X, 카메라 및 레이더와 같은 자동차 내 실제 센서와 서브시스템에 시간 동기화 입력을 적용하는 사전 정의된 사용 사례의 렌더링을 통해 ADAS 및 AD 소프트웨어를 실행한다. 개방형 플랫폼인 ADE는 자동차 업계 OEM과 그 파트너들이 센서 융합과 의사결정 알고리즘을 포함한 ADAS/AD 시스템 및 알고리즘에 대한 개발 및 테스트에 주력할 수 있도록 지원한다. 자동차 OEM은 상용 3D 모델링, HIL(hardware-in-the-loop) 시스템, 기존의 테스트 및 시뮬레이션 환경에 플랫폼을 통합할 수 있다.

키사이트의 자동차 솔루션 마케팅 이사인 셰릴 아즐루니(Cheryl Ajluni)는 “자동차 회사는 자율주행 알고리즘 테스트와 관련된 복잡성과 테스트가 실패할 경우 발생할 수 있는 품질 문제를 이해하고 있다”며, “업계 최고 수준의 해상도를 제공하는 키사이트 레이더 씬 에뮬레이터는 안전을 최우선으로 생각하는 ADAS/자율주행 개발자들에게 중요한 도약의 계기가 될 것 이다”고 전했다.