초소형 RF 프론트엔드 확장 가능한 에뮬레이션 스크린에 결합

키사이트테크놀로지스(이하 키사이트)가 자동차 제조업체가 복잡한 실제 도로 환경을 실험실에서 테스트할 수 있도록 지원하는 레이더 신 에뮬레이터(Radar Scene Emulator, RSE)를 발표했다.

차량 레이더 테스트는 자율주행 알고리즘 교육의 핵심 요소이다. 이러한 알고리즘은 차량의 레이더 센서가 수집한 데이터를 사용해 특정한 주행 상황에서 차량이 어떻게 반응할지를 결정한다. 이 알고리즘이 제대로 교육되지 않으면 예상치 못한 결정을 내려 운전자, 동승자 또는 보행자의 안전을 위협할 수 있다.



기존 테스트 시스템은 이러한 과제를 효율적으로 해결할 수 없다. 몇몇 시스템은 다수의 레이더 표적 시뮬레이터(Radar Target Simulator, RTS)를 사용하는데, 각 시뮬레이터는 포인트(point) 표적을 레이더 센서에 제공하고 안테나를 기계적으로 움직여 수평 및 수직 위치를 에뮬레이션한다. 기계적 자동화가 전반적인 테스트 시간을 연장시킨다.

또 다른 솔루션은 소수의 RTS로 안테나 장벽을 만든다. 따라서 물체가 장면의 어디에나 나타날 수 있지만 동시에 나타나지는 않는다. 정적 또는 준정적 환경에서 이 방식을 사용하면 로봇 팔의 속도 한계 내에서 좌우로 움직이는 소량의 대상을 통한 테스트가 가능하다.

또한, 기존 레이더 센서 테스트 솔루션은 시야(Field of View, FOV)가 제한돼 있어 4미터(m)보다 가까운 거리의 물체를 처리할 수 없다. 한정된 수의 물체에 대해 레이더 센서를 테스트하면 주행 시나리오 파악이 불완전해지고 실제 환경의 복잡성이 가려진다.

512개 물체와 1.5미터 거리 표현

키사이트 풀 신(Full Scene) 에뮬레이터는 최대 512개의 물체(object)와 1.5미터의 가까운 거리를 표현할 수 있도록 수백 개의 초소형 무선 주파수(RF) 프론트엔드를 확장 가능한 에뮬레이션 스크린에 결합했다. 연속적인 넓은 FOV로 근접 대상과 원거리 대상을 에뮬레이션하는 풀 신 렌더링을 통해, 매우 복잡한 다중 대상 장면(Scene)을 갖는 자율주행 시스템에 통합된 자동차 레이더 센서를 빠르게 테스트할 수 있다.

One-point-per-target system으로 시뮬레이션된 대상들의 예(위). 첫 번째 대상은 에고 차량(ego vehicle)으로부터 6m 이상 떨어진 곳에서만 시뮬레이션이 가능하고, 오른 쪽 차는 완전히 벗어나 있으며 서로 가까이 있는 두 차량은 결합돼 있다. 반면, 레이더 신 에뮬레이터(RSE)의 뛰어난 해상도는 최대 512개의 포인트 대상을 에뮬레이션하고, 에고 차량으로부터 1.5m의 가까운 거리에서 더 높은 수준의 사실감을 제공한다.

키사이트 RSE는 타깃 시뮬레이션을 통한 물체 감지 중심의 접근법에서 교통 장면(Traffic Scene) 에뮬레이션으로 전환하는 특허 기술을 채택했다. 이러한 접근법은 자동차 OEM에 ▲전체 그림 보기 ▲연속적인 FOV로 빈틈없는 레이더 센서 및 시스템 실행 ▲0 ~ 400 kph의 속도로 정적 및 동적 표적 생성 ▲1° 미만의 각분해능으로 다중 표적, 다중 각도 시나리오 처리 등의 이점을 제공한다.