Software Defined Vehicle

SDV?

최근 차량에 요구되는 능력은 자율주행, ADAS를 포함하여 여러 편의, 안전 측면의 기능을 요구하고 있습니다. 자율주행 차량에서는 실시간으로 정보를 교환하여 위험을 조기에 감지 및 처리, 완화하는 능력이 필요합니다. 이러한 능력을 갖추기 위해서는 OTA(Over the Air)업데이트 시스템이 필수적입니다. 그러나 꾸준한 업데이트가 되려면 우선적으로 ‘인터넷에 연결되어 있어야 한다’는 전제조건이 붙습니다. 하드웨어 기반 차량은 위 조건을 만족시키기 힘들지만 SDV(Software Defined Vehicle)는 차량 내에 전자제어장치(ECU)를 탑재하고 있어 이 장치에 대한 소프트웨어 업데이트를 무선통신으로 받아 실행할 수 있습니다. 이러한 SDV는 안전성 구현 측면의 개선뿐만 아니라 업데이트로 상당 부분 문제점을 개선한다는 점에서 경제성 측면에서도 중요한 기술입니다.

반면 E/E장치들이 증가함에 따라 새로운 오류가 생기고 있으며, 사고 원인이 하나의 요소가 아닌 하드웨어, SW, OS 등 복합적이기에 원인 파악이 쉽지 않습니다. 더욱 정밀하고 반복된 테스트 작업을 통해 1차적으로 오류가 없어야 하며, 부가적으로 위험 분석 및 관리 시스템을 통해 보조 장치를 마련하고 이에 대한 관련 규제를 강화하는 연구가 필요합니다.

디지털 트윈은 Virtual World에 현실을 반영하는 모델을 구현한 것으로, Physical World와 연계되어 상호작용하는 것을 말합니다. 이러한 디지털트윈은 물리적 세계의 현상 및 문제들을 시뮬레이션하고 예측함으로써, 물리적 세계를 보다 효율적으로 만들거나 문제점을 검증, 해결하는 것을 목적으로 합니다. 이러한 디지털 트윈의 개념은 초기 제조 분야에서 제조공정의 효율성 향상, 문제점 예측을 위해 제안된 것으로 알려졌지만, 문제가 복잡해짐에 따라 디지털 트윈은 복제표현을 넘어, 물리적 세계와 보다 밀접하게 결합 되어 상호작용하는것에 초점을 맞추고 있습니다.

특히, 최근 SDV 차량의 등장에 따라 차량의 ECU와 소프트웨어가 점점 다양화, 복잡화되고 있는 상황에서 수작업으로 차량 성능을 시험하거나 실차 환경에서 테스트하기에는 시간과 비용의 한계가 있습니다. 이를 위해 ECU와 소프트웨어 및 전체 차량의 성능검증을 위해 모의실험 환경을 구축하고 성능테스트를 수행하여 이러한 한계를 줄여 나가고 있습니다. 

VILS(Vehicle-in-the-loop-simulation )는 자율주행기술 및 해당 기술이 장착된 자동차를 대상으로 기술의 안정성을 확인하고 평가하기 위한 시뮬레이터로서, 기존 PG 기반 평가 방법의 “제한된 시나리오, 반복 재현성, 환경적 요인” 등의 한계성을 보완한 방법으로. 실차 시험연구와 병행하여 시뮬레이션의 유효성을 검증하고 데이터 분석 방법을 제시하며, 표준화된 검증 절차를 제시하고, 국제표준을 선도할 수 있는 판단기준을 확보하여 자율주행기술에 대한 개발 및 시장 도입 활성화에 기여합니다. 이러한 VILS는 시뮬레이션 상에서 실제 구현이 어려운 엣지 케이스 등 다양한 환경과 시나리오를 생성할 수 있으면서도, 실차의 구동을 통하여 차량 동역학적 성능과 응답 성능 등 차량 거동을 모두 평가할 수 있다는 장점이 있습니다.  이를 위해서 디지털 트윈 기반의 HD맵을 생성 하고 차량을 VILS 환경에서 기능안전 표준에 맞는 시나리오 기반 테스트가 필요합니다.