차량에서 초음파 주차 센서로 물체 감지 기능을 직접 테스트하면 얼마나 좋을까요? 한컴MDS는 dSPACE를 통해 이러한 테스트 시스템 즉, 센서를 제거하거나 차량 자체 혹은 차량의 버스 시스템을 변경하지 않고, 무엇보다도 차량 자체나 앞뒤에 있는 물체에 의해서도 움직이지 않고 가능한 종합적인 기능 테스트를 제공하고 있습니다.

이 테스트 시스템은 누가 주차 시스템을 만들었는지 또는 어떤 버스 시스템을 사용하였는지는 상관이 없습니다. CAN, LIN, FlexRay, Automotive Ethernet이든 또는 다른 상표권이 있는 프로토콜이든 말이죠. 가장 중요한 것은 차량에 아무 간섭이 없으며, 센서가 매우 정교하게 자극되어 정밀하게 조정 가능한 물체의 거리를 지정할 수 있다는 것입니다. 이때 초음파 센서가 적절한 거리를 가진 유효한 물체를 인식함으로써 물체의거리를 지정하며, 이 모든 과정은 아무 움직임없이 가능합니다.

dSPACE 테스트 시스템을 사용하여 많은 초음파 센서 시나리오를 구현할 수 있습니다.

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▶시스템 통합 테스트

▶Human-Machine-Interface (HMI) 기능 테스트

▶End-of-line(EOL) 테스트

▶Workshop Tests(정확하고 재현 가능한 테스트):하나 이상의 센서 교체 후, 범퍼 교체 또는 도장 후,차체 개조 또는 모든 종류의 수정/조작 후

목적

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초음파 변위 센서의 기능을 점검해야 하는 상황은 다양합니다. 이는 공장 또는 차량 개정의 일부로서 정상적인 기능 테스트가 될 수 있습니다. 예를 들면, 다음과 같은 상황에서 초음파 변위 센서의 기능을 점검합니다.

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▶변위 센서가 설치된 차량을 승인해야 할 경우

▶완성 후 End-of-line(EOL) 테스트를 수행할 경우

▶변위 센서나 변위 센서의 구성요소를 교체한 후 기능 테스트를 수행할 경우

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시뮬레이션 환경을 사용하여 변위 센서와 연결된 제어 장치의 기능을 테스트하는 복잡한 시나리오를 적용할 수도 있습니다.

모바일 초음파 센서 테스트 시스템의 구성요소

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모바일 테스트 시스템은 고성능 Real-time Processor와 FPGA가 포함된 dSPACE SCALEXIO 실시간 시스템으로 구성되어 있습니다. 실제 주차 센서에서 출력되는 초음파 신호는 FPGA와 관련 AD Channel이 구성되어 있는 I/O 보드에 의해 처리됩니다. FPGA와 DAC Channel에 의해서 초음파 에코 신호도 동일하게 생성됩니다.

dSPACE의 에코 신호를 계산하기 위한 트리거 신호는 차량에 설치된 센서와 방출된 초음파 센서에 의해서 파생된 신호입니다. 센서가 송신이나 수신 모드에 있는지 여부에 관계없이 센서의 동작 모드 동기화는 필요하지 않습니다. 대신 주차 제어 장치와 센서 사이의 통신은 디코딩 되어야 합니다.

dSPACE 센서와 신호 생성기는 Over-the air(OTA)로 실제 주차 센서와 연결됩니다. dSPACE 센서는 차량에 기계적으로 설치하는 것이 아니라 dSPACE의 마운팅 브래킷 장비를 이용하여 차량 앞에 설치합니다.

고객의 요구에 따라 12개 이상의 주차 센서는 동시에 시뮬레이션할 수 있습니다. dSPACE 마운트 장비는 다양한 센서 설치 위치를 커버할 수 있도록 유연하게 설계되어 있습니다.

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구성 요소

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차량 초음파 센서의 적용

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오늘날의 변위 측정 시스템은 주차를 하는 동안 운전자에게 시각적으로 또는 청각적으로 도움을 주기 위해 사용됩니다. 현대식 시스템은 시각적, 청각적 측면을 훨씬 뛰어넘어 운전자의 안전과 편의성을 높일 수 있도록 적극적으로 추가 지원을 제공합니다. 초음파 센서 기술을 이용하여 차량 근거리를 전체적으로 신뢰성 높게 측정하여 아래와 같은 보조 시스템에 지원합니다.

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》 Parking assistance system (PAS)

》 Parking steering control (PSC)

》 Parking space localization (PSL)

》 Park emergency brake (PEB)

》 Pull-out control (POC)

》 Auto park assistant (APA)

》 Remote park assistant (RPA)

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측정 원리

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차량에 설치된 초음파 센서는 일반적으로 초음파 전달 시간차 측정 원리에 의해 작동됩니다. 초음파 전송신호가 변위 센서에서 감지되는 물체로 이동하고 변위 센서로 되돌아오는 데 필요한 시간을 측정합니다. 만약 자유공간 내의 초음파 전파 속도를 알고 있다면, 초음파 거리 센서의 방사선 범위 내에 있어야 하는 변위 센서와 감지된 사물 사이의 거리를 직접 파악할 수 있습니다.

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적용 예시

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dSPACE experiment software인 ControlDesk를 통해 물체 거리 값을 이용해서 주차 센서(초음파 센서)에 자극을 대화식으로 정확하게 지정하거나, dSPACE ASM Traffic을 통해 환경 시뮬레이션에서 동적으로 계산할 수 있습니다.

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모바일 초음파 센서 테스트 시스템은 초음파 주파수와 신호 진폭과 관련하여 차량 내 초음파 센서에서 발생하는 신호를 자동적으로 분석합니다. 시뮬레이션된 물체의 거리에 따라 신호는 이러한 속성과 관련해 정확하게 재현되고 차량에 설치된 센서를 자극함으로써 에코 신호의 지연과 함께 발생합니다.

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테스트 시스템은 직간접적으로 에코 신호를 계산합니다. 간접 반향 신호를 생성하기 위해서는 dSPACE 센서와 마운트 장비를 테스트할 센서 앞에 놓기만 하면 됩니다. 다중 에코도 지원됩니다.

적용 사례: ISO 17386 MALSO 테스트를 전면 로딩

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ISO 17386:2010은 MALSO 시스템(MALSO: 저속 작동을 위한 주행 보조 장치)의 맥락에서 성능 요구 사항과 테스트 절차를 설명합니다.

이는 운전자가 물체 감지, 즉 감지 및 정의된 (짧은) 감지 범위 내에서 관련 장애물의 존재에 대한 정보에서 일반적으로 기대할 수 있는 기능에 대한 최소 요구 사항을 지정합니다. 이는 또한 오류 보고 및 성능 테스트 절차에 대한 최소 요건을 정의합니다. 이것은 일반 정보 전략에 대한 규칙도 수록되어 있지만, 정보나 디스플레이 시스템의 종류에 제한을 두지는 않습니다.

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일반적인 ISO 인증 방법은 초음파 센서의 지정된 검출 범위 내에서 지름이 7.5cm인 로드를 고정 그리드로 이동하는 시험 절차를 명시합니다. 다시 말해, ISO-MALSO 테스트 중에 테스트 물체를 차량 앞과 뒤쪽으로 이동시켜야 합니다.

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dSPACE 모바일 초음파 센서 테스트 시스템을 사용하면 실제 차량에서 이 테스트를 시뮬레이션 할 수 있습니다. 시뮬레이션된 ISO로드는 ISO 사양에 따라 환경 시뮬레이션에서 이리저리 이동하며, 차량과 물체 간 계산된 거리는 차량에 설치된 실제 센서를 자극하기 위해 시뮬레이션된 에코 신호를 사용합니다. 실제 에코 신호의 측정은 운전자에게 음향적으로 그리고 장비에 따라 물체에 대한 차량 거리에 대한 현실적인 피드백으로 시각적으로 제공되어야합니다.

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모바일 초음파 센서 테스트 시스템의 주요 이점 요약

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▶ Mobility: 이 테스트 시스템은 이동이 용이하며 차량에서 직접 사용할 수 있도록 설계되었습니다.

▶ No modifications: 차량 조작이 불필요합니다.

▶ Reproducibility of the tests: 초음파 센서 기술의 테스트는 쉽게 재현할 수 있고 기록할 수 있습니다.

▶ Usability: 초음파 센서 기술을 테스트하기 위해 사용자는 차량에 설치된 측정 시스템에 대한 자세한 지식(블랙박스 테스트)이 없어도 됩니다.