NI PXI 하드웨어와 LabVIEW를 사용하여 TCU (Telematics Control Unit) 테스트 비용 절감

Stephan Tarnutzer, DGE Inc.

"NI 하드웨어와 소프트웨어를 병행 사용하여 소규모의 팀으로 구성된 엔지니어들이 복합 시뮬레이터를 신속하게 개발할 수 있었습니다."

- Stephan Tarnutzer, DGE Inc.

과제:

도로에서 물리적인 테스트를 수행하지 않고 실험실 환경에서 in-vehicle TCU 통합을 신속하고 효율적으로 테스트하기 위한 툴 설계

솔루션:

컨트롤되는 환경에서 도로 주행 시뮬레이션을 사용하는 TCU 테스트에 NI PXI 플랫폼과 NI LabVIEW 소프트웨어를 사용하여 차량 드라이브 시뮬레이터 (VDS) 개발

아틀란타 주에 위치한 HUGHES Telematics사는 차량의 가치, 소유권, 주행, 편리함, 효율성, 안전, 보안 등을 증대하기 위한 차량 및 드라이버 솔루션을 설계, 엔지니어링 및 관리하는 기업입니다. HUGHES Telematics사의 독점 엔지니어링 업체인 DGE Inc. (미시간주 Rochester Hills 소재)사는 엔지니어링과 설계에 대한 전반적인 서비스를 제공하는 기업으로써, 자동차와 운송 산업에 종사하며 차량 내에서 TCU 통합을 신속하고 효율적으로 테스트하기 위한 툴을 설계하였습니다. VDS는 프로세스를 가속화하였으며 TCU 공급업체와 OEM은 테스트 차량을 사용하지 않고 컨트롤되는 조건에서 인터페이스 기능을 검증하였습니다.

 

 

HUGHES Telematics사는 도로 주행과 관련된 핸드폰, 위성 및 CAN 신호를 시뮬레이션하는 VDS 개발을 DGE에 요청하였습니다. 테스트 시스템은 TCU와 관련된 피드백을 컨트롤하므로 사용자는 특정 차량의 세부사항 뿐 아니라 시나리오 (날씨, RF 신호 반사, 지리적인 위치, 드라이브 관련 모든 데이터를 시뮬레이션하는 경로 등)를 포함한 구성을 로드할 수 있습니다. TCU 동작을 평가하기 위해 배터리 또는 접지 개방/단락, 위성 및 핸드폰 변형 등의 오류가 입력될 수 있습니다. 또한 시스템은 스크립트를 원격으로 실행하여 각기 다른 위치에 있는 설계 및 테스트 팀도 시스템을 사용할 수 있습니다.

 

VDS로 여러 서브 시스템 컨트롤 및 모니터링

엔지니어들은 본 어플리케이션으로 자동차 TCU를 개발하고 테스트하기 위해 GPS 위성, GSM 셀룰러 네트워크, 하드웨어 I/O, 차량 네트워크 통신 등의 가상 주행 시나리오를 생성할 수 있습니다. 우리는 LabVIEW 소프트웨어에 기반한 그래픽 사용자 인터페이스 (GUI)가 있는 랙 PC를 사용하여 여러 I/O와 텔레매틱 관련 서브 시스템을 컨트롤하였습니다. GUI는 다음과 같은 서브 시스템을 컨트롤하고 모니터링합니다.

  • 차량 구성 데이터
  • TCU (Telematics Control Unit) 인터페이스
  • GPS 위성 인터페이스
  • 셀룰러 인터페이스
  • 차량 CAN 시뮬레이션
  • 차량 진단
  • 오류 삽입
  • 파워 서플라이
  • 서브 시스템 스크립팅/모델링
  • 서브 시스템 로깅

 

 

내쇼날인스트루먼트의 플랫폼을 사용하여 VDS 개발

움직이는 차량을 실제와 같이 시뮬레이션하려면 VDS는 다양한 주행 시나리오를 통합하여 이를 적절하게 시간 측정해야 했습니다. 각 시뮬레이션 요소에는 움직이는 차량의 정확한 복제에 매우 중요한 여러 옵션과 설정이 포함되어 있습니다.

 

시간은 매우 중요한 자산이므로 우리는 LabVIEW를 선택하여 VDS용 GUI를 구축하였습니다. 이를 통해 GPS 위성에 대한 복합적인 서브 시스템 인터페이스와 GPS 셀룰러 네트워크 시뮬레이터를 구축하는 시간을 단축할 수 있었습니다. 또한 검증 엔지니어들은 VDS에서 매우 복합적인 스크립트를 실행하기 위한 방법이 필요했습니다. 엔지니어들은 새로운 스크립트 언어를 개발하지 않고 VDS GUI에 포함된 모든 컨트롤에 완벽하게 접근할 수 있는 안정적인 원격 링크를 신속하게 생성하였습니다. 엔지니어들은 본 솔루션을 사용하여 호스트 언어로 스크립트를 작성할 수 있습니다.

 

NI 하드웨어와 소프트웨어를 병행 사용하여 적은 인원으로도 복합적인 시뮬레이터를 신속하게 개발할 수 있었습니다. LabVIEW 라이브러리는 편리한 VDS 서브 시스템 통합을 위한 VI를 제공합니다. LabVIEW 환경이 아니었다면 소프트웨어를 신속하게 개발하고 프로젝트를 일정 내에 끝내지 못했을 것입니다. 또한 LabVIEW는 NI에서 개발되지 않은 시스템 요소에 대한 인터페이스도 제공하였습니다.

 

또한, NI PXI-8105 듀얼 코어 2.0 GHz 컨트롤러NI PXI-6259 M 시리즈 데이터 수집 모듈NI PXI-6602 카운터/타이머 모듈, 및 NI PXI-6723 아날로그 출력 모듈과 같은 NI 하드웨어는 시스템의 핵심으로 내쇼날인스트루먼트 제품의 속도와 정확도를 신뢰합니다.

 

VDS로 텔레매틱스 시스템 테스트 방식 전환

VDS 시스템을 사용하여 차량 환경에 TCU를 통합하는 시간을 대폭 단축할 수 있었습니다. VDS을 통해 TCU 공급업체와 OEM은 도로에서 직접 차량을 테스트하지 않고 컨트롤되는 조건에서 인터페이스 기능을 검증하여 프로세스가 가속화되었습니다. VDS가 모든 도로, 날씨, 전자기 상태를 시뮬레이션할 수 있으므로 테스트에 적합한 시간을 기다려야 할 필요가 없습니다. 이제 엔지니어들은 지형적인 테스트를 수행하기 위해 전 세계에 기기와 인력을 파견하는 비용 없이 실험실에서 시뮬레이션을 실행할 수 있습니다. OEM 전 차량에 대한 도로 테스트 없이 실험실 환경에서 TCU 기능을 검증할 수 있습니다.

 

유연성있고 확장가능한 설계를 갖춘 VDS는 향후 텔레매틱스 시스템 개발을 위한 플랫폼을 바꾸었으며, 테스트 엔지니어들은 더 이상 OEM 테스트 차량에서 획득한 경험적인 데이터에 의존하지 않아도 됩니다. 또한 엔지니어들은 컨트롤되고 반복가능한 테스트 시나리오를 생성할 수 있습니다. 이는 개루프 시스템을 사용한 테스트 차량으로는 통상 불가능한 일입니다. 결론적으로 VDS는 텔레매틱스 업계의 그 어떤 테스트 시스템과 비교할 수 없을 정도로 훌륭한 성능을 제공합니다.

 

필자 정보:

Stephan Tarnutzer
DGE Inc.
2870 Technology Drive
Rochester Hills, MI 48309
Tel: (248) 293-1300
Fax: (248) 293-1309

The DGE Vehicle Drive Simulator System is based on NI hardware and software.
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