I. 차량 전자제어장치(ECU) 플랫폼, AUTOSAR의 개요
가. AUTOSAR (AUTomobile Open Software ARchitecture) 개념
- 자동차의 제어기(ECU, Electronic Control Unit)에 공통으로 들어가는 소프트웨어(플랫폼/미들웨어: OS, 통신, 메모리, I/O, HW, 디바이스 드라이버 등)에 대한 표준화 규격
나. AUTOSAR의 특징
| 하드웨어와 소프트웨어 분리 | 소프트웨어 재사용성과 확장성 향상을 도모 |
| 모델 기반 개발방법론 | 모델 기반 개발이 가능한 개발 도구 사용 |
| XML 문서로 상호연결 | 방법론과 도구 간 인터페이스 표준화 XML 문서로 상호 연동 |
- 유럼 자동차기업을 중심으로 자동차 제어기를 위한 소프트웨어 플랫폼 표준화 진행중
- 2003년 7월 유럽의 주요 자동차업체(BMW, Bosch, Continental, PSA)를 중심으로 협회 창립
II. AUTOSAR의 구조
가. AUTOSAR 소프트웨어 계층 구조
-
Application, RTE, Service, ECU Abstraction, Microcontroller Abstraction Layer의 5개 계층 구조
나. AUTOSAR 소프트웨어 개층 구성 항목
| 주요 항목 | 세부 구성 항목 | 항목 상세 |
|---|---|---|
| Service Layer | System Service | – 에러매니저, 라이브러리함수 등과 같은 AUTOSAR의 모든 계층에서 공통적으로 사용될 수 있는 모듈 |
| Memory Service | – 읽기/쓰기를 위한 비휘발성 메모리에 대한 관리, 메모리위치 및 성질 추상화 등과 같은 기능 모듈 | |
| Communication Service | – CAN, LIN, FlexRay등과 같은 차량네트워크 통신, 통신하드웨어 추상화와 같은 통신드라이버 인터페이스, 서로 다른 응용프로그램 사이의 통신을 위한 차량네트워크 인터페이스 제공 등과 같은 기능 모듈 | |
| ECU Abstraction Layer | Onboard Device Abstraction | – 시스템베이직 칩, 외부워치독 등과같이 센서 또는 액츄에이터에 보일 수 없는 ECU 온보드 디바이스의 드라이버에 대한 모듈 |
| Memory Hardware Abstraction | – 기타 메모리 디바이스 (on-chip or on-board) 및 ECU HW 레이아웃의 위치 등 추상화 모듈 | |
| Communication Hardware Abstraction | – 통신 컨트롤러 (LIN, CAN, FlexRay) 및 ECU HW 레이아웃의 위치 등 추상화 위한 모듈 | |
| I/O Hardware Abstraction | – I/O 디바이스 (on-chip or on-board) 및 ECU HW 레이아웃의 위치 등을 추상화하기 위한 모듈 | |
| Microcontroller Abstraction Layer | Microcontroller Drivers | – Watchdog, General Purpose Timer 등과 같은 Internal Peripherals 및 Core Test 등과 같은 마이크로 컨트롤러의 직접접근 위한 함수 등 포함 모듈 |
| Memory Drivers | – 내부 Flash / EEPROM 등과 같은 On-chip memory device, 외부 Flash와 같은 Memory mapped external memory device, RAN Test 등 포함 모듈 | |
| Communication Drivers | – SPI, I2C 등과 같은 ECU onboard driver, LIN, CAN, FlexRay등과 같은 차량통신 드라이버 포함 모듈 | |
| I/O Drivers | – ICU (Input Capture Unit), PWM (Pulse Width Modulation), ADC, DIO(Digital Input/Output), PORT 등을 포함 모듈 | |
| Complex Drivers | – 특정계층에 맵핑 되지 않기 때문에 수정 없이 다른 ECU에 사용가능. Complex Drivers는 복잡한 센서와 액츄에이터를 처리하기 위한 특별한 기능과 타이밍 요구조건 처리 모듈 |
나. AUTOSAR의 구성요소
| 구성요소 | 세부 설명 |
|---|---|
| Software Component | – 응용 SW는 소프트웨어 컴포넌트로 구성 – 소프트웨어 컴포넌트 간 상호작용은 인터페이스를 이용하여 runtime environment를 통해 이루어짐 |
| AUTOSAR Runtime Environment | – ECU간 또는 ECU내의 정보교환을 위한 정보센터 역할 – 동일 인터페이스와 서비스를 제공하여 SW 컴포넌트 통신 개념 제공 |
| AUTOSAR Basic Software | – 표준 SW 계층으로 소프트웨어 컴포넌트 서비스제공 – 시스템 진단, 통신 등의 기능을 제공하는 SW로 구성 |
III. AUTOSAR 개발을 위한 맵핑 방법론
가. ECU 맵핑 명세서
- 각 소프트웨어 컴포넌트를 적절한 ECU에 맵핑하기 위해 기술하는 명세서
| SW Component Description | – SW 컴포넌트들의 인터페이스와 연결상태 등 기술 |
| ECU Resource Description | – 각 ECU 별 하드웨어 특성을 기술 |
| System Constraint Description | – 시스템의 전반적 제양사항을 기술 |
나. ECU 맵핑 프로세스
IV. AUTOSAR 적용 시 기대효과 및 고려사항
가. AUTOSAR 적용 시 기대효과
- 통일된 전장 소프트웨어 플랫폼을 적용하는 부품 모듈들의 조립에 의해 신차 모델 개발 가능
- 재사용성의 증가로 신차모델의 개발기간이 효과적으로 단축될 전망
- 안정성과 신뢰성 모델 기반 전장 소프트웨어의 신뢰성 향상으로 전체 차량의 신뢰성과 안정성 향상
나. AUTOSAR 적용 시 고려사항
- AUTOSAR에서 제시하는 모델 기반의 개발방법론(AUTOSAR Modeling Driven Development) 이해
- 자동차 S/W 개발 조직 프로세스 성숙도 평가/심사를 위한 ISO26262, ASPICE 모델 적용
- 실제 하드웨어 없이도 차량의 전반적 환경을 가상으로 시뮬레이션 하는 디지털트윈 적용
- 최근 ECU 지능화 위해 유연성과 적응성을 보장하는 Adaptive AUTOSAR 적용 예정