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AUTOSAR (AUTomobile Open Software ARchitecture)

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
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