매스웍스코리아는“2012 MathWorks Automotive Tech Day”를 통해 모델 기반 설계를 ISO 26262 및
AUTOSAR에 적용하는 방법과 자동차업계의 다양한 도입 사례를 소개했다.
지난 8월 서울 삼성동 코엑스 컨퍼런스룸에는 100여 명의 오토모티브 엔지니어가 참석해 뜨거운 관심을 보였다.

웬시 진(Wensi Jin) 자동차 산업 매니저 “ROI, 대규모 공동 개발, 글로벌 엔지니어링, AUTOSAR, ISO 26262, 파트너 에코시스템 등 많은 도전 과제가 있다. 모델 기반 설계는 이러한 도전 과제를 해결해 줄 수 있는 설계 기법이다”

자동차의 전자화가 가속화되면서 자동차 전자 시스템을 구동하는 소프트웨어의 복잡성 또한 급격히 증가하고 있다. 이와 함께 자동차에서 소프트웨어의 비중이 높아지면서 시스템의 오류에 따른 사고 발생 우려도 커지고 있다. 이런 상황에서 자동차 제조사와 티어1 서플라이어들은 차량용 소프트웨어의 개발 효율과 엄격한 품질 요구를 충족하기 위해 모델 기반 설계와 AUTOSAR, 자동차 기능 안전성 국제 표준인 ISO 26262의 도입에 적극적으로 나서고 있다. 모델 기반 설계는 최근의 자동차 산업 전반에 널리 채택되고 있으며 직면한 도전과제를 해결하는데 중요한 역할을 하고 있다.

매스웍스의 웬시 진(Wensi Jin) 자동차 산업 매니저는 “GM, 폭스바겐, 볼보, 리어, 보쉬, 발레오 등을 비롯한 많은 OEM과 서플라이들이 복잡성을 수용할 수 있는 역량을 높이고, 모델 기반 설계와 AUTOSAR와 같은 국제적인 표준을 도입해 기회를 만들어가고 있다”고 말했다.

자동차 소프트웨어 설계 툴 벤더들 역시 AUTOSAR와 ISO 26262에 대한 지원을 앞다퉈 발표하고 있다. AUTOSAR와 ISO 26262에 대응하는 데 있어서 설계 툴은 대단히 중요한 위치를 차지한다. 매스웍스가 AUTOSAR 프리미엄 멤버(Premium Member)로 참여하고 있는 이유이기도 하다.

“2012 매스웍스 오토모티브 테크 데이”에서 웬시 진 매니저는 “자동차 업계는 투자 수익률(ROI), 대규모 공동 개발, 글로벌 엔지니어링, AUTOSAR, ISO 26262, 파트너 에코시스템 등 많은 도전 과제에 직면해 있다”며 “모델 기반 설계는 이러한 도전 과제, 특히 AUTOSAR와 ISO 26262 같은 당면 과제를 해결해 줄 수 있는 설계 기법”이라고 강조했다.

매스웍스의 모델 기반 설계 툴인 MATLAB /Simulink에서 AUTOSAR와 ISO 26262에 대한 대응은 코드 생성 옵션인 “Embedded Coder”가 핵심이다.

 

라운드트립 엔지니어링
AUTOSAR는 ECU를 구동하는 자동차 소프트웨어를 계층화해 소프트웨어의 재사용성을 향상시킨 아키텍처이다. AUTOSAR 아키텍처는 크게 3계층으로 구성돼 있다. 최상층에 위치하는 애플리케이션 계층은 자동차 시스템의 개별 기능이나 동작과 관련된 여러 개의 소프트웨어 컴포넌트(Software Component, SW-C)로 구성된다. 매스웍스코리아 윤상호 과장은 “AUTOSAR를 적용할 경우에 소프트웨어 컴포넌트와 기본 소프트웨어(Basic Software, BSW)의 연결 관계를 어떻게 설계할 것인가가 대단히 중요한 내용이다. MATLAB/Simulink는 애플리케이션에 해당하는 소프트웨어 컴포넌트들을 개발할 수 있는 환경을 제공한다”고 소개했다.

매스웍스는 AUTOSAR 기반의 자동차 소프트웨어 개발을 원활하게 지원하기 위해 벡터, 어퀸토스(aquintos), 멘토그래픽스 같은 시스템 아키텍처 툴 업체와 런타임 환경(Runtime Environment, RTE) 및 BSW 툴 업체인 벡터, 일렉트로빗(Elektrobit) 등과 협력하고 있다.

웬시 진 매니저는 “MATLAB/Simulink는 강력한 툴 체인과 함께 다른 툴 벤더와의 상호 운용성을 제공하며 톱다운(Top-down) 및 보텀업(Bottom-up) 접근법을 통해 라운드트립 엔지니어링(Roundtrip Engineering)을 수행할 수 있게 한다”고 말했다.

톱다운은 대상 기능을 새롭게 도입할 때의 접근방법으로, 자동차 제조사의 요구사항 설계로부터 시작된다. 반면, 보텀업은 기존의 SW-C와 그 기반이 되는 모델을 재사용할 경우이다. 실제로 ECU의 애플리케이션 계층을 구성하는 각 SW-C의 개발은 톱다운과 보텀업이 모두 적용된다. 또한 이러한 SW-C는 검증/평가를 위해 자동차 제조사와 서플라이어 간에 몇 번이나 왔다 갔다 해야 한다. 이런 경우에 설계 및 수정한 모델에서 여러 번 코드를 생성하게 되는데, 이 때 Embedded Coder를 사용할 수 있다.



매스웍스는 MATLAB/Simulink의 R2011b 버전에 AUTOSAR 기반의 ECU를 탑재한 양산차 개발 프로젝트에 최적화한 AUTOSAR Target Production Package(ATPP)를 포함시켰다. 지난 7월에는 Simulink, Embedded Coder 및 ATPP에서 AUTOSAR 4.0 지원을 발표했다. 구체적인 지원 내용으로는 ▶AUTOSAR 4.0 SW-C 디스크립션 파일 가져오기 및 내보내기 ▶RTE 생성 툴로부터 생성된 ARXML 사용을 가능케 하는 워크플로를 통한 보정 (Calibration) 및 데이터 측정에 대한 향상된 지원 ▶AUTOSAR 4.0 데이터 타입 컨셉트에 대한 향상된 지원 ▶AUTOSAR 4.0 라이브러리에서 300개 이상의 루틴(routine) 지원 등이 포함돼 있다.

웬시 진 매니저는 AUTOSAR 컨소시엄의 자료를 인용, “AUTOSAR 기반의 소프트웨어를 탑재한 ECU의 연간 생산 규모가 기하급수적으로 증가할 것”이라며 “2014년에 1억 개에서 2016년에는 2억 개를 돌파할 것”이라고 말했다.

모델 기반 설계는 필수
ISO 26262 규격이 정식 릴리즈 된 것은 2011년 11월 말이다. 자동차 업계는 ISO 26262가 양산차에 적용되는 시점을 빨라도 2013년 이후로 예상하고 있다.

윤상호 과장은 “일반 전기전자 장치의 안전에 관한 포괄적 규격인 IEC 61508과 달리, ISO 26262는 소프트웨어 개발에 관한 항목에서 모델 기반 설계가 고려돼 있다”고 말했다.

매스웍스는 지난 3월부터 ISO 26262 표준을 따를 수 있도록 돕는 모델 기반 설계 컨설팅 서비스를 시작했다. 서비스는 ▶기존 절차와 툴에 익숙해지기 ▶격차 분석 ▶보완을 위한 설명 ▶실제 적용의 4단계에 걸쳐 지원된다.