이 논문에서는 차량 소프트웨어 표준 플랫폼AUTOSAR(AUTOmotive Open SystemArchitecture)의OS모듈을 중심으로 BSW 모듈을 가상화한 AUTOSAR 플랫폼을 이용하여 타겟 보드 없이 Windows 환경에서 OS Application 간 통신(IOC, Inter OS-Application Communication)을 이용하는 시스템의 SILS(Software-In-the-Loop ...
이 논문에서는 차량 소프트웨어 표준 플랫폼AUTOSAR(AUTOmotive Open SystemArchitecture)의OS모듈을 중심으로 BSW 모듈을 가상화한 AUTOSAR 플랫폼을 이용하여 타겟 보드 없이 Windows 환경에서 OS Application 간 통신(IOC, Inter OS-Application Communication)을 이용하는 시스템의 SILS(Software-In-the-Loop Simulation) 방법을 제안한다. AUTOSAR 플랫폼을 적용한 소프트웨어를 Windows OS에서 동작하도록 하여 소프트웨어 검증이 가능하도록 AUTOSAR OS의 Task, Alarm, Resource, OS Application, Scheduler 등을 가상화하였고, OS 간 통신을 위해RTE(Runtime Environment)와 IOC 기능을 가상화하여 Windows 환경에서 소프트웨어 기반 시뮬레이션을 진행하였다. 또한, OS의 Alarm과 Task를 멀티스레드로 구현하여 멀티코어 기반 AUTOSAR 소프트웨어 플랫폼에서 Alarm이 Expire될 때 Task를 실행하는 동작을 모사하였다. AUTOSAR 플랫폼을 적용한 소프트웨어의 애플리케이션은 멀티코어 기반 프로그램 간 데이터 전송이 가능한 OS Application 간 통신을 이용하는 프로그램을 적용하였다. 멀티코어 기반 프로그램의 코어 간 데이터 전송을 위해 IOC를 사용하여 데이터 메모리를 보호할 수 있으며 데이터 전송 시 처리되는 시간을 줄일 수 있다. 이 연구에서는 ECU의 코어 2개를 사용하여 각각 Core0와 Core1에서 동작하는 ACC(Adaptive Cruise Control) 시스템과 FCW(Forward Collision Warning) 시스템을 설계하고 구현하였으며 각 코어는 서로 다른 OS Application으로 동작한다. Core0에서 동작하는 ACC 시스템의 출력 값인 선행 차량과의 거리 데이터를 FCW 시스템이 동작하는 Core1으로 IOC를 통해 전송한다. 애플리케이션의 ACC와 FCW 시스템은 MATLAB/Simulink를 통해 각각의 시스템을 모델링하였으며, 작성한 모델을 Auto Code Generation 기능을 이용하여 ACC와 FCW의 동작을 위한 코드를 생성하였다. 이후 자동 생성한 MATLAB/Simulink 프로그램 코드를 Mobilgene을 통해 개발하였다. Mobilgene을 이용하여 SWC(Software Component)를 생성한 후 MATLAB/Simulink에서 자동 생성된 코드는 Runnable의 Body Code 내에서 호출하여 사용한다. 또한, 소프트웨어를 각 코어에 나누어 배치되도록 설정하고, 추가적인 BSW 설계와 RTE 구현을 통해 AUTOSAR 플랫폼 구조를 적용한 소프트웨어를 개발하였다. 소프트웨어의 시뮬레이션 결과 검증은 MATLAB/Simulink를 이용한 모델 시뮬레이션, SILS환경에서 도출된 결과, 디버깅 툴 및 ECU(Electronic Controller Unit)를 이용한 EILS(ECU-In-the-Loop Simulation) 환경에서의 결과와 비교하여 검증하였으며 시뮬레이션 결과가 모두 일치하였다. 따라서, EILS 환경에서의 시뮬레이션을 SILS 환경으로 옮겨 가상화한 AUTOSAR 플랫폼으로 시뮬레이션 할 수 있는 것을 확인하였다. AUTOSAR 플랫폼 가상화를 통해 프로그램을 시뮬레이션 하여 별도의 ECU나 디버깅 장비 등 하드웨어를 생략할 수 있는 SILS 환경에서 검증을 진행함으로써 하드웨어 시스템 구축에 필요한 시간 및 검증 비용 절감을 이룰 수 있으며, 이를 통한 소프트웨어의 품질 향상을 기대할 수 있다.
이 논문에서는 차량 소프트웨어 표준 플랫폼AUTOSAR(AUTOmotive Open System Architecture)의OS모듈을 중심으로 BSW 모듈을 가상화한 AUTOSAR 플랫폼을 이용하여 타겟 보드 없이 Windows 환경에서 OS Application 간 통신(IOC, Inter OS-Application Communication)을 이용하는 시스템의 SILS(Software-In-the-Loop Simulation) 방법을 제안한다. AUTOSAR 플랫폼을 적용한 소프트웨어를 Windows OS에서 동작하도록 하여 소프트웨어 검증이 가능하도록 AUTOSAR OS의 Task, Alarm, Resource, OS Application, Scheduler 등을 가상화하였고, OS 간 통신을 위해RTE(Runtime Environment)와 IOC 기능을 가상화하여 Windows 환경에서 소프트웨어 기반 시뮬레이션을 진행하였다. 또한, OS의 Alarm과 Task를 멀티스레드로 구현하여 멀티코어 기반 AUTOSAR 소프트웨어 플랫폼에서 Alarm이 Expire될 때 Task를 실행하는 동작을 모사하였다. AUTOSAR 플랫폼을 적용한 소프트웨어의 애플리케이션은 멀티코어 기반 프로그램 간 데이터 전송이 가능한 OS Application 간 통신을 이용하는 프로그램을 적용하였다. 멀티코어 기반 프로그램의 코어 간 데이터 전송을 위해 IOC를 사용하여 데이터 메모리를 보호할 수 있으며 데이터 전송 시 처리되는 시간을 줄일 수 있다. 이 연구에서는 ECU의 코어 2개를 사용하여 각각 Core0와 Core1에서 동작하는 ACC(Adaptive Cruise Control) 시스템과 FCW(Forward Collision Warning) 시스템을 설계하고 구현하였으며 각 코어는 서로 다른 OS Application으로 동작한다. Core0에서 동작하는 ACC 시스템의 출력 값인 선행 차량과의 거리 데이터를 FCW 시스템이 동작하는 Core1으로 IOC를 통해 전송한다. 애플리케이션의 ACC와 FCW 시스템은 MATLAB/Simulink를 통해 각각의 시스템을 모델링하였으며, 작성한 모델을 Auto Code Generation 기능을 이용하여 ACC와 FCW의 동작을 위한 코드를 생성하였다. 이후 자동 생성한 MATLAB/Simulink 프로그램 코드를 Mobilgene을 통해 개발하였다. Mobilgene을 이용하여 SWC(Software Component)를 생성한 후 MATLAB/Simulink에서 자동 생성된 코드는 Runnable의 Body Code 내에서 호출하여 사용한다. 또한, 소프트웨어를 각 코어에 나누어 배치되도록 설정하고, 추가적인 BSW 설계와 RTE 구현을 통해 AUTOSAR 플랫폼 구조를 적용한 소프트웨어를 개발하였다. 소프트웨어의 시뮬레이션 결과 검증은 MATLAB/Simulink를 이용한 모델 시뮬레이션, SILS환경에서 도출된 결과, 디버깅 툴 및 ECU(Electronic Controller Unit)를 이용한 EILS(ECU-In-the-Loop Simulation) 환경에서의 결과와 비교하여 검증하였으며 시뮬레이션 결과가 모두 일치하였다. 따라서, EILS 환경에서의 시뮬레이션을 SILS 환경으로 옮겨 가상화한 AUTOSAR 플랫폼으로 시뮬레이션 할 수 있는 것을 확인하였다. AUTOSAR 플랫폼 가상화를 통해 프로그램을 시뮬레이션 하여 별도의 ECU나 디버깅 장비 등 하드웨어를 생략할 수 있는 SILS 환경에서 검증을 진행함으로써 하드웨어 시스템 구축에 필요한 시간 및 검증 비용 절감을 이룰 수 있으며, 이를 통한 소프트웨어의 품질 향상을 기대할 수 있다.
In this paper, communication between OS applications (IOC, Inter OS-Application Communication) in a Windows environment without a target board using the virtualized AUTOSAR platform with virtual BSW module mainly based on the OS module of the vehicle software standard platform AUTOSAR (AUTOmotive Op...
In this paper, communication between OS applications (IOC, Inter OS-Application Communication) in a Windows environment without a target board using the virtualized AUTOSAR platform with virtual BSW module mainly based on the OS module of the vehicle software standard platform AUTOSAR (AUTOmotive Open System Architecture). This paper proposes a SILS (Software-In-the-Loop Simulation) method of the system used in the experiments. OS objects of AUTOSAR such as Task, Alarm, Resource, OS Application, Scheduler are virtualized to verify the software by operating the software applied with the AUTOSAR platform on Windows OS, and virtualizing RTE (Runtime Environment) and IOC functions for communication between OSs. Therefore, a software-based simulation was performed in a Windows environment. In addition, the execution of the task was simulated by implementing the OS alarm and task as Windows' multi-thread, and the task is executed when the alarm is expired in the multi-core-based AUTOSAR software platform. The software application to which the AUTOSAR platform is applied is a program that uses communication between OS applications that can transmit data between multi-core-based programs. For data transmission between cores of multi-core-based programs, IOCs can be used to protect data memory and reduce the processing time to transmit data. In this study, an ACC (Adaptive Cruise Control) system and FCW (Forward Collision Warning) system operating in Core0 and Core1 of ECU, respectively, were designed and implemented using two cores of the ECU, and each core operates as different OS applications. Distance data from the preceding vehicle(which is the output value of the ACC system operating in Core0) is transmitted to Core1(in which the FCW system operates) with IOC. The ACC and FCW systems of the application were modeled through MATLAB/Simulink, and codes for the operation of ACC and FCW were generated using the auto code generation function of the created model. Afterwards, the automatically generated MATLAB/Simulink program code was developed through Mobilgene. After the generation of SWC (Software Component) using Mobilgene, the automatically generated code in MATLAB/Simulink is used by calling within the Runnable Body Code. In addition, the software was set to be distributed in each core, and software applied with the AUTOSAR platform structure was developed through additionally designing BSW and implementing RTE. The simulation result of software was verified by comparing with model simulation using MATLAB/Simulink, results derived from SILS environment, and results in EILS (ECU-In-the-Loop Simulation) environment using debugging tools and ECU (Electronic Controller Unit). It was verified and the simulation results were all consistent. Therefore, it was confirmed that the simulation in the EILS environment could be moved to the SILS environment and simulated with the virtualized AUTOSAR platform. By simulating a program through AUTOSAR platform virtualization and performing verification in a SILS environment that can omit using the hardware such as ECUs or debugging equipment and reduce the time and verification cost required for hardware system construction, and the quality of software can be improved through this.
In this paper, communication between OS applications (IOC, Inter OS-Application Communication) in a Windows environment without a target board using the virtualized AUTOSAR platform with virtual BSW module mainly based on the OS module of the vehicle software standard platform AUTOSAR (AUTOmotive Open System Architecture). This paper proposes a SILS (Software-In-the-Loop Simulation) method of the system used in the experiments. OS objects of AUTOSAR such as Task, Alarm, Resource, OS Application, Scheduler are virtualized to verify the software by operating the software applied with the AUTOSAR platform on Windows OS, and virtualizing RTE (Runtime Environment) and IOC functions for communication between OSs. Therefore, a software-based simulation was performed in a Windows environment. In addition, the execution of the task was simulated by implementing the OS alarm and task as Windows' multi-thread, and the task is executed when the alarm is expired in the multi-core-based AUTOSAR software platform. The software application to which the AUTOSAR platform is applied is a program that uses communication between OS applications that can transmit data between multi-core-based programs. For data transmission between cores of multi-core-based programs, IOCs can be used to protect data memory and reduce the processing time to transmit data. In this study, an ACC (Adaptive Cruise Control) system and FCW (Forward Collision Warning) system operating in Core0 and Core1 of ECU, respectively, were designed and implemented using two cores of the ECU, and each core operates as different OS applications. Distance data from the preceding vehicle(which is the output value of the ACC system operating in Core0) is transmitted to Core1(in which the FCW system operates) with IOC. The ACC and FCW systems of the application were modeled through MATLAB/Simulink, and codes for the operation of ACC and FCW were generated using the auto code generation function of the created model. Afterwards, the automatically generated MATLAB/Simulink program code was developed through Mobilgene. After the generation of SWC (Software Component) using Mobilgene, the automatically generated code in MATLAB/Simulink is used by calling within the Runnable Body Code. In addition, the software was set to be distributed in each core, and software applied with the AUTOSAR platform structure was developed through additionally designing BSW and implementing RTE. The simulation result of software was verified by comparing with model simulation using MATLAB/Simulink, results derived from SILS environment, and results in EILS (ECU-In-the-Loop Simulation) environment using debugging tools and ECU (Electronic Controller Unit). It was verified and the simulation results were all consistent. Therefore, it was confirmed that the simulation in the EILS environment could be moved to the SILS environment and simulated with the virtualized AUTOSAR platform. By simulating a program through AUTOSAR platform virtualization and performing verification in a SILS environment that can omit using the hardware such as ECUs or debugging equipment and reduce the time and verification cost required for hardware system construction, and the quality of software can be improved through this.
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