초록 ▼

□ 연구개요
본 연구과제의 최종 목표는 고성능 멀티코어(multi-core)를 사용한 차량용 통합제어기 개발을 위해 코어(core)별 태스크(task) 분배를 최적화 하는 알고리즘을 개발하고 네트워크로 연결된 ECU간의 실시간 분산 제어 타이밍 요구사양을 만족하는 아키텍처 설계 기법을 개발하는 것이다. 목표를 달성하기 위해서 현재 자동차 전자제어에 핵심 부품인 엔진 ECU의 소프트웨어를 분석하여 멀티코어 하드웨어에 적용할 수 있는 최적 태스크 분배 알고리즘 기법을 도입한 후, 앞으로 출시될 자율주행자동차와 커넥티드자동차에 적용

□ 연구개요
본 연구과제의 최종 목표는 고성능 멀티코어(multi-core)를 사용한 차량용 통합제어기 개발을 위해 코어(core)별 태스크(task) 분배를 최적화 하는 알고리즘을 개발하고 네트워크로 연결된 ECU간의 실시간 분산 제어 타이밍 요구사양을 만족하는 아키텍처 설계 기법을 개발하는 것이다. 목표를 달성하기 위해서 현재 자동차 전자제어에 핵심 부품인 엔진 ECU의 소프트웨어를 분석하여 멀티코어 하드웨어에 적용할 수 있는 최적 태스크 분배 알고리즘 기법을 도입한 후, 앞으로 출시될 자율주행자동차와 커넥티드자동차에 적용 가능한 통합제어기 솔루션을 가상으로 구성하여 end-to-end 실시간 분산 제어 타이밍 요구사양을 만족하는 E/E 아키텍처를 검증할 수 있는 통합시뮬레이션 환경을 구축하는 것을 목표로 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
신진연구과제에서는 고성능 멀티코어(multi-core)를 사용한 차량용 통합제어기 개발을 위해 코어(core)별 태스크(task) 분배를 최적화 하는 알고리즘을 개발하고 네트워크로 연결된 ECU간의 실시간 분산 제어 타이밍 요구사양을 만족하는 아키텍처 설계기법을 개발하였다. 첫째, 실시간 분산 네트워크 타이밍 분석 및 최적 네트워크 아키텍처 설계 기법 개발하여 현재 차량내 구성되어져 있는 네트워크 환경을 향후 새롭게 도입될 최첨단 기술들을 수용할 수 있는 아키텍처로 재구성하였다. 이를 달성하기 위해서는 기존의 in-vehicle network를 구성하고 있는 전통적인 통신 방식(예,CAN통신)이 아닌 IT 영역에서 널리 쓰이고 있는 Ethernet 기반의 실시간 동기제어통신 같은 개념이 차량에 도입될 수 있는 하드웨어 플랫폼을 개발했다. 또한 이종통신을 사용하고 hierarchical 구조를 가진 네트워크 환경에서 ECU간에는 다른 제어 타이밍이 발생할 수 있는 문제를 해결할 수 있는 정밀한 타이밍 분석 기법을 개발했다. 둘째, 멀티코어 기반 소프트웨어 아키텍처 최적화 기법 개발하여 앞서 설명한 통합제어기 설계 단계에서 여러 기능이 하나의 물리적인 반도체에 집중될 경우 발생할 수 있는 문제점을 사전에 파악할 수 있는 시뮬레이션 환경을 개발했다. 셋째, 차량 전기전자(E/E) 아키텍처 기반 분산 제어 end-to-end 타이밍 시뮬레이션 환경을 개발했다. 앞서 제시한 최적 아키텍처 설계 기법을 활용하여 시스템 전체적인 성능과 안정성을 사전에 확인할 수 있는 데이터를 제공하는 기술로 네트워크 아키텍처 의 토폴로지 구성에 따라 혹은 개별 시스템내에서의 코어아키텍처 설정에 따라 end-to-end 데이터의 타이밍이 복잡하게 변하는 것을 deterministic timing 분석을 통하여 수학적 모델하고 최적 모델을 찾을 수 있는 환경을 개발했다.
연구 성과로 국제전문학술지 3편, 국내전문학술지 1편, 국제학술대회3편, 국내학술 대회5편, 국내특허2건, 국제특허1건 등 목표 대비 모든 항목을 초과 달성하였다. 그외 본 연구과제의 성과와 연계하여 산학연구과제를 발굴하고 추진함으로써 이론적 연구에 그치지 않고 산업계에 활용할 수 있도록 연구의 질을 높였다.

□ 연구개발결과의 중요성
개발된 결과물을 현대기아자동차 연구소와 협력하여 국제특허출원을 진행했으며 또한 실제 차량 개발 전에 제어모델의 안정성을 시험해 볼 수 있도록 하여 차량개발기간 단축, 개발비용 감소 효과를 기대하고 있다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• ■ 연구수행내용 ... 5
• ■ 목표 달성도 ... 9
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 9
• 4. 참고문헌 ... 10
• 5. 연구성과 ... 10
• 대표적 연구실적 ... 16
• 끝페이지 ... 24