[임베디드] AUTOSAR란

요즘 자동차는 굴러가는 거대한 컴퓨터라고 해도 과언이 아닌 것 같다. 기계 제어에 의존도가 높던 과거와 달리, 최근 생산되는 자동차는 전자 제어기(Electronic Control Unit, 이하 ECU)의 사용 비중이 매우 높아지고 있다. 차량을 제작하는 회사와 ECU를 제작하는 회사는 나누어져 있고, 따라서 이 둘을 결합하기 위한 부품의 표준화가 필요하다. 이때 ECU는 전자 장치이기 때문에 하드웨어 뿐 아니라 올라가는 소프트웨어에 대한 표준화 작업 또한 필요한데, 이 AUTOSAR가 자동차 ECU의 표준 소프트웨어 아키텍처이다.

AUTOSAR(AUTomotive Open System ARchitecture)란

• 약자의 의미 그대로, 자동차의 개방형 시스템 구조임
• 자동차 부품을 제어하기 위한 SW의 표준화를 목표로, 여러 자동차 관련 업계에서 함께 참여하고 있는 세계적인 개발 파트너십임
• BMW, Ford, Toyta, Volvo, Volkswagen, 현대 등 대부분의 자동차 제조업체에서 AUTOSAR 표준을 사용하고 있음

AUTOSAR 구조

• AUTOSAR는 크게 3가지 계층으로 나누어짐

AUTOSAR Software

ECU로 동작하고자 하는 기능들을 구현하는 계층. 여러 Component 들(Software Component, 이하 SWC)로 구성되어 있음. 독립된 실행 단위.

RTE(Runtime Environment)

BSW와 AUTOSAR Software 사이 데이터 이동 통로 역할. 일종의 추상&가상 환경을 통해 소프트웨어가 하드웨어와 독립적으로 동작할 수 있도록 하는 계층

• 기능: AUTOSAR Software 구성요소를 특정 ECU에 대한 매핑과 독립적으로 만듦
• 구성
  • AUTOSAR 구성 요소 및 AUTOSAR 센서, 액츄에이터 부품이 포함된 어플리케이션에 대한 통신 서비스를 제공하는 미들웨어

BSW(Basic Software)

여러 ECU에서 공통으로 사용하는 기능들이 구현되어 있는 계층. 구성 요소는 아래와 같다.

• Serivces Layer
  • 기능: 가장 높은 베이직 소프트웨어 계층. 어플리케이션에 대한 기본 서비스 및 기본 소프트웨어 모듈 제공
  • 구성
    • OS
    • Network communications and management
    • NVRAM management
    • 진단 서비스(UDS 프로토콜 토함)
    • ECU 상태 관리
• ECU Abstraction Layer
  • 기능: ECU 하드웨어 레이아웃과 독립적으로 상위 계층 소프트웨어를 만들 수 있도록 구축해놓은 추상 계층
  • 구성
    • 주변 장치 접근
    • MCU 인터페이스 API(포트 핀 등)
• Complex Drivers
  • 기능: 센서 및 엑츄에이터 작동을 위한 특수 기능을 관리하는 드라이버
  • 구성
    • 전기 값 제어, 위치 증가 감지 등.. (MCU에 직접 액세스)
• Microcontroller Abstraction Layer(MCAL)
  • 기능: MCU와 독립적으로 상위 계층의 소프트웨어를 만들 수 있도록 구축해둔 추상 계층
  • 구성
    • On-chip MCU 주변 장치 모듈 및 외부 디바이스에 직접 접근하는 소프트웨어 모듈

-참고 자료: https://www.renesas.com/en/products/automotive-products/autosar/autosar-layered-architecture