AUTOSAR SWC Internal Behavior모델 검증을 위한 HLA 시뮬레이션 플랫폼 설계

Abstract

AUTOSAR에서는 ECU 시스템 개발에 필요한 소프트웨어 아키텍처와 개발 단계 및 방법, 그리고 각 단계별 산출물들 등을 제시하고 있다. 모델 기반 개발 방법을 따르는 AUTOSAR의 등장으로 ECU 소프트웨어의 재사용과 개발 단계별 테스트가 가능해졌다. 하지만 소프트웨어 컴포넌트 개발 시, 품질과 테스트에 대한 내용을 강제하지 않고 있다. 소프트웨어 컴포넌트 모델을 검증할 수 있는 툴들이 존재하지만, 이러한 툴들은 정적 분석만 가능한 개발 툴이거나 모델로부터 생성된 코드를 실행하여 검증하고 있다. SWC Internal Behavior는 소프트웨어 컴포넌트의 동작 방식을 정의한 것이기 때문에 동적 분석을 통한 모델 검증이 필요하고, ECU 소프트웨어는 이러한 소프트웨어 컴포넌트들로부터 생성되기 때문에 기존의 코드를 실행하는 검증이 아닌 컴포넌트를 이용한 검증 환경이 필요하다. 본 논문에서는 ECU 소프트웨어의 기능들을 구현한 소프트웨어 컴포넌트들의 상호작용을 확인할 수 있는 Internal Behavior 모델을 검증하기 위한 HLA 시뮬레이션 플랫폼을 제안한다. 검증할 SWC Internal Behavior 모델과 시뮬레이션 환경의 수정과 추가, 그리고 삭제를 용이하도록 HLA를 사용하여 플랫폼을 개발함으로써 재사용성과 상호운용성을 높이도록 설계한다. 제안하는 HLA 시뮬레이션 플랫폼은SWC Internal Behavior 모델을 시뮬레이션 하여 데이터와 제어 흐름을 분석하고 이를 통해 설계한 모델의 오류와 일치하지 않는 사항들을 초기에 발견할 수 있도록 검증한다. 설계한 소프트웨어 컴포넌트들을 정의한 ARXML 파일을 바탕으로 소프트웨어 컴포넌트들과 RTE를 페더레이트로 설계하고, RTE 이벤트와 Runnable, 그리고 인터페이스를 FOM에 작성함으로써 공통적으로 필요로 하는 서비스를 제공하여 상호작용이 가능하도록 한다. 또한, Data Send Point와 같은 Runnable의 특성들을 위한 인터페이스를 제공하여 사용자가 직접 입력하여 완성된 코드처럼 시뮬레이션 되도록 설계한다. 설계한 AUTOSAR SWC Internal Behavior 모델 검증을 위한 HLA 시뮬레이션 플랫폼 구조는 Master 페더레이트, 소프트웨어 컴포넌트 페더레이트들과 RTE 페더레이트, 그리고 Manager 페더레이트와 Display 페더레이트로 구성하여 페더레이트들의 재사용이 가능하도록 설계하였다. 각 페더레이트의 구조는 동일하게 hlamodule 패키지, model 패키지, 그리고 페더레이트 실행과 종료에 필요한 파일들로 구성하여 페더레이트들의 수정을 용이하게 하였다. 설계한 플랫폼을 통해 (가상) 하드웨어에 맞춰진 코드가 아닌 모델 자체를 시뮬레이션 할 수 있기 때문에 개발 툴과 ECU 하드웨어의 의존성을 낮추고 있다. 실행 가능한 코드를 구현하기 전에 테스트가 가능하여 개발 기간과 비용을 낮출 수 있을 것으로 기대한다. HLA 시뮬레이션 플랫폼을 이용한 코드 생성 이전의 Internal Behavior 모델 검증은 생성될 코드의 정합성을 보장하고, 개발 툴 사용으로 인한 비용의 증가를 감소시킬 수 있으며, 하드웨어 의존도를 낮출 수 있을 것으로 기대한다.