자동차 전자제어 시스템 ECU 소프트웨어의 테스트 방법과 도구에 관한 조사 및 분석

Abstract

최근 자동차는 단순한 이동 수단을 넘어 사용자에게 보다 편리한 운전 환경과 안전성을 제공하기 위해 수많은 전자제어시스템이 내장되어 있다. 따라서 자동차에 제어기가 추가될 때마다 이를 제어하기 위한 소프트웨어도 추가된다. 이는 각 제어기 간의 통합에서 발생할 수 있는 위험과 함께 소스코드의 규모와 복잡도를 증가시키고, 결과적으로 소프트웨어의 결함 발생 가능성이 높아진다는 것을 의미한다. 이에 따라 제어 소프트웨어의 신뢰성 및 안전성에 대한 검증 이슈가 제기되었다. 기존의 일반 전기전자장치의 기능 안전 규격인 IEC 61508은 자동차 분야의 특수성을 반영하지 못한다. 따라서 이를 자동차 특성에 맞게 개선하고 안전에 초점을 맞추어 전자제어장치의 결함으로 인한 사고 및 인명 손실을 최소화하기 위해 자동차 기능 안전성 규격인 ISO 26262가 제정되었다. 그러나 국내에서는 기능 안전성에 대한 연구 부족으로 ISO 26262에 대한 대응이 유럽이나 일본에 비해 뒤쳐져있으며, 특히 소프트웨어 개발 단계에서의 검증이 체계적으로 이루어지지 않고 있다. 이를 해결하기 위해 기능 안정성 국제 표준을 기반으로 자동차 소프트웨어 개발 단계에서 효율적인 테스트 방법을 적용하고 적절한 도구를 활용하는 것은 매우 중요하다. 본 연구의 목적은 ISO 26262 기반의 차량용 소프트웨어를 검증하는 방법과 이를 지원하는 도구를 제시하는 것이다. 이를 위해 자동차의 전자제어장치(ECU)의 테스트 레벨과 환경, 그리고 각 레벨에 적용되는 테스트의 입출력을 정의하였다. 또한, 차량용 소프트웨어에 대해 ISO 26262에 명시된 단위 및 통합 테스트 방법 중 인터페이스 테스트, 자원 사용 테스트, 백투백 테스트의 연구 방법을 다루었고, 해당 테스트들을 지원하는 도구를 분석하였다.;In recent years, a number of electronic control systems are built-in automobiles to offer convenience and safety beyond mere means of transportation. Accordingly, control software is added whenever control systems are added in automobiles. This increases the size and complexity of the source code with the risk of integration of each controller, and consequently increases the probability of the software faults, resulting in issue on validation for reliability and safety for automotive software. IEC 61508, which is intended to be a basic functional safety standard applicable to all kinds of industry, does not reflect the specificity of automobiles. So ISO 26262, which is an adaptation and improvement of the functional safety standard IEC 61508 for automotive electric/electronic systems, has been established to minimize accidents and loss of lives focusing on safety. However, response to ISO 26262 has lagged behind Europe and Japan in Korea due to lack of research on functional safety, especially systematic verification and validation for software development process. To deal with this problem, it is important to use effective test methods and tools in automotive software development level based on international standards for functional safety. The purpose of thesis is to propose a test methods and tools for verifying automotive software based on ISO 26262. For this, we categorize test level and test environments of electronic control unit (ECU), and we define I/O applied each level. And then, we focus on interface, resource usage, back-to-back test of test methods recommended to verify safety of software by ISO 26262. The tools used in industry for these three methods were selected, and the items were compared and analyzed.