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범식 양
6 years ago
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자동차전기제어유닛 (ECU) 의모든개발부서는유닛들을신속하고효율적으로테스트하는방법에대해자연스럽게고민한다. 2012 년이후, Daimler 는특별한네트워크테스트 Generator 를사용해승용차엔진 ECU 의네트워크테스트를위한테스트구성을성공적으로생성했다. 사용되었던툴은벡터에서개발한시뮬레이션및테스트툴인 CANoe 를기반으로한다.

1 자동차전기제어유닛 (ECU) 의모든개발부서는유닛들을신속하고효율적으로테스트하는방법에대해자연스럽게고민한다 년이후, Daimler 는특별한네트워크테스트 Generator 를사용해승용차엔진 ECU 의네트워크테스트를위한테스트구성을성공적으로생성했다. 사용되었던툴은벡터에서개발한시뮬레이션및테스트툴인 CANoe 를기반으로한다. 이는네트워크관리테스트및게이트웨이테스트에서메시지카운터및사이클시간모니터링까지포괄적인테스트케이스를지원한다. 지루한수정및프로그래밍또는테스트스크립트의편집은이제옛말이되었다. ECU 소프트웨어테스트는전체개발프로세스에서항상상당한부분을차지한다. 새로운각소프트웨어버전은각기다른핵심지점을갖는다양한테스트를포함하여정의된릴리즈절차를통해운영돼야한다. 동시에, 소프트웨어성숙도및버그없는상태에대한증거로서완전하게결과를기록해야한다. 오늘날 ECU 는테스트자동화없이프로세스를관리할수없을정도로복잡하다. 여전히, 테스트구성및테스트스크립트는자체적으로생성되지않는다. 이프로세스를보다효율적으로만들기위해, Daimler 는승용차엔진 ECU 의네트워크테스트를 위한 CANoe 어플리케이션 CANSpector 를수년전에개발했다. 이어플리케이션은 OSEK NM 을 신속하고효율적인네트워크테스트 최소한의구성노력으로최대한의테스트깊이를얻다 1/9

2 사용하여 Daimler 네트워크기술의네트워크관리 (NM) 에대한모든테스트를지원했다. 직원들은 CANoe 소프트웨어로다른테스트범위를직접다뤄야했으며, 이과정에서스크립트작성, 환경설정그리고측정및보고서생성등을수행해야했다. 현재의파워트레인아키텍처에서, Daimler 는다중엔진 ECU 및게이트웨이를개발하고있다. Daimler 는플랫폼소프트웨어를사용하기때문에, 엔진 ECU 는네트워크를위한소프트웨어컴포넌트와유사하다. V-모델을토대로하는연간두개의개발사이클은 V-사이클당 4 개의소프트웨어릴리즈를사용했으며, 상당한테스트노력을수반한다. 첫번째소프트웨어릴리즈는일반적으로가장혁신적이며가장테스트범위가넓다. 네트워킹소프트웨어에대해전체적으로테스트를고려하는경우, 약 40% 가네트워크변경테스트에할당된다. 나머지는요구사항을토대로하는일반소프트웨어테스트에해당된다. 이후의소프트웨어릴리즈를위한테스트에필요한시간은상당히줄어들게된다. CANSpector 를 COMSpector 로대체하다 새로운네트워크토폴로지를사용해서, Daimler 는 AUTOSAR-준수네트워크관리를도입했다. AUTOSAR 표준, FlexRay 및새데이터베이스포맷에대한지원부족은 2011 년에인하우스툴을추가개발하게된이유가되었다. 폭넓은개선작업과정비노력의관점에서, 독일 Sindelfingen 현장에서개발부서는프로젝트의외주를결정하고벡터가새로운툴을개발하고추가작업을하도록고용했다. 새로운 "COMSpector" 네트워크 Generator 는상당한기능범위를갖고있어서기존툴과같이, 대부분의테스트를다룰수있었으며, CANoe 를토대로했다. CANoe 는 TFS( 테스트기능세트 ) 를통해 ECU 의자동테스트를위한많은기능을제공한다. 이도구는또한버스시뮬레이션을지원하고저장된데이터를재생하며, 상세한테스트보고서를생성하는레포트 Generator 를포함한다 ( 그림 1). 자동테스트시퀀스및네트워크노드시뮬레이션은 C 와같은 syntax 를갖는 CAPL 스크립트언어로코딩할수있다. Daimler 에서 CANoe 를오랫동안성공적으로사용해왔기때문에, COMSpector 는기존툴체인에쉽게통합된다. 신속하고효율적인네트워크테스트 최소한의구성노력으로최대한의테스트깊이를얻다 2/9

현재토폴로지에서, 엔진 ECU 및중앙파워트레인컨트롤러는 CAN 통신으로다른컨트롤러에연결된다. 또한, 엔진 ECU 는센서와파워트레인 CAN 버스연결을위한 CAN 버스를갖는데, 이는트랜스미션제어모듈 (TCM) 로이어진다. 중앙파워트레인컨트롤러 (CPC) 는파워트레인과차량간의인터페이스를형성하며게이트웨이기능을포함한기능을실행한다.

3 현재토폴로지에서, 엔진 ECU 및중앙파워트레인컨트롤러는 CAN 통신으로다른컨트롤러에연결된다. 또한, 엔진 ECU 는센서와파워트레인 CAN 버스연결을위한 CAN 버스를갖는데, 이는트랜스미션제어모듈 (TCM) 로이어진다. 중앙파워트레인컨트롤러 (CPC) 는파워트레인과차량간의인터페이스를형성하며게이트웨이기능을포함한기능을실행한다. 다중 CAN 버스외에, CPC 로부터이어지는 FlexRay 버스도존재한다. 이는예를들어 ESP, 전기구동조향응답, 전기점화스위치그리고다양한보조시스템을위한레이더 ECU 의역할을한다. COMSpector 테스트는현재 Mercedes Benz 승용차의 7 개엔진모두를지원한다.. [ 그림 1: Daimler 테스트수행구조 : COMSpector 를이용한네트워크테스트생성부터 CANoe 를통한테스트실행까지의 프로세스.] 이미지권리 : Daimler AG 마우스를사용한정교한테스트 COMSpector 툴에서테스트케이스생성을위한기본프로세스는다음과같다 : 첫번째단계는통신매트릭스를선택하는것이다. 이는 AUTOSAR ECU extract, AUTOSAR 시스템디스크립션및 CANdb 데이터베이스 ( 네트워크또는라우팅데이터베이스 ) 가될수있다. 선택트리, 목록및버튼을사용해서, 테스트엔지니어는마우스를사용해쉽게테스트노드, 범위, 및테스트에필요한옵션을 신속하고효율적인네트워크테스트 최소한의구성노력으로최대한의테스트깊이를얻다 3/9

4 선택할수있다. 끝으로, 프로그램은 XML 테스트모듈과 CAPL 라이브러리를생성한다. 이지점에서, COMSpector 는스탠드얼론툴이며다른소프트웨어툴과완전히독립적이며직원이자신의 PC 에서사용할수있다. XML 테스트모듈및 CAPL 라이브러리는이때테스트시스템을위한실제테스트구성을생성하기위해설치된 CANoe 로컴퓨터에서사용되며실행도가능하다 ( 그림 1) COMSpector 는수동및능동테스트를모두지원한다. 능동테스트는버스시뮬레이션을위해 CANoe 기능을사용하며항상개별 ECU 를목표로한다. 버스시뮬레이션을통해, 테스트하고자하는 ECU 의외부환경을거의완전하게시뮬레이션하는것이가능하다. 이는다른네트워크컴포넌트가존재하기전의초기개발단계에서현실적으로엔진 ECU 및게이트웨이를테스트하는유일한방법이다. 시뮬레이션시스템은통신매트릭스정보의도움을얻어수신메시지의전송 behavior 를시뮬레이션한다. CANoe 에서실행되는 interaction layer 를바탕으로, 소프트웨어는필요한 Daimler 전송모델을정확하게재현할수있다. 수동및능동테스트 수동테스트에서, 테스트시스템은관찰자의역할을가정한다. 다시말해, 전체테스트동안버스시스템에대한이벤트에개입하지않는다. 따라서수동테스트는실제테스트드라이브에일반적으로잘맞는다. Daimler 의모든네트워크엔지니어가자신의책상에 ECU 를갖고있으므로테스트는각워크스테이션에서직접수행할수있다. 네트워크트래픽에대한지속적인테스트나특정 behavior 규칙에대한메시지테스트가존재한다. 첫번째단계에서, 일반적으로 ECU 가정확한체크섬및정확한메시지카운터와함께정확한시간패턴으로모든메시지를전송하는지를테스트한다. 누락메시지는 ECU 자체에대한과부하나버스부하가일반적으로너무크다는것을나타낼수있다. 수동테스트는개별버스와전체버스에대해가능하다. 중앙파워트레인컨트롤러의라우팅 behavior 테스트의경우, 예를들어, 테스트시스템은라우팅 시간, 데이터일관성, 그리고모든주기적및자발적메시지에대한데이터시퀀스를감시한다. 메시지가손실되거나허용된라우팅시간 (MaxRoutingTime) 이초과한것같은에러는전부테스트 신속하고효율적인네트워크테스트 최소한의구성노력으로최대한의테스트깊이를얻다 4/9

5 보고서입력으로이어진다. 업데이트비트라우팅테스트는유사한프로세스에따른다. 게이트웨이는항상특정신호가소스버스에서수신될때업데이트비트를설정해야하며, 이를통해수신 ECU 에서송신 ECU 가전송되고있다는것을감지할수있다. 따라서신호변화는정확하게감지되며어떤상황에서도게이트웨이에의해감춰지지않는다. 테스트시스템은이들규칙의위반시마다에러로그에기록된다. 추가테스트에서, 메시지카운터, 체크섬및사이클시간은유사한방법으로감시할수있다 ( 그림 2). 테스트엔지니어가 COMSpector 에서정의한게이트테스트를위한 MaxRoutingTime 과사이클시간감시를위한 MaxCycleTime/MinCycleTime 같은매개변수들은테스트수행평가에매우중요하다. 언급된마지막두매개변수는상한및하한시간-관련공차한계를정의하는데, 각메시지가적절한주기내에도착해야한다. 사이클시간공차한계위반은테스트로그에에러입력을트리거한다. 수동테스트는또한오프라인모드에서로깅데이터를갖는일반적인기능이다. 이는테스트드라이브에서기록된네트워크커뮤니케이션언제든워크스테이션에서순차적으로테스트될수있다는것을의미한다. 능동테스트에서, CANoe 는 ECU 가테스트되는것을제외하고네트워크통신을시뮬레이션한다. 테스트시스템은능동적으로버스커뮤니케이션으로들어가서 behavior 의정의된규칙을 테스트한다 ( 그림 3). 게이트웨이라우팅테스트는여기서최대테스트범위까지할수있다. 메시지및신호내용은다양한값을시뮬레이션할수있다 ( 최소, 평균, 및최대값 ). 각시뮬레이션은하나씩개별적테스트사안에따라테스트한다. ECU 의라우팅 behavior 는각테스트사례중에감시한다. 다음기능들은특히여기서테스트한다 : 라우팅시간, 데이터일관성, 및데이터시퀀스. 게이트웨이라우팅테스트는메시지오류시뮬레이션과전송프로토콜라우팅을포함한다. 메시지카운터, 체크섬, 사이클시간및업데이트비트에대한능동테스트에서, 테스트시스템의 해당신호는진단에러메모리에서에러입력이생성되도록조작된다. 이때사용자는진단도구를 사용해서해당에러입력을검증한다. 신속하고효율적인네트워크테스트 최소한의구성노력으로최대한의테스트깊이를얻다 5/9

6 미리정한테스트시퀀스에더해서, 대화식테스트는엔지니어가작동중에메시지전송을 차단하거나예를들어자동신호값변경을통해특정메시지를선택할수있게해준다. 이같은 조작은각 ECU 에대하여자동으로생성되는컨트롤패널에서이뤄진다. [ 그림 2: 수동테스트를보여주는 COMSpector 스크린샷.] 이미지권리 : Daimler AG [ 그림 3: 능동게이트웨이테스트를보여주는 COMSpector 스크린샷.] 이미지권리 : Daimler AG 신속하고효율적인네트워크테스트 최소한의구성노력으로최대한의테스트깊이를얻다 6/9

7 차량내수명테스트 워크스테이션에서중요한테스트와같은특수한경우는차량내에서의직접신호조작을통해테스트한다. CANoe 는차량과테스트할 ECU 사이에연결되어양방향에서 1:1 연결을통해데이터를라우팅함으로써게이트웨어역할을수행한다. 이때, 테스트엔지니어는대화식으로선택하고작동중특정메시지를조작한다. 테스트엔지니어는메시지차단, 신호값변경, 체크섬조작, 메시지카운터정지등을수행할수있다. 테스트시스템이시스템변수의형태로모든메시지를매핑할수있기때문에, Symbol Explorer 를사용해서쉽게표시할수있다. 시스템변수의 Context 메뉴에서클릭하면관련컨트롤패널이열리고특정조작이가능하다. 네트워크관리테스트 네트워크관리 (NM) 는버스의네트워크트래픽을제어하고주로 ECU 의 wake-up 및 shut-down 에대한책임을진다. 네트워크관리에에러가있는 ECU 는예를들어, 차량내네트워크트래픽을계속작동상태로유지해서차배터리가단기간내에방전될수있다. 이테스트에서는이방식의문제를사전에파악해야한다. NM 은미리정의한테스트토폴로지에서여러 Daimler 네트워크토폴로지에대해테스트된다. ECU 가테스트되고, 다른노드들은 NM 에대해시뮬레이션된다. Daimler NM 테스트는현재 CAN 및 FlexRay 버스시스템을지원한다. 중요한소규모테스트설정 Daimler 는특별히네트워크테스트가상당히작은테스트설정으로실행될수있다는데대해만족한다. PC 또는노트북외에, 테스트엔지니어는브레이크-아웃-박스하나와벡터의 CAN 및 FlexRay 인터페이스한두개만필요하다. 분리된연결부와케이블이있는브레이크아웃박스는필요한최소하드웨어구성을나타낸다. 무엇보다이는 12V steady plus 를발생시킬뿐아니라전환가능전압 12V 를생산한다. 자동차제조사의요구사항중하나는추가적인고가의하드웨어가없이벡터툴로작업을할수있다. 특히 Daimler 는네트워크테스트를위해매우비싸고복잡한 신속하고효율적인네트워크테스트 최소한의구성노력으로최대한의테스트깊이를얻다 7/9

8 Hardware-in-the-Loop systems 을가능하면교체하기를원하였다. 네트워크테스트를위한노력과 비용은얻은결과에반비례하는경우가종종있다. 주어진시간동안가용인원으로 COMSpector 는보다많은 ECM 및 CPC 테스트구성을생성및수행했다. 예를들어, 엔지니어는기존에각메시지종류에대해사이클주기를결정한다. 이제수동 COMSpector 테스트구성이완전하게모든메시지에동시에적용된다. 일반적으로, 많은수동조작이기존에필요했고, 복잡한사안은 CAPL 코드의일정한변경이필요했다. 그리고복잡한사례에서는 CAPL 코드에서어느정도의수정이불가피하다. 교육을잘받은엔지니어만이이러한작업을수행할수있지만, 이때상당한준비작업이필요하였다. 이제는, 테스트나네트워크가전문가로검증되지않은직원들도단순한테스트작업을수행할수있게되었다. Daimler 는이제미국및중국을포함해서세계적으로 COMSpector 을사용한다. Daimler 해당직원의마스터배포목록에는약 20 명의수령자가포함된다. 최근에, 미국직원들은툴이작업에매우도움이되었음을알아냈다. 따라서독일 Sindelfingen 의개발부서에서툴확장을위한많은요청을받고있다는것이놀라운일이아니며, 다음 COMSpector 버전이수집및검토되도록아이디어와제안을받고있다. 지속적인개발 네트워크테스트 Generator COMSpector 는전세계의 Daimler 에서테스트를위한필수적인요소로자리잡았다. 이는빠르게생성되고특별한전문지식이없는파워트레인에서수동및능동네트워크테스트를하기위한테스트구성을가능하게한다. 특히, 이툴은힘들고시간이많이소요되는프로그래밍과테스트스크립트적응이불필요하게만든다. 직원들은실제개발작업과품질개선에대해자신들의노력을집중할수있다. 이제 Daimler 릴리즈절차에따라많은 ECU 와라우팅테스트에서 COMSpector 를사용하는것이필수가되었다. 테스트엔지니어는이요건에대한준수증거로서 CANoe 가생성한최종보고서를쉽게보관할수있다. 신속하고효율적인네트워크테스트 최소한의구성노력으로최대한의테스트깊이를얻다 8/9

Daimler 및벡터는현재 COMSpector 에서 CAN FD 및차량용 Ethernet 에대한테스트기능을 통합하기위하여개발하고있다. 이미지권리 : Daimler AG 링크 : 벡터홈페이지 : www.vector.com 저자 : B.Eng.

Daimler 에서 COMSpector 툴을감독한다. Dipl.-Ing. Katja Hahman Dipl.-Ing. Katja Hahman 는 Chemnitz University of Technology 에서전기공학을전공했다.

9 Daimler 및벡터는현재 COMSpector 에서 CAN FD 및차량용 Ethernet 에대한테스트기능을 통합하기위하여개발하고있다. 이미지권리 : Daimler AG 링크 : 벡터홈페이지 : 저자 : B.Eng. Viola Misch B.Eng. Viola Misch 는 Ravensburg University of Cooperative Education 에서차량전자및메카트로닉스시스템에중점을두어전기공학을전공했다 년부터 Daimler AG 의승용차개발에참여했고, 파워트레인토폴로지및네트워킹분야에서활동하고있다. Daimler 에서 COMSpector 툴을감독한다. Dipl.-Ing. Katja Hahman Dipl.-Ing. Katja Hahman 는 Chemnitz University of Technology 에서전기공학을전공했다 년 Stuttgart 의 Vector Informatik GmbH 에합류했으며, 고객전용 CANoe 어플리케이션및네트워크및분산시스템생산라인의테스트시스템분야그룹리더로근무했다. 본보도자료배포시최종인쇄물을당사에보내주시면감사하겠습니다. 배포와관련하여문의사항이있으시면언제든지연락해주시기바랍니다. 벡터코리아편집자연락처 : 마케팅팀김용성서울특별시용산구한남대로 11 길 12 고뫄스빌딩 6 층 Tel Ext.5009, Fax Yongseong.Kim@vector.com 신속하고효율적인네트워크테스트 최소한의구성노력으로최대한의테스트깊이를얻다 9/9

K-Line: 클래식 프로토콜을 위한 유연한 솔루션

K-Line: 클래식 프로토콜을 위한 유연한 솔루션 K-Line: 클래식프로토콜을위한유연한솔루션 정밀모니터링부터일반적인바이트제어프로토콜을위한데이터조작까지 K-Line 진단프로토콜은과거다양한차량의진단작업을위한표준이자오래전부터사용해온인터페이스로최신하드웨어및소프트웨어진단, 개발및정비업무등을위해여전히널리사용되고있다. K-Line 이오랫동안사용되고있는이유는 K-Line 이 ECU 와의단순통신에서부터, 바이트레벨의 K-Line