자동차 산업 환경은 끊임없이 진화하고 있으며, 지속적인 혁신이 모빌리티의 미래를 이끌고 있습니다. 이 분야의 두 주요 기업인 Sonatus 와 LHP Engineering Solutions는 전략적 파트너십을 통해 Sonatus Automator AI 의 안전 모듈인 ‘Automator Safety Interlock(ASI)’가 UL Solutions로부터 ISO 26262 인증을 획득하여 ASIL-D 등급 (자동차 안전 무결성, 레벨 D)를 달성했다는 사실을 발표하게 되어 기쁘게 생각합니다. 이 인증은 자동차 엔지니어링 분야에서 안전 보증의 정점을 나타내며, 최첨단 안전 규정을 준수하는 소프트웨어 솔루션을 제공하겠다는 당사의 약속을 입증하는 것입니다. 차량의 전기 및 전자 시스템에 대한 차량의 전기 및 전자 시스템에 대한 기능 안전 요구사항을 다루는 자동차 안전 분야의 글로벌 표준입니다. ISO 26262의 ASIL-D(최고 수준의 안전 무결성 등급) 준수를 달성함으로써, OEM(주문자 상표 부착 생산 업체) 및 그 공급업체들은 당사의 제품이 오늘날의 상호 연결된 차량 아키텍처에 요구되는 업계 안전 표준을 충족하며, Automator AI 플랫폼이 안전이 중요한 사용 사례에 완벽하게 대응할 수 있음을 확신할 수 있습니다.
강력한 파트너십의 탄생: 개념적 출발점
Sonatus 와 LHP 간의 파트너십은 소프트웨어 정의 차량(SDV)의 복잡성 증가와 이에 따른 잠재적인 안전 문제로 대두된 과제에 대응하기 위해 2023년 초에 시작되었습니다. 강력한 차량 내 소프트웨어 오케스트레이션 플랫폼인 ‘ Sonatus Automator’ AI 를 개발한 후, Sonatus 는 안전이 매우 중요한 시스템을 비롯한 고도로 상호 연결된 시스템에서 자사 기술이 더 광범위한 상황에서 활용될 수 있도록 기능 안전 규정을 준수할 필요가 있음을 인식했습니다. 차량 품질과 주행 경험을 향상시키기 위해 설계된 오케스트레이션 프레임워크인 Sonatus Automator( AI )는 OEM이 특정 조건이나 이벤트에 따라 동작이 실행되는 홈 오토메이션과 유사한, 이벤트 기반 복잡한 워크플로 레시피를 생성하고 배포할 수 있도록 지원합니다. 이러한 레시피를 통해 차량에 새로운 기능을 도입하고, 테스트를 실행하며, 실시간 진단 루틴을 수행할 수 있습니다. 이 프레임워크는 CAN 및 이더넷 신호, ECU 이벤트, 지리적 위치 정보 등 다양한 트리거를 유연하게 지원하여, 특정 차량이나 조건을 대상으로 할 수 있는 정교한 다단계 워크플로우의 생성을 용이하게 합니다.
Automator AI 플랫폼을 차량 네트워크 내 더 많은 참여자에게 개방하면 자동화의 가능성이 크게 확대되지만, 잠재적으로 안전에 중대한 영향을 미칠 수 있는 사용 사례를 적절히 처리해야 합니다. 예를 들어, 주행 중 토크 벡터링과 같은 차량 동역학 시스템 매개변수를 최적화하거나 주행 모드 구성을 변경하는 것은 운전자에게 위험을 초래할 수 있습니다. LHP와의 협업은 이러한 안전 문제를 파악하고, ASI 내에서 고객별 사용 사례 구성 옵션을 고려한 기능 안전 메커니즘을 구현하는 데 매우 귀중한 역할을 했습니다. LHP의 업계 전문 지식은 시스템과 OEM 간의 원활한 통합을 보장하는 데 필요한 올바른 가정을 수립하는 데 결정적인 역할을 했습니다.
기능 안전 개념 수립 단계에서 인피니티 모터스( Sonatus )는 플랫폼의 기능을 자동차 안전 표준에 부합하도록 조정하기 위한 절차를 시작하기 위해 LHP 엔지니어링(LHP Engineering)에 협조를 요청했습니다. LHP는 인피니티 모터스( Sonatus )의 관리자 및 엔지니어를 대상으로 한 핵심 안전 교육을 포함한 포괄적인 기능 안전 평가 패키지를 제공했으며, ISO 26262 준수를 보장하기 위해 인피니티 모터스( Sonatus )의 조직 프로세스에 대한 격차 분석을 수행했습니다.
이 단계에는 또한 항목 정의 및 위험 및 리스크 평가(HARA)와 같은 필수 단계들이 포함되었습니다. 핵심 과제는 소프트웨어 정의 차량 기능이 매우 역동적으로 변화하는 반면, 안전 표준은 여전히 정적이고 경직되어 있는 진화하는 생태계에서 맥락을 벗어난 개발 과정을 관리하는 것이었습니다. 이러한 노력은 결국 광범위한 작업 요청을 통제하는 안전 보장 장치로서 ‘안전 보장 지침( Sonatus , ASI)’의 수립으로 이어졌습니다.
SEooC(컨텍스트와 분리된 안전 요소)로 개발된 ASI 소프트웨어는 시스템 내에서 핵심적인 운영 안전 메커니즘의 역할을 수행합니다. ASI는 새로운 기능이 개발 및 배포될 때마다 모든 동작 요청을 독립적으로 모니터링하고 검증합니다. 각 요청이 미리 정의된 안전 조건에 부합하는지 확인하고, 승인된 안전한 작업만 수행되도록 보장합니다. 안전하지 않은 동작이 감지될 경우, ASI는 개입하여 시스템을 미리 정해진 안전한 상태로 유도함으로써 차량 안전이 결코 훼손되지 않도록 보장합니다. 그림 1을 참조하십시오.
그림 1. ASI는 차량 맞춤 설정이나 소프트웨어 정의 부품과 같은 자동차 솔루션을 강화하기 위해 수많은 제어 장치(여기서는 그 중 일부만 표시됨)를 안전하게 구성할 수 있게 해줍니다.
Sonatus (ASI)의 장점
ASI 소프트웨어는 하드웨어에 구애받지 않으면서도 POSIX 기반 시스템에 효과적으로 통합됩니다. POSIX는 시스템 및 사용자 수준의 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스 (API)와 명령줄 셸및 유틸리티 인터페이스를 정의하여 다양한 운영 체제와의 소프트웨어 호환성(이식성)을 보장합니다 및 유틸리티 인터페이스를 정의하여 다양한 운영 체제와의 소프트웨어 호환성(이식성)을 보장합니다. 또한, ASI의 구조는 보완적인 안전 매뉴얼을 통해 지원되어 자동차 안전 표준을 포괄적으로 준수할 수 있도록 보장합니다.
ASI 아키텍처는 신뢰할 수 있는 작동과 안전 기준 준수를 종합적으로 보장하는 몇 가지 핵심 소프트웨어 기능을 중심으로 구성되어 있습니다. 그림 2를 참조하십시오.
- 작업 스케줄링 및 관리: ASI에는 엄격한 안전 시간 제약 조건을 준수하여 작업이 실행되도록 보장하는 작업 스케줄링 시스템이 통합되어 있습니다. 이 기능은 작업의 중요도와 미리 정의된 우선순위 수준을 기반으로 작업의 우선순위를 결정하고, 운영 무결성을 유지하기 위해 프로세스 순서를 관리합니다. 스케줄러는 작업의 동작과 타이밍을 조정함으로써 프로세스의 질서 있는 실행을 지원하며, 이는 안전 요구 사항을 충족하고 예측 가능한 시스템 응답을 보장하는 데 필수적입니다.
- 시동 검증: 시스템 가동을 시작하는 초기 단계부터 시스템 무결성을 유지하기 위해, ASI는 시스템이 본격적인 가동 단계로 전환되기 전에 필수 매개변수와 구성 요소를 검증하는 시동 테스트 루틴을 포함하고 있습니다.
- 상태 관리: ASI는 운영 상태를 관리하기 위해 상태 머신을 내장하고 있어, 다양한 조건과 외부 입력에 적절하게 대응할 수 있습니다.
- 인터페이스 통신 관리: ASI가 다른 차량 시스템과 통합되기 위해서는 효과적인 통신이 필수적입니다. 인터페이스 통신 관리자는 데이터 교환을 처리하고, 유연한 태그-길이-값(TLV) 메시지 형식을 지원하며, 데이터 무결성 및 유효성 검증 안전 메커니즘을 적용합니다. 여기에는 순환 중복 검사(CRC), 롤링 카운터, 데이터 유효성 검증 프로토콜 등이 포함됩니다. 이러한 조치들을 통해 통신 오류를 감지하고 완화하여 시스템 안전성을 유지합니다.
- 조치 요청 및 승인 절차: ASI는 승인된 조치 및 교정 요청만 처리되도록 보장합니다. ASI는 접수된 조치 및 교정 요청을 미리 정의된 기준에 따라 평가함으로써, 승인되지 않은 요청을 차단합니다.
- 이벤트 및 오류 모니터링: 오류 관리자는 ASI 태스크에서 이상 징후가 있는지 지속적으로 모니터링합니다. 감지된 오류는 기록되어 다양한 이벤트 유형으로 분류된 후 영구 메모리에 저장되어 이벤트 이력이 보존되도록 합니다. 또한, 오류 이벤트 발생 시점의 관련 데이터 스냅샷이 캡처되어 보고됩니다. 오류 이벤트에 대한 알림과 그 심각도 수준은 Automator AI 및 차량 호스트 시스템 모두에 제공되어, 적시 대응과 시스템 상황을 파악하는 데 기여합니다.
- 시스템 진단: 지속적인 진단 기능을 통해 일반적인 프로세스 및 통신 오류를 사전에 파악할 수 있습니다.
그림 2. ASI 시스템 아키텍처(개발 범위는 빨간색으로 표시)는 신뢰할 수 있는 작동과 안전 기준 준수를 종합적으로 보장하는 몇 가지 핵심 소프트웨어 기능을 중심으로 구성되어 있다.
간편한 통합
ASI는 다양한 구성의 차량 호스트 시스템과의 통합이 가능하며, ‘ Sonatus ’ 업데이트 도구 및 통합 솔루션, OEM별 전용 솔루션 등 다른 제품들과도 연동됩니다. ASI의 설계 덕분에 AUTOSAR Adaptive Platform 환경, QNX, 일반 리눅스 OS 및 실시간 리눅스 시스템에 통합할 수 있습니다.
ASI는 소프트웨어 통합 기능 외에도 Docker와 같은 컨테이너 환경에 배포할 수 있어, ‘시프트 레프트(shift-left)’ 테스트 및 개발 관행을 원활하게 지원합니다.
ASI는 유연하고 범용적인 설계 덕분에 고성능 컴퓨팅 및 존 컨트롤러를 비롯한 다양한 하드웨어 플랫폼에 배포될 수 있습니다. ASI의 모듈식 설계 덕분에 ASI는 보호 대상 구성 요소와 동일한 호스트에서 실행될 수도 있고 별도의 호스트에서 실행될 수도 있으며, 이러한 분리는 가상적 또는 물리적 방식으로 이루어질 수 있습니다. 그림 3을 참조하십시오.
그림 3. 구성 예시: ASI 는 다양한 차량 호스트 시스템과의 유연한 통합을 위해 설계되었으며, 다른 Sonatus 제품 및 OEM 솔루션과 연동할 수 있습니다.
엄격한 안전 규정 준수 기준 충족
ISO 26262 준수를 위해서는 개발 프로세스의 모든 단계에서 엄격한 요구 사항을 준수해야 합니다. Sonatus ASI는 아키텍처 설계, 테스트, 분석 등 다양한 개발 단계에 걸쳐 약 150개의 구체적인 안전 요구 사항을 충족해야 했습니다. 완전한 추적성을 통해 각 요구 사항을 구체적인 테스트 케이스 및 안전 목표에 매핑할 수 있습니다. 특히 주목할 만한 과제는 안전 사례 내의 모든 안전 관련 작업 산출물을 관리하는 것이었는데, 이를 위해서는 흠잡을 데 없는 구성 관리 시스템과 팀원 한 명 한 명의 철저한 주의가 요구되었습니다.
결론: 혁신과 안전의 조화
Sonatus 와 LHP Engineering Solutions 간의 협력은 최첨단 혁신과 견고한 안전 시스템을 결합하는 것이 얼마나 중요한지를 보여줍니다. 양사는 긴밀히 협력하고 UL과 같은 인증 기관과 초기 단계부터 긴밀히 소통함으로써, 자동차 자동화의 한계를 뛰어넘을 뿐만 아니라 국제 표준에 따른 최고 수준의 안전 규정 준수를 보장하는 플랫폼을 구축했습니다.
SDV가 계속해서 업계의 판도를 바꾸어 나가는 가운데, 기술 발전의 과정에서 안전이 최우선으로 고려될 수 있도록 하기 위해서는 이와 같은 협력 관계가 핵심이 될 것입니다.
그림 4: eUL과 같은 인증 기관과 초기 단계부터 협력함으로써, ‘ Sonatus ’은 자동차 자동화의 한계를 넓히고 국제 표준에 따른 최고 수준의 안전 규정 준수를 보장합니다.
이 주제에 대해서는 여기에서 다룬 내용보다 훨씬 더 많은 정보가 있으니, 저희의 이에 관한 공지사항뿐만 아니라, 추가적인 Sonatus Automator AI 관련 자료도 확인해 보시기 바랍니다. 또한 저희에게 연락하셔서 Sonatus 연락하여 귀사의 특정 요구 사항에 대한 상담 일정을 잡아보시기를 권장합니다.