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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 정구민
- 발행연도
- 2015
- 저작권
- 국민대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수0
이 논문의 연구 히스토리 (4)
2014
ESC/ABS 시스템의 소프트에러 보상을 위한 멀티코어 프로세서 기반의 ECU-In-the-Loop 시뮬레이션
이주영
,
이태양
,
김윤진
외 2명
한국자동차공학회 추계학술대회 및 전시회
2014.11
학술대회자료
멀티코어 프로세서를 이용한 ACC/LKAS 시스템의 소프트에러 보상을 위한 ECU-In-the-Loop 시뮬레이션
이주영
,
최단비
,
박재형
외 2명
한국자동차공학회 추계학술대회 및 전시회
2014.11
학술대회자료
멀티코어를 이용한 ESC/ABS 시스템의 ECU-In-the-Loop 시뮬레이션
이주영
,
김윤진
,
이경중
외 3명
한국자동차공학회 춘계학술대회
2014.05
학술대회자료
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본 논문은 앞차와의 거리를 유지하는 적응순항제어장치(Adaptive Cruise Control, ACC)와 주행중인 차로를 유지해주는 차선유지보조장치(Lane Keeping Assist System, LKAS) 시스템 내에 발생할 수 있는 소프트 에러의 영향에 대해 분석하고 소프트 에러의 영향을 멀티코어 프로세서 내에서 효과적으로 보상할 수 있는 제어기 구조를 제안한다.
소프트 에러는 고 방사선, 고온, 고압과 같은 비 정상적인 상태에서 메모리 소자들이 고 집적화 되어감에 따라 메모리 내에서 발생하는 순간적인 비트 에러이다. 차량 전자 제어 시스템에서 소프트 에러의 발생은 시스템의 안정성과 사람의 안전에 영향을 끼칠 수 있는 중요한 원인이 될 수 있다.
최근 자동차 발전 동향은 과거 성능 중심에서 안전과 편의성이 고려되는 스마트카로 진화해오고 있다. 스마트카에 있어서 운전자의 운전 편의성을 위한 운전보조장치(Advanced Driver Assist System, ADAS)는 필수 사항이다. ADAS처럼 차량제어 시스템은 전자식으로 제어되기 때문에 소프트에러에 취약하다.
본 논문에서는 ADAS중 운전자가 설정한 속도로 자동으로 주행하며, 차량 전면부의 레이더 센서를 사용하여 앞차와의 거리를 유지하는 시스템인 ACC와 주행중인 차로를 벗어나는 경우 운전자에게 경고를 주며 본래 주행 중 이던 차로로 복귀하는 제어 시스템인 LKAS를 고려한다. ACC와 LKAS의 성능을 검증하기 위해 차량 모델을 사용한다.
첫째로, ACC/LKAS 시스템 내에 ACC 제어기에서 발생 할 수 있는 소프트 에러의 영향을 분석한다. 소프트 에러의 발생은 ACC 시스템의 브레이크 토크에서 발생한다고 가정한다. 이러한 가정을 통해 발생된 소프트 에러의 영향을 확인하기 위하여 차량의 시스템의 센서를 통해 측정된 실제 브레이크 토크가 정상적인 동작을 하는 지 확인하기 위해 차량의 속도 유지와 선회가 정상적인지 확인한다.
둘째로, ACC/LKAS 시스템 내에 발생한 소프트 에러를 보상하기 위해 멀티코어 기반 보상 방법을 적용한 제어기를 설계한다. 현재 동작중인 ACC/LKAS와 동일한 제어기를 다른 코어에서도 동작시킴으로 현재 동작중인 ACC/LKAS의 동작이 정상적인 동작인지 비정상적인 동작인지를 확인 할 수 있다.
멀티코어를 기반 보상 제어기의 성능은 ECU-In-the-Loop Simulation(EILS) 환경에서 증명한다. EILS 기반 ACC/LKAS 시스템의 하드웨어 구성은 ACC/LKAS와 소프트 에러를 보상하기 위한 ACC/LKAS 보상 제어기를 구현 하기 위해 Infineon 사의 TC275 오릭스 보드와 이 시스템을 검증하기 위한 차량 모델을 구현한 TC1782 이지 보드를 이용한다. 또한 CAN 통신으로 연결된 2개의 보드를 모니터링 하기 위한 CAN 모니터링 툴인 Neo VI와 PC를 함께 사용한다.
제안된 멀티코어를 이용한 보상 제어기는 EILS 환경에서의 실험을 통해 ACC/LKAS 제어기에 소프트 에러를 효과적으로 보상함을 확인할 수 있다.
소프트 에러는 고 방사선, 고온, 고압과 같은 비 정상적인 상태에서 메모리 소자들이 고 집적화 되어감에 따라 메모리 내에서 발생하는 순간적인 비트 에러이다. 차량 전자 제어 시스템에서 소프트 에러의 발생은 시스템의 안정성과 사람의 안전에 영향을 끼칠 수 있는 중요한 원인이 될 수 있다.
최근 자동차 발전 동향은 과거 성능 중심에서 안전과 편의성이 고려되는 스마트카로 진화해오고 있다. 스마트카에 있어서 운전자의 운전 편의성을 위한 운전보조장치(Advanced Driver Assist System, ADAS)는 필수 사항이다. ADAS처럼 차량제어 시스템은 전자식으로 제어되기 때문에 소프트에러에 취약하다.
본 논문에서는 ADAS중 운전자가 설정한 속도로 자동으로 주행하며, 차량 전면부의 레이더 센서를 사용하여 앞차와의 거리를 유지하는 시스템인 ACC와 주행중인 차로를 벗어나는 경우 운전자에게 경고를 주며 본래 주행 중 이던 차로로 복귀하는 제어 시스템인 LKAS를 고려한다. ACC와 LKAS의 성능을 검증하기 위해 차량 모델을 사용한다.
첫째로, ACC/LKAS 시스템 내에 ACC 제어기에서 발생 할 수 있는 소프트 에러의 영향을 분석한다. 소프트 에러의 발생은 ACC 시스템의 브레이크 토크에서 발생한다고 가정한다. 이러한 가정을 통해 발생된 소프트 에러의 영향을 확인하기 위하여 차량의 시스템의 센서를 통해 측정된 실제 브레이크 토크가 정상적인 동작을 하는 지 확인하기 위해 차량의 속도 유지와 선회가 정상적인지 확인한다.
둘째로, ACC/LKAS 시스템 내에 발생한 소프트 에러를 보상하기 위해 멀티코어 기반 보상 방법을 적용한 제어기를 설계한다. 현재 동작중인 ACC/LKAS와 동일한 제어기를 다른 코어에서도 동작시킴으로 현재 동작중인 ACC/LKAS의 동작이 정상적인 동작인지 비정상적인 동작인지를 확인 할 수 있다.
멀티코어를 기반 보상 제어기의 성능은 ECU-In-the-Loop Simulation(EILS) 환경에서 증명한다. EILS 기반 ACC/LKAS 시스템의 하드웨어 구성은 ACC/LKAS와 소프트 에러를 보상하기 위한 ACC/LKAS 보상 제어기를 구현 하기 위해 Infineon 사의 TC275 오릭스 보드와 이 시스템을 검증하기 위한 차량 모델을 구현한 TC1782 이지 보드를 이용한다. 또한 CAN 통신으로 연결된 2개의 보드를 모니터링 하기 위한 CAN 모니터링 툴인 Neo VI와 PC를 함께 사용한다.
제안된 멀티코어를 이용한 보상 제어기는 EILS 환경에서의 실험을 통해 ACC/LKAS 제어기에 소프트 에러를 효과적으로 보상함을 확인할 수 있다.
목차
목 차 i그림 목록 ii표 목록 iii국문요약 iv1. 서론 12. 관련연구 32.1 소프트 에러 32.2 멀티코어 프로세서 52.3 ACC 시스템 구성 및 알고리듬 82.4 LKAS 시스템 구성 및 알고리듬 103. 소프트 에러 가정 및 보상 제어기 제안 133.1 소프트 에러 발생 위치 133.2 소프트 에러 가정 153.3 멀티코어 기반 제어기 구현 163.4 멀티코어를 이용한 보상 제어기 제안 174. 소프트 에러의 영향 분석 및 실험 184.1 실험 환경 구성 184.2 ACC/LKAS 제어기에 대한 소프트 에러 영향 195. 멀티코어를 이용한 소프트 에러 보상 제어기 설계 및 실험 결과 225.1 멀티코어 기반 제어기 설계 225.2 소프트 에러에 대한 멀티코어 기반 보상 제어기 설계 235.3 ACC/LKAS 제어기 소프트 에러 보상 결과 246. 결론 26
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