IAR 시스템즈(IAR Systems)와 스탠포드 태양열 자동차 프로젝트(Stanford Solar Car Project, SSCP)
스탠포드 연구팀은 수년 간 월드 솔라 챌린지 프로젝트(World Solar Challenge project)를 위해 IAR Embedded Workbench를 사용해 왔다.
스탠포드 태양열 자동차 프로젝트 업데이트 2017-2019년
IAR 시스템즈(IAR Systems)와 SSCP:
1989년에 설립된 스탠포드 태양열 자동차 프로젝트(Stanford Solar Car Project, SSCP)는 2년마다 태양광 전기차를 설계, 시공, 테스트하는 주로 학부생으로 이루어진 연구팀이다. 개발 주기가 막바지에 이르면 연구팀은 완성된 자동차로 월드 솔라 챌린지에 출전한다. 월드 솔라 챌린지는 태양광 자동차의 한계를 넘은 기술 혁신을 촉진하기 위한 목적으로 30개 이상 국가의 연구팀들이 참가하여 3,000km에 달하는 호주 아웃백을 횡단하는 경주이다. IAR 시스템즈(IAR Systems)는 지난 세 번의 개발 주기 동안 SSCP에서 개발한 자동차가 몇 번이고 아웃백을 달릴 수 있도록 개발 툴인 IAR Embedded Workbench를 제공하며 파트너십을 유지해 왔다.
지난 3대의 자동차에 사용된 시스템들은 모두 IAR Embedded Workbench를 이용하여 쓰기, 디버깅, 테스트를 실시했다. 연구팀에서 IAR Embedded Workbench를 선택한 이유는 IAR 시스템즈(IAR Systems)가 ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics)와 협력관계를 유지해왔기 때문이기도 하다. 이전 자동차들도 전부 STM32 마이크로컨트롤러를 갖춘 시스템을 이용했고, 연구팀원들도 FreeRTOS와 맞춤형 라이브러리를 함께 사용하여 자동차에 필요한 코드를 작성했다. 지난 개발 주기 동안 자동차의 전기시스템은 여러 개의 PCB로 구성된 분산형 시스템에서 통합형으로 변화했다. 통합형의 경우, 한 개의 기판(자동차 컴퓨터)이 자동차의 뇌 역할을 하면서 제어신호를 전송하고 시스템의 안전 필수 요소들을 모니터링한다.
당사의 자동차 컴퓨터, 핸들, 배터리 관리시스템(Battery Management System, BMS)은 조명장치부터 브레이크, BMS의 안전 필수 센서와 격리 요구사항들까지 모든 것을 관리하기 위해 STM32 F4 프로세서를 이용한다. IAR Embedded Workbench와 관련하여 전기공학과 3학년에 재학 중인 Ricardo Iglesias는 아래와 같이 말한다. “IAR Embedded Workbench의 장점은 매우 포괄적인 IDE 기능들을 제공한다는 데 있다. 임베디드 코드 개발 시 STM32 F4와의 완벽한 통합은 물론이고 IAR 시스템즈(IAR Systems)에서 제공하는 소스 코드를 빠르게 분석할 수 있는 능력이 매우 중요하다.”
2019 기판 개발:
설계 주기가 짧고 차내 소프트웨어의 안전성이 매우 중요하다는 점을 고려할 때 사용이 매우 편리한 IAR Embedded Workbench는 연구팀이 각종 설계상 문제를 해결할 수 역량에 필수적이었다. 컴퓨터과학과 2학년에 재학 중인 Daniel Guillen은 직관적인 디자인 덕분에 온보딩 과정이 매우 원활하게 진행되었고 밝혔다. Guillen에 따르면, “복잡한 코드베이스로 작업을 하다 보면 네비게이션이 수월해야 한다. IAR Embedded Workbench 덕분에 온보딩 과정이 수월했고 연구도 빠르게 시작할 수 있었다.”
이제 연구팀은 WSC 2019에 성공적으로 출전할 수 있는 만반의 준비를 하고 있다. 학생들은 연구실에서 밤낮과 주말을 가리지 않고 연구에 임하고 있고, 현재 코드 연구팀은 핸들과 자동차 컴퓨터 보드 프로그래밍에 주력하고 있다. 전기팀에서 최신식 배터리 관리시스템(BMS)을 이미 납품한 상태이다. 이 시스템은 다양한 안전 필수 소프트웨어와 하드웨어 점검이 시스템 운전에 필수적인 기판이다. 학생들은 IAR Embedded Workbench를 이용하여 모든 기판 작업을 할 수 있다. 현재 연구팀의 라이브러리는 주된 세 가지 그룹으로 나뉜다. 제3자 임베디드 라이브러리(FreeRTOS 운영체제 포함), CAN, SPI, 이더넷용 자체 개발 라이브러리와 드라이버, 기판 중심 로직을 위한 라이브러리 등이다. IAR 시스템즈(IAR Systems)는 편리한 파일 정리 인터페이스를 통해 위의 라이브러리들을 원활하게 개발하고 사용하는 데 일조했다.
살짝 엿보기: 과감한 총알자동차 디자인
이전의 자동차들은 전부 두 개의 페어링 쌍동선을 가진 디자인으로 설계했었다. 반면 2019년에 개발된 자동차는 단 하나의 페어링 총알 자동차로 이루어져 있다. SSCP 역사상 가장 좁고 가장 과감한 디자인이다. 코드전기팀은 이처럼 혁신적인 공기역학적 디자인 외에도 자동차 컴퓨터에 새로운 센서를 추가하고 조명장치에 새로운 컨트롤러를 추가하여 새로운 손 스로틀을 개발했다. 또한 BMS의 시작 로직도 수정했다. 2019년 자동차는 이전의 자동차와는 외관부터 확연히 다르지만, SSCP의 문화는 1989년 이래 변함없이 혁신과 협력 정신을 강조하고 있다. SSCP 학생들의 헌신적인 노력과 창의성이 IAR 시스템즈(IAR Systems)와 같은 업계 리더들의 후원과 결합한 덕분에 연구팀은 지금도 계속 호주의 아웃백을 질주하고 있다.