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ACC — Adaptive Cruise Control (학습용 Full-Stack 프로젝트)

🏆 SeSAC 팀별 프로젝트 1등 우수상 수상 (2026-04-30)

차량용 ACC(Adaptive Cruise Control) 시스템을, 요구공학(StrictDoc) → AUTOSAR Classic MBD → 임베디드 보드 → HMI/센서퓨전 까지 한 번에 엮어 만든 학습 프로젝트입니다. 5인 팀, 약 4 개월(2026-01 ~ 2026-04) 진행. 양산 제품은 아니지만 Automotive SPICE 4.0 + ISO 26262:2018 의 일부를 tailoring 해서 적용했습니다.

시스템 한눈에 보기

3 개 컴퓨팅 노드가 CAN @ 500 kbit/s 로 연결됩니다.

┌──────────────────┐    SENSOR_FUSION / VEH_CTRL / ACC_CTRL    ┌──────────────────┐    MTR_CMD     ┌──────────────────┐
│   Raspberry Pi 5 │ ────────────────────────────────────────► │  NXP MPC5606B    │ ─────────────► │  Arduino Uno ×2  │
│  (HMI · Fusion)  │                                           │  (Main ECU,      │                │  (Motor Drivers) │
│  PyQt5 / OpenCV  │ ◄──────────────────────────────────────── │   AUTOSAR SWC)   │ ◄───────────── │  4 motors + Enc  │
│  YOLO + RPLiDAR  │   ACC_STATUS / MTR_SPD_FB / Heartbeats    │  Stateflow FSM   │  MTR_SPD_FB    │  Motor Shield ×2 │
└──────────────────┘                                           └──────────────────┘                └──────────────────┘
  • State machine: OFF → STANDBY → CRUISING / FOLLOWING → FAULT
  • Cascaded 제어: 외부 거리 PID(20 ms) → 내부 속도 PI(10 ms) → 4륜 PWM
  • Safety: 노드별 독립 Heartbeat, 30 ms 타임아웃 → safe-state, ASIL-B 항목(SAF018) 등 ISO 26262 tailoring 반영

상세 아키텍처 / CAN 메시지 사양 / 요구사항 추적은 ACC-docs/ (StrictDoc .sdoc) 와 CLAUDE.md 참고.

레포 구성 (메타 + 5 서브모듈)

이 레포는 Git 메타레포 입니다. 실제 코드/문서는 5 개의 독립 서브모듈에 들어 있습니다.

서브모듈 역할 주요 스택 타깃 HW
ACC-CANDB/ CAN 메시지 정본 (DBC + 시그널 명세) Vector CANdb++, Markdown —
ACC-docs/ 요구사항(STK/SYS/SWR/SAF/HWR), ASPICE/ISO 26262 산출물, 아키텍처 StrictDoc, Mermaid —
ACC-autosar/ AUTOSAR Classic SWC 5종 (제어 로직) MATLAB R2024b, Simulink, AUTOSAR Blockset, Embedded Coder, Stateflow NXP MPC5606B
ACC-Arduino/ CAN↔I2C 게이트웨이 + 모터 4개·엔코더 (2-보드 분리) Arduino C++, DFRobot MCP2515, Motor Shield R3 ×2 Arduino Uno ×2
ACC-RPI/ HMI GUI · 카메라/LiDAR 퓨전 · CAN 브릿지 Python 3.14+, PyQt5, OpenCV, Ultralytics YOLO, python-can Raspberry Pi 5

각 서브모듈은 자체 CLAUDE.md / README.md 를 갖고 독립적으로 빌드·커밋됩니다.

Clone

git clone --recurse-submodules https://github.com/gaepo-japcho/ACC.git
# 또는 이미 클론한 경우
git submodule update --init --recursive

했던 것 (요약)

1. 요구공학 / 추적성

  • 5 계층 요구사항: Stakeholder(STK) → System(SYS) → Software(SWR) / Safety(SAF) / Hardware(HWR), 약 110 개 ID
  • StrictDoc 으로 .sdoc 작성 → HTML 자동 생성, 코드 주석에 SWR### 태그를 박아 양방향 추적성 확보
  • ASPICE SWE.1~SWE.6 / SUP.1 일부 산출물 작성 (ACC-docs/ASPICE/)
  • ISO 26262 HARA 결과로 ASIL-A/B 항목 식별 → 의도치 않은 가속, 브레이크 실패, ECU heartbeat 손실 등에 safe-state 정의

2. AUTOSAR Classic MBD

  • ACC Composition 1 개 안에 5 SWC 가 묶여 동작:

    SWC Runnable (주기) 역할
    AccStateMachine RE_FsmStep (10 ms) Stateflow FSM — OFF/STANDBY/CRUISING/FOLLOWING/FAULT 전이, setpoint 산출
    DistanceControl RE_PidStep (20 ms) 외부 거리 PID — TargetSpeedCmS 산출 (FOLLOWING) / passthrough (CRUISE)
    MotorControl RE_MotorCtrlStep (10 ms) 내부 속도 PI + FF — 4륜 PWM (SET_PWM_LF/RF/LR/RR)
    HmiManager RE_HmiStep (50 ms) 4 boolean 버튼 edge-detect, 운전자 요청 분기
    Diagnostics RE_FaultDetect (10 ms) 노드 HB freeze 검출, FaultActive/FaultCode 집계

  • Composition 인터페이스: bus-binding 8 개 (CAN ↔ SWC 직결: MTR_SPD_FB, SENSOR_FUSION, VEH_CTRL, SENSOR_HB, MTR_HB, ACC_CTRL 수신 / MTR_CMD, ACC_STATUS, ECU_HB 송신) + intra-ECU assembly 7 개 (IF_CtrlOutput, IF_AccStatus, IF_DriverReq, IF_DiagStatus 등)

  • 별도 게이트웨이 SWC 없음 — 응용 SWC 가 mobilgene Rte 를 통해 DBC 시그널과 직접 매핑 (35 매핑)

  • 모델 자체는 .m 스크립트로 재생성 가능한 코드 로 관리 (rebuild_all.m) — .slx/.sldd 는 generated artifact 취급

  • Embedded Coder 로 C 코드 자동 생성, MPC5606B 상용 BSP 와 통합

3. 임베디드 (Arduino)

  • 처음에는 앞/뒤 Arduino 분리였으나, CAN 게이트웨이 ↔ 모터 드라이버 분리 로 리팩터링
  • 이유: Uno 핀맵에서 MCP2515 (SPI D10–D13) 와 Motor Shield (D11–D13) 가 충돌 → I2C(0x10) 로 분리
  • DBC 4륜 PWM 은 게이트웨이에서 좌/우 평균으로 축소해 모터 노드에 전달 (어댑터 패턴)

4. HMI / 센서퓨전 (Raspberry Pi)

  • PyQt5 기반 클러스터 UI (속도, 차간거리, ACC 상태, 경고)
  • USB 카메라 + YOLO(Ultralytics) 로 차량/보행자 검출 → RPLiDAR 거리와 융합
  • python-can 으로 CAN 송수신, 버스 미연결 시 자동 simulation fallback — 데모/개발 편의

결과 / 회고

  • ✅ HIL 데모로 CRUISE/FOLLOW/FAULT 전이 검증 완료
  • ✅ ECU Heartbeat 손실 / MTR_CMD 타임아웃 → safe-state 동작 검증
  • ✅ 요구사항 ID 가 코드 주석까지 살아 있어, 변경 영향 분석이 실제로 가능했음
  • ⚠️ 남은 TODO (학습 프로젝트 한계):
    • MTR_CMD E2E (RC/CRC) 미적용 — DBC 자리만 예약 (SAF010)
    • 거리/속도 PID 게인 HIL 튜닝 미세조정 (TODO_TUNE)
    • Diagnostics SWC 가 stub 상태 (DTC 저장/보고 일부만 구현)

학습한 점을 한 줄씩:

영역 배운 것
요구공학 StrictDoc + 코드 주석 ID 태깅이 추적성을 살아있게 만든다 — "문서를 위한 문서" 를 피하는 가장 실용적인 방법
AUTOSAR .slx 를 손으로 만지면 안 되는 이유를 몸으로 배움. .m 스크립트로 모델을 재생성 가능 하게 짜야 팀 협업이 가능
안전 "타임아웃 → safe-state" 같이 단순한 규칙이 ASIL-B 의 9 할. 화려한 진단보다 확실한 fallback 이 우선
CAN 설계 메시지 분리(VEH_CTRL vs ACC_CTRL) 와 signal-level multicast 가 ECU/SENSOR 양쪽 부하를 동시에 낮춤
통합 DBC 를 단일 진실의 원천(Single Source of Truth) 으로 두고 모든 노드가 codec 자동 생성 — 사람이 비트 시프팅 하지 않게

팀

5 인 팀, SeSAC 부트캠프, 2026-01 ~ 2026-04.

멤버 주 기여 영역 주요 책임
Park JongBeum (@parkjbdev) ACC-docs · ACC-autosar · ACC-CANDB · ACC-RPI 시스템/PM — 요구사항(SYS/SWR/SAF/HWR), HARA, 아키텍처, AUTOSAR Composition, CAN DBC, 일정 관리
BAE-Jungwoo (@BAE-Jungwoo) ACC-autosar SW — AUTOSAR SWC 구현 (제어 로직), Embedded Coder 통합
Wis3754 (@Wis3754) ACC-autosar · ACC-Arduino · ACC-CANDB · ACC-RPI SW/HW 통합 — AUTOSAR · 보드 브링업 · CAN 시그널 정합
Yurim Kim (@yurimdl1) ACC-RPI · ACC-docs SW — HMI(PyQt5) · 카메라/LiDAR 센서퓨전 · YOLO 통합
dahee (@ekgml4573) ACC-Arduino · ACC-autosar HW/SW — Arduino 모터 노드 · CAN 게이트웨이 · 엔코더

독립성 원칙 (ISO 26262 Part 2, Independence Level I1): 안전 산출물(SAF·ASIL 표시 SWR)은 작성자 ≠ 리뷰어 원칙으로 cross-review 진행.

GitHub Org: gaepo-japcho

라이선스 / 면책

학습·포트폴리오 목적으로 공개합니다. 양산/실차 적용을 의도하지 않았으며, 사용에 따른 결과는 사용자 책임입니다.

About

Adaptive Cruise Control System using mobilgene AUTOSAR

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