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F-7761DE_C (2011-06)
Die Ergänzung des
AUTOSAR Standards für
eine durchgängige
modellbasierte
automobile
Steuergeräteentwicklung
Jan Meyer, Dagstuhl, März 2014
HELLA Konzern
Überblick
2 Confidential
• Seit über 100 Jahren Partner der Automobilindustrie sowie des Kfz-Teilehandels
• Global aufgestelltes Familienunternehmen mit 100 Standorten in mehr als 35 Ländern
• 5,0 Mrd. Euro Konzernumsatz im GJ 2012/2013
• Über 29.000 Mitarbeiter weltweit, davon 5.600 in Forschung & Entwicklung
• Unter den 100 größten deutschen Industrieunternehmen sowie den 50 weltweit
führenden Automobilzulieferern
Geschäftssegmente
Automotive Aftermarket Special Applications
Licht Elektronik Handel & Werkstätten Spezielle
Erstausrüstung Industries
• Scheinwerfer
• Heckleuchten
• Einfunktions-
leuchten
• Innenleuchten
• Lichtelektronik
• Karosserie-
elektronik
• Energie-
management
• Fahrerassistenz-
Systeme
• Sensorik
• Aktuatorik
• Lenkungssysteme
• Erstausrüstung von
Spezialfahrzeugen,
wie z.B. Busse,
Caravans, Land-
und Baumaschinen
mit Beleuchtung
und Elektronik
• Straßen-
beleuchtung
• Flughafen-
befeuerung
• Innenbeleuchtung
• Industrie-
beleuchtung
• Personen-
zählgeräte
Parts
• Verschleiß-
teile
• Ersatzteile
• Karosserie-
teile
• Verbrauchs-
material
• Zubehör
Tools
• Fahrzeug-
diagnose
• Klima-
Service
• Licht-
Service
• Batterie-
Service
• Werkzeuge/
Geräte
Services
• Technischer
Service
• Werkstatt-
konzepte
• Verkaufs-
unter-
stützung
• Logistik
MBEES 2014 | Jan Meyer | PMT | Dagstuhl, März 2014
Agenda
Motivation
Modellbasierter Entwicklung für die automobile Steuergeräteentwicklung
Automatische Überprüfungen
Transformation nach AUTOSAR
Zusammenfassung & Ausblick
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Der AUTOSAR Standard
Eine domänspezifische Modellierung
MBEES 2014 | Jan Meyer | PMT | Dagstuhl, März 2014 4
Quelle: www.autosar.org
Motivation
5
ACC
Verkehrszeichen-
erkennung
Spurhalte-
assistent Toter Winkel
Erkennung (BSD)
Spurwechsel-
assistent
Autom.
Reifendruckkontrolle
• steigende Funktionalität
• sicherheitskritische Funktionen
• kooperierende Funktionen
Intelligente
Lichtsteuerung
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Steuergeräte Beispiel
Das Komfortsteuergerät
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Tür öffnen
Funktionale vs. Technische Architektur
Unterteilung der Funktion
Komplexität und Vernetzung erfordert eingehende Analyse
Funktionen sind relativ stabil
Nur die Verwendung von AUTOSAR ist nicht ausreichend (keine Analyse)
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Ziel:
Funktionen:
Gruppierung der Funktionen
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Der Entwicklungsprozess eines automobilen Zulieferers
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Integration in die automobile SPES2020 Methodik
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Zu erreichendes Ziel
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Spezifikation der funktionalen Architektur
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Goals«Stereoty pe»
Function«Stereoty pe»
1
1..*
SubFunction«Stereoty pe»
1
1..* 1
*
FunctionalBlock«Stereoty pe»
realizes1..*
FlowPort«Metaclass»
1
*
ItemFlow«Metaclass»
connect 21
FlowSpecification«Metaclass»
define
1
1
Pin«Metaclass»
1
*
ObjectFlow«Metaclass»
1 1
ActivityEdge«Metaclass»
1
*
Statechart«Metaclass»
1 0..1
Activity«Metaclass»1 0..1
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• Anpassung an Domäne:
Automatische Überprüfungen
Korrekte Anwendung der Methodik
Aufwand für die Sicherstellung der Qualität durch manuelle Reviews ist enorm
Ebenso müssen die Übergänge sichergestellt werden
Zeit- und Kostenersparnis durch automatische Überprüfungen
Beispiele für automatische Überprüfungen:
Die Sicherheitseinstufung einer Funktion muss ebenso für das Teilsystem gelten
(Übergang funktionale zur technischen Architektur).
Eine übergeordnete Funktion hat mindestens die Sicherheitseinstufung der
untergeordneten Funktion (funktionale Architektur).
Ein Ziel muss mindestens einer Hauptfunktion zugeordnet sein (Übergang Ziel
funktionale Architektur).
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Konsistenzsicherung zwischen den Architekturen
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Transformation von UML nach AUTOSAR
Vertikale Transformation von UML nach AUTOSAR
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Refined System Design Model
Resources + OS Properties
Refined Logical Architecture
Software Design
Basic Software (BSW)
10 ms
«Task»
[1]
[2]50 ms
«CPU»
«Service SW
Component Type»
OS
ECUCParamConfContainerDef: name = Task_Lighting
ECUCIntegerParamDef: Priority = 150
ECUCParamConfContainerDef: Autostart = false
ibd
«Atomic
SWC»: Indicator
«...»: Turn
SwitchSensor
«...»: Hazard
LightsSensor
«...»: Rear
RightActuator
«...»: Rear
LeftActuator
«...»: Pedal
ToLamp
«...»: Brake
PedalSensor
«...»: Brake
LampActuator
«...»: Switch
LightActuator
Synthesis
Application Software
Indicator
RightActuator
LightActuator
LeftActuator
Nach SPES2020
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Erfahrungen beim Einsatz der Methodik
Domänspezifisches Wissen nicht abgebildet
Anpassung an automobile Steuergeräteentwicklung notwendig
• Eigenes Profil (Stereotypen mit Eigenschaftswerten)
SysML/UML besitzt keine Methodik
Entwicklung einer eigenen Methodik
Unterschiedliche Modellierungsformen
Trainings und Coaching für die Projekte
Nutzung der automatisierten Überprüfungen
Aufwand zur Erstellung der modellbasierten Architektur
Wiederverwendung der Daten:
• Automatische Überprüfungen
• Transformation in andere Modelle: AUTOSAR, Simulationsmodell,…
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Zusammenfassung
Modellbasierter Entwurf bietet Vorteile:
• Gemeinsames Systemverständnis
• Keine Inkonsistenten
• Durchgängiger Systementwurf
• Wiederverwendung von Informationen
Automatische Überprüfungen erhöhen Qualität
Wiederverwendung von Daten in Modelltransformationen (vertikal + horizontal)
Einbettung des AUTOSAR Standards in weitere Modellierungen
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Ausblick
Durchgängiger Entwicklungsprozess
Automatischer Übergang zur disziplinenspezifischer Modellierung (Anforderungen
SysML UML AUTOSAR)
Anbindung an den Testprozess
Verwendung formaler Verifikation (Model Checker)
Unterstützung bei der Verteilung der Software auf die Hardware
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