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

3 MBEES 2014 | Jan Meyer | PMT | Dagstuhl, März 2014

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

MBEES 2014 | Jan Meyer | PMT | Dagstuhl, März 2014

Steuergeräte Beispiel

Das Komfortsteuergerät

6 MBEES 2014 | Jan Meyer | PMT | Dagstuhl, März 2014

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)

7

Ziel:

Funktionen:

Gruppierung der Funktionen

MBEES 2014 | Jan Meyer | PMT | Dagstuhl, März 2014

Der Entwicklungsprozess eines automobilen Zulieferers

8 MBEES 2014 | Jan Meyer | PMT | Dagstuhl, März 2014

Integration in die automobile SPES2020 Methodik

9 MBEES 2014 | Jan Meyer | PMT | Dagstuhl, März 2014

Zu erreichendes Ziel

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Spezifikation der funktionalen Architektur

11

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

MBEES 2014 | Jan Meyer | PMT | Dagstuhl, März 2014

• 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).

12 MBEES 2014 | Jan Meyer | PMT | Dagstuhl, März 2014

Konsistenzsicherung zwischen den Architekturen

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Transformation von UML nach AUTOSAR

Vertikale Transformation von UML nach AUTOSAR

14

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

MBEES 2014 | Jan Meyer | PMT | Dagstuhl, März 2014

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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