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Dr. B. Hohlfeld: Embedded Software-Engineering im Bereich Automotive, TU Dresden, WS 2008/2009 Vorlesung „Embedded Software-Engineering im Bereich Automotive“ Technische Universität Dresden, Fakultät Informatik, Professur Softwaretechnologie WS 2008/2009 Dr. rer. nat. Bernhard Hohlfeld [email protected] 1

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Dr. B. Hohlfeld: Embedded Software-Engineering im Bereich Automotive, TU Dresden, WS 2008/2009

Vorlesung „Embedded Software-Engineering im Bereich

Automotive“

Technische Universität Dresden, Fakultät Informatik, Professur Softwaretechnologie

WS 2008/2009

Dr. rer. nat. Bernhard [email protected]

1

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Dr. B. Hohlfeld: Embedded Software-Engineering im Bereich Automotive, TU Dresden, WS 2008/2009

Inhalt

1. Motivation und Überblick2. Grundlagen Fahrzeugentwicklung, KFZ-Elektronik und Software

3. Übersicht Automotive Elektrik/Elektronik-Entwicklung (E/E)

4. Protokolle und Bussysteme

5. Betriebssysteme und standardisierte Systemarchitekturen

6. Verfahren für die Embedded Software Entwicklung

7. Unterstützungsprozesse für die Embedded Software Entwicklung

8. Wichtige Normen/Standards/Empfehlungen für die Embedded Software Entwicklung

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1. Motivation und Überblick

1. Bedeutung der Automobilindustrie für die deutsche Volkswirtschaft

2.Motivation Automotive Software Engineering

3. GI-Fachgruppe Automotive Software Engineering

4. Software Entwicklungsprozess

5. Standards zur Softwareentwicklung

6. Software Architekturen

7. AUTOSAR

8. Lessons Learned

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1. Bedeutung der Automobilindustrie für die deutsche Volkswirtschaft

• Beispiele

• Daimler Nutzfahrzeuge

• MercedesBenz

• BMW Group

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Gesamt 28.517 Mio. €

Deutschland

48%13.606

28%7.969

6.942 24%

Daimler NutzfahrzeugeUmsatz 2003

USA

Übrige Märkte

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Gesamt 95.062

Deutschland 47.473 50%

31%29.938

19%17.651

Daimler NutzfahrzeugeMitarbeiter 31.12. 2003

Rest der Welt

USA

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Gesamt 51.445 Mio. €

Übrige Märkte 13%6.557

Deutschland 16.875 33%

Japan 5%2.399

USA 10.932 21%

Westeuropa (ohne D) 14.683 28%

MercedesBenzUmsatz 2003

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Gesamt 104.151

8%8.204

USA 2%2.191

Deutschland 93.756 90%

Übrige Länder

MercedesBenzMitarbeiter 31.12. 2003

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Zum Vergleich: BMW-Group im Jahr 2004

• BMW Groupwichtigste Automobilmärkte 2004 in % vom Absatz

• USA 24,5%

• Deutschland 23,5%

• Grossbritannien 12,0%

• Rest 40,0%

• Automobilproduktion der BMW Group im Jahr 2004 in Tsd.

• Dingolfing 304,3

• Regensburg 262,5

• München 172,2

• Deutschland 739,0 (59%)

• Ausserhalb 511,5 (41%)Deutschland

• Quelle: Geschäftsbericht 2004 (Kurzfassung)

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2. Motivation Automotive Software Engineering

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A nice car

Source:Dr.MichaelReinfrank,SiemensVDOAutomotive

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A powerful engine

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Source:Dr.MichaelReinfrank,SiemensVDOAutomotive

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A look inside

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Source:Dr.MichaelReinfrank,SiemensVDOAutomotive

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Lower FuelConsumption andRaw Emissions,Improved Torque

CamshaftPhasingAdjuster

EngineECU

PiezoCommon Rail

Injector

IntegratedAir FuelSystem HPDI Pump NOx Sensor

Electro-hydraulicShift GearActuator

PressureSupply

ProdModTransmission

ECU

Optimization ofShift Comfort andEngine Set Point

HeatedCatalytic

Converter

ConicalMetal

Substrate

SINOx CatalyticConverter

ImprovedEmission Treatment

Software is the intelligent “glue” for systems

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Source:Dr.MichaelReinfrank,SiemensVDOAutomotive

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The intelligence inside: 5000 pages Software

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Source:Dr.MichaelReinfrank,SiemensVDOAutomotive

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Add code to add functions

St. Cylinder-bank detection

Hall based speed sensor

Closed coupled catalystFBS3

C-Language programming

ETC/ SafetyTLEV

EmissionsOBD-2

DiaggnosticsVANOS (inlet

and outlet)Cruise

control / ASCFBS3torque

structureFTK & AAD

8 bit ECUelectonic

ignition ECU’s

ETC / Safety conceptACC

ULEV Emissions32 bit ECU

OSEK operating system

HPDI optionVLC option

SULEV

16 bit ECUSequential Injection

Knock controlLambdasensor

HPDI stratifiedSystem

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Source:Dr.MichaelReinfrank,SiemensVDOAutomotive

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Steigender Software Anteil

Bei modernen Fahrzeugen wird die Funktionalität zunehmend durch Software bereitgestellt. Das Spektrum reicht von der Motorsteuerung bis hin zum Allradantrieb und vielleicht schon bald zu X-by-Wire-System-komponenten. Die zugrundeliegende Rechnerarchitektur ist ein verteiltes System, das je nach Fahrzeugtyp aus 20 – 80 Steuer-geräteknoten besteht. Die Knoten sind mit bis zu vier verschiedenen Bussystemen verbunden. Der Programmcode umfasst mehrere hunderttausend bis zu mehreren Millionen Zeilen. Über zwei Drittel aller Innovationen im Automobil sind schon heute softwarebasiert. Ein Anstieg der Software-entwicklungskosten an den gesamten Entwicklungskosten von derzeit ca. 4% auf über 10% wird prognostiziert. Ein Automobil bündelt so auf ca. 5m x 2m viele Fragestellungen der Informatik, insbesondere der Entwicklung komplexer und zuverlässiger Softwaresysteme.

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3. GI-Fachgruppe Automotive Software Engineering

http://www.gi-ev.de/fachbereiche/softwaretechnik/ase/

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Ziele der Fachgruppe (1)

• Motivation

• Das Thema „Automotive Software Engineering“ ist insbesondere in Deutschland und Europa von ständig wachsender Bedeutung, die Automobilindustrie ist bereits heute ein entscheidender Innovationstreiber im Bereich der eingebetteten Systeme.

• Langfristig sind intensive Anstrengungen erforderlich, um den deutschen Wettbewerbsvorsprung bei software-basierten Innovationen im Automobil zu halten.

• Die Automobilindustrie wird deswegen in weiter zunehmendem Maße ein wichtiger Anwender der Informatik und ein wichtiger Arbeitgeber für Informatiker sein.

• Das Gebiet wirft spezifische interessante Forschungsfragen auf.

• Die stärkere Berücksichtigung des Gebiets in der Lehre ist zu erreichen.

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Ziele der Fachgruppe (2)

• Vorgeschichte

• Workshops zum Thema „Automotive Software Engineering“ auf der ICSE und der GI-Jahrestagung (jeweils seit 2003) ermöglichten einen intensiven Austausch zwischen der Automobilindustrie und der wissenschaftlichen Community.

• Insbesondere die Darstellung und Diskussion des State-of-the-Art im Software-Engineering in der Automobilindustrie lieferte wertvolle Anforderungen an die zukünftigen Handlungsbedarfe und Forschungsschwerpunkte auf diesem Gebiet, und aktuelle Forschungsergebnisse konnten einer breiten automobilen Öffentlichkeit vorgestellt werden.

• Die Fachgruppe „Automotive Software Engineering (ASE)“ wurde auf Antrag von Dr. Klaus Grimm im Februar 2005 vom Präsidium Gesellschaft für Informatik eingerichtet. Die FG ist dem Fachbereich Softwaretechnik zugeordnet. Sie hatte am 21. September 2005 im Rahmender GI-Jahrestagung in Bonn ihre Gründungsversammlung.

• Ziel der Fachgruppe „Automotive Software Engineering“ im Fachbereich Softwaretechnik der Gesellschaft für Informatik (GI) ist der intensive fachliche Austausch zwischen der Automobilindustrie und der wissenschaftlichen Community.

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Leitungsgremium (LG) der FG „Automotive Software Engineering"

Universitäten

• Prof. Dr. Manfred BroyTU MünchenStellvertretender Sprecher der Fachgruppe

• Prof. Dr. Stefan JähnichenTU Berlin und FhG FIRST

• Prof. Dr. Dieter RombachTU K‘lautern und FhG IESE

• Prof. Dr. Stefan KowalewskiRWTH Aachen

Industrie

• Dr. Klaus GrimmDaimlerChrysler AGSprecher der Fachgruppe

• Dr. Alexandre SaadBMW Group

• Dr. Michael ReinfrankSiemens VDO

• Dr. Thomas KropfRobert Bosch GmbH

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WS Automotive Software Engineering

• Die Fachgruppe veranstaltet regelmässig den Workshop „Automotive Software Engineering“ im Rahmen der Jahrestagungen der Gesellschaft für Informatik.

• 11. September 2008 in MünchenOrganisation: Dr. Reinhard Stolle, BMW Car IT

• 27. September 2007 in BremenOrganisation: Dr. Michael Reinfrank, Siemens VDO

• 5. Oktober 2006 in Dresden Organisation: Dr. Michael Daginnus, Volkswagen AG

• 21. September 2005 in BonnOrganisation: Dr. Thomas Kropf, Robert Bosch GmbH

• 23. September 2004 in UlmOrganisation: Dr. Bernhard Hohlfeld, DaimlerChrysler AG

• 30. September 2003 in FrankfurtOrganisation: Dr. Alexandre Saad, BMW Group

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4. Software Entwicklungsprozess

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Software Entwicklungsprozess Produkt-Entwicklungsprozess

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Software Entwicklungsprozess

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Software EntwicklungsprozessSystemsicht

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Software EntwicklungsprozessAbbildung auf V-Modell

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Detaillierung V-Modell

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Software Entwicklungsprozess Einordnung in Produktentstehungsprozess

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Software-Modifikation

Initial-Phase

KonzeptphaseVorber.-Phase

Abstimm-Phase

Reife-Phase

Bestätigungs-Phase

Serie

Komponenten-/Teilsystem-entwicklung E/E

Monatevor SOP

Vorleistungsphase Serienentwicklung

60 54 38 30 23 8 0

Software-Entwicklung

A-TS BN-KSP

A-TS EBG

A-TS BBG

A-TS VS

SIL bestimmtFunktionsarchitektur

Funktions-Anforderungen

SW-Entwicklungsprozess definiert

SW-Anforderungen

SW-Architektur

IX.Y: IntegrationsstufeA-TS: Abgabe Teilsystem

BN-KSP: Bordnetz-Konzept-System-PrototypEBG: EntwicklungsbaugruppeBBG: Bestätigungsbaugruppe

VS: Vor-Serie

Anforderungs-management

Funktions-entwicklung

Software-entwicklung

LH-Entwicklungsziel

I-100

I-200

I-300

I-400

Softwareentwicklung in der Produktentwicklung

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Prototyp und Produkt

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Rapid Prototyping und Test in realer Umgebung

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Testvarianten im Integrationsprozess

• MIL Model in the Loop

• SIL Software in the Loop

• PIL Prozessor in the Loop

• HIL Hardware in the Loop

• K-HIL Komponente

• S-HIL System

• VIL Vehicle in the Loop

• EFP Erweiterte Funktionsprüfung

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Konsequenzen für die Softwareentwicklung

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Software Entwicklungsprozess Anforderungen an Entwickler

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5. Standards zur Softwareentwicklung

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Reifegrad-Standards / Qualitätsstandards

• CMMI

• Bewertung durch Level, sehr generisch

• Beschreibung was zu geschehen hat, aber nicht wie es zu geschehen hat

• ISO 15504 SPICE / Automotive SPICE

• Level direkt vergleichbar mit CMMI

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Entwicklungsstandards

• ISO 12207 AMD 1

• international

• sehr generisch

• Detaillierung erforderlich

• V-Modell 97, V-Modell XT

• national

• konkret

• anleitend

• beschreibt Dokumente

• VDA AK 13

• gute Definitionen

• informativ

• unverbindlich

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Sicherheitsstandards

• IEC 61508 / ISO 26262

• weite Verbreitung

• Detaillierung erforderlich

• MISRA Guidelines

• Spezifika des Automobilsektors

• RTCA DO-178B

• konkret

• präziser als IEC 61508

• luftfahrtspezifisch

• EN 50128

• pragmatisch

• benutzerfreundlich

• Def Stan 00-55

• klares Rollenkonzept

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ISO WD 26262 (Automotive E/E Sicherheitsengineering)

• Ziele

• Die ISO WD 26262 ist ein Normentwurf von Vertretern der Automobilindustrie für Sicherheit elektronischer Fahrzeugsysteme.

• Nächste Folie:

• Gesamter Lebenszyklus nach ISO WD 26262

• Quelle

• http://keng.ke.ohost.de/ISOWD26262(AutomotiveE.ESicherheitsengineering).html

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Lebenszyklus nach ISO WD 26262

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Anpassung der Standards für Automotive

• Ziele

• verbindlicher Standard für die Entwicklung von Steuergeräte-Software beim OEM wie bei den Lieferanten;

• Berücksichtigung von Sicherheitsanforderungen;

• Formulierungen von Prozessen, Aufgaben und Produkten;

• Gewährleistung des internationalen Stands der Technik.

• Vorgehen

• Gewährleistung des internationalen Stands der Technik durch Abstützung auf internationale Normen, wie z. B. CMMI, ISO 12207 und IEC 61508;

• Anpassung und ggf. Ergänzung an die OEM-Belange.

• Ergebnis

• Wichtige Basis für das SW-Qualitätsmanagement

• Planungsgrundlage für SW-Entwicklungsprojekte

• Verbesserung der SW-Qualität

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Anpassung der Standards für Automotive

• Beispiel

• BMW Group Standard embedded Software (GSeSW)

• Quelle

• http://www.dspace.de/ww/de/gmb/home/company/events/4ankon/bmw_riedesser_rissling.cfm

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BMW Group Standard embedded Software (GSeSW)

• ist eine Anpassung der internationalen Normen an die Rahmenbedingungen beim OEM und den Lieferanten;

• muss für die Anwendung in Projekten beim OEM und den Lieferanten weiter konkretisiert werden;

• fasst Anforderungen an die Software-Entwicklung aus unterschiedlichen Quellen zusammen;

• stellt Anforderungen an die eigentliche Software-Entwicklung und Anforderungen an begleitende Prozesse;

• gewährleistet den internationalen Stand der Technik.

Der GSeSW

• beschreibt keine Systementwicklung;

• gibt keine technischen Lösungen vor;

• ist keine vollständige Sicherheitsnorm, sondern deckt nur die Anforderungen an die Software ab.

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HIL-FlexRayBMW GroupEE-40Page 4

Regulations to Take into ConsiderationBMW Group Standard embedded Software

7. Organizational processes

7.4 Training and qualification

7.3 Continual improvement7.1 Selection and qualification of SW tools

5. Key processes

5.2 Software development

6. Supporting processes

1. Application area

2. Normative links 3. Definitions/abbreviations 4. Structure of this standard

7.2 Selection and qualification of SW libraries

5.3 Software modification

5.1 Project preparations

6.5 Quality assurance

6.1 Project management

6.4 Configuration management

6.9 Problem resolution process

6.2 Filling of roles

6.3 Documentation

6.6 Verification process

6.7 Test process

6.8 Carrying out reviews

Inform-

ational

Appendix

C. Literature

A. Guideline for the selection of methods and measures

B. Assigning the SIL to the software

Each chapter of the “key processes” section relates to chapters of ISO 12207 and IEC 61508.

BMW Group Standard embedded Software (GSeSW)

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BMW Group Standard embedded Software (GSeSW)

• ist eine Anpassung der internationalen Normen an die Rahmenbedingungen beim OEM und den Lieferanten;

• muss für die Anwendung in Projekten beim OEM und den Lieferanten weiter konkretisiert werden;

• fasst Anforderungen an die Software-Entwicklung aus unterschiedlichen Quellen zusammen;

• stellt Anforderungen an die eigentliche Software-Entwicklung und Anforderungen an begleitende Prozesse;

• gewährleistet den internationalen Stand der Technik.

Der GSeSW

• beschreibt keine Systementwicklung;

• gibt keine technischen Lösungen vor;

• ist keine vollständige Sicherheitsnorm, sondern deckt nur die Anforderungen an die Software ab.

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Dr. B. Hohlfeld: Embedded Software-Engineering im Bereich Automotive, TU Dresden, WS 2008/2009

ergänzende Standards:

SW-Engineering

OEM-spezifischer Standard

Für Lieferanten Hausintern

ergänzende

RollenModelle

Mindest-Anforderunge

Generische Ebene

OEM-Ebene

Projektebene

Methoden

SW Safety Validation Plan

SW Safety Requirements

SW Tools and

SW System

OEM ProjektZulieferer Projekt

SW-SafetyCapability & Maturity(CMMI)

BMW Group Standard embedded Software (GSeSW)

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BMW Group Standard embedded Software (GSeSW)

• ist eine Anpassung der internationalen Normen an die Rahmenbedingungen beim OEM und den Lieferanten;

• muss für die Anwendung in Projekten beim OEM und den Lieferanten weiter konkretisiert werden;• fasst Anforderungen an die Software-Entwicklung aus unterschiedlichen Quellen zusammen;

• stellt Anforderungen an die eigentliche Software-Entwicklung und Anforderungen an begleitende Prozesse;

• gewährleistet den internationalen Stand der Technik.

Der GSeSW

• beschreibt keine Systementwicklung;

• gibt keine technischen Lösungen vor;

• ist keine vollständige Sicherheitsnorm, sondern deckt nur die Anforderungen an die Software ab.

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GS Emb SW

MW HB SDS

Annex A-E Annex A-O

ISO 12207 IEC 61508

Pläne BerichteSpezifikationen

CMMIGenerische Ebene

OEM Ebene

OEM Projekte

OEM Group SoftwareEmbedded Software

OEM Software- Dokumentations-Standard

Dokumentations- Vorlagen

z.B. Anforderungen, Architektur, Modulentwurf, …

Spezielle Methoden und Werkzeuge

z.B. SW-Projektplan, Modul-Testplan… z.B. Modul-Testbericht, …

OEM Methoden- und Werkzeuge-Handbücher

49Dr. B. Hohlfeld: Embedded Software-Engineering im Bereich Automotive, TU Dresden, WS 2008/2009

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6. Software Architekturen

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Software ArchitekturenVoraussetzung für Software Wiederverwendung

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Evolution der Software Architekturen

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Was ist Softwarearchitektur?

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Was ist Softwarearchitektur?

• Architektur beschreibt den Aufbau eines Systems aus seinen Komponenten und deren Wechselwirkungen• Architektur gibt Systemen Struktur und Gestalt• Architektur strukturiert komplexe Systeme mit vielen Komponenten und macht sie überschaubar

• Die Fahrzeug Software Architektur beschreibt den im Rahmen einer definierten Zielvorstellung besten Aufbau eines Fahrzeug Software Systems.

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Wozu Softwarearchitektur?

• Software Architektur macht die Komplexität zukünftiger Software Systeme mit vielen wechselwirkenden Funktionen durchschaubar und beherrschbar• ... und begünstigt damit den Bau zuverlässiger Systeme

• Software Architektur zeigt mehrfach verwendbare Komponenten eines Software Systems auf• ... und schafft damit eine Grundlage für baureihenübergreifende Software Systeme

• Software Architektur zeigt Wechselwirkungen und Schnittstellen zwischen den Teilen des Software Systems auf und beschreibt diese• ... und schafft damit u.a. die Grundlage für die Plug&Play-Fähigkeit zukünftiger Architekturkomponenten

• Software Architektur liefert die Grundlage für • flexible, • updatefähige und • erweiterbare

• Software Systeme im Fahrzeug.

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Ziel von Softwarearchitekturen

Freies Deployment

Hot Code Loading Load Balancing

Mehrplatzsysteme

QualitätKosten

Entwick-lungszeit

Auftrennung von Spezifikation und Implementierung

Auftrennen von Hardware und Software

Komponentenbasierte Software Architektur

Ressourcen Management

Legacy System Support

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“Plattform”

Applikation V/C M

Gestern Heute: Vernetzte Systeme

Morgen: Dynamische Komponentensysteme

Kom

mun

ikat

ions

-in

frast

rukt

ur

KomponenteninfrastrukturVerteilte ApplikationMonolithische Applikation

V/C...View/ControlM...Model

Komponenten Architekturen

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Offene System Architektur

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7. AUTOSAR

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The Partnership intends to establish a de-facto standard for an Automotive

Open System Architecture (AUTOSAR) for all functional domains across the

automotive industry to which all partners are committed.

An industry-wide initiative to manage the complexity of emerging Automotive E/E-Architectures.

AUTOSAR

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Our vision is an improved complexity management of highly integrated E/E architectures through an increased reuse and exchangeability of SW modules between OEMs and suppliers.

Exchangeabilitybetweenmanufacturer’s applications

OEM 1

Platform m.nPlatform m.2

Platform m.1

OEM m

Platform 2.nPlatform 2.2

Platform 2.1

OEM 2

Exchangeabilitybetweensupplier’ssolutions

Supplier BChassisSafetyTelematicsMultimedia

Supplier AChassis

SafetyBody/Comfort

Multimedia

Supplier CChassis

Body/ComfortTelematicsMultimedia

Platform 1.nPlatform 1.2

Platform 1.1

Exchangeabilitybetween

vehicle platforms

Exchangeability

OEM 1

Platform m.nPlatform m.2

Platform m.1

OEM m

Platform 2.nPlatform 2.2

Platform 2.1

OEM 2

Exchangeabilitybetweensupplier’ssolutions

Supplier BChassisSafetyTelematicsMultimedia

Supplier AChassis

SafetyBody/Comfort

Multimedia

Supplier CChassis

Body/ComfortTelematicsMultimedia

Platform 1.nPlatform 1.2

Platform 1.1

Exchangeabilitybetween

vehicle platforms Platform m.n

Platform m.2Platform m.1

OEM m

Platform 2.nPlatform 2.2

Platform 2.1

OEM 2

Exchangeabilitybetweensupplier’ssolutions

Supplier BChassisSafetyTelematicsMultimedia

Supplier AChassis

SafetyBody/Comfort

Multimedia

Supplier CChassis

Body/ComfortTelematicsMultimedia

Platform 1.nPlatform 1.2

Platform 1.1

Exchangeabilitybetween

vehicle platforms

applicationsmanufacturer’s between

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Future transfer-ability of functions

Implementation of OEM-specific

applicationsbased on AUTOSAR

* Example of domain specific application

Engine

BodyComfort

Multim

edia

Telematics

Man

Mac

hine

Inte

rface

Safety

(active/passive)Ch

assis

Valve Control *

Personalization*

Auto

pilo

t*

Vehicle Condition

Recognition’Activ

e Su

spen

sion

*

Driver

Information M

gt.*The primary objective of AUTOSAR is to create an infrastructure

which encourages cooperation on E/E standards while maintaining competition on innovative applications.

AUTOSAR

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should be standardizable

Sensor ECUElectronics

µCPeripherals

Carfunctionality

Physical Interface:Car velocity Electrical Interface:

Isensor [0..200mA]Electrical Interface:

UECU [0..5V]

SPAL(HAL Driver)

ApplicationSW-C

get_v( )

SensorSW-C

ECU_get_I(SensorPin)

ECUSW-C

ADC_get(MultiplexCh)

DIO_set(Multiplexe)

API X API Y API Z

could be standardizable

could be standardizable but standardisation of lower

API’s is meaningful anyway

AUTOSAR Abstraktionsstufen

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Automotive Open System Architecture:

• Standardized, openly disclosed interfaces

• HW independent SW layer

• Transferability of functions

• Redundancy activation

AUTOSAR RTE: by specifying interfaces and their communication mechanisms, the applications are decoupled from the underlying HW and Basic SW, enabling the realization of Standard Library Functions

* for example: OSEK, QNX, VxWorks, Windows CE, …

AUTOSAR Komponenten

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AUTOSAR Architekturkonzept

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8. Lessons Learned

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Standardisierungspotential

Integration

Adaption und

Baureihenübergreifende EntwicklungBaureihenspezifischeEntwicklung

OEM mit SG- oder SW- Zulieferer

OEM mit SG- Zulieferer

StandardSoftware

Funktions -bibliothek

HW-unabhängigeSW-Plattform

Funktions-module

Adaption undErgänzung Innovation

Funktions -integration

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Auswirkungen Qualitätsmängel

Fahrzeug /KomponentenLastenhefte

Fahrzeug-entwicklungs-phase

Anlaufphase Serienphase

StartPilotserie

SOP Erstes Kundenfahrzeug

StartErprobung/Dauerlauf

Steigende Fehlerfolgekosten „Zehner-Regel“

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Auswirkungen Qualitätsmängel

• Fahrzeugentwicklungsphase

• Verzögerungen Integrationstest

• Nacharbeit im Prototypenaufbau durch Flashen bzw. Teiletausch

• Kompensation von entfallenen Erprobungsumfängen

• Anlaufphase

• Software-Reifegradprobleme,

• Verbau nichtkompatibler SW-Versionen

• mangelndes Zusammenspiel zwischen Onboard- und Offboardsystemen

• Erhöhung der Montagezeiten sowie erhebliche Nacharbeitsumfänge (Flashen, Gerätetausch)

• Kompensation von entfallenen Erprobungs-/Dauerlaufumfängen

• Serienphase

• Hohes Änderungsaufkommen

• Kundenunzufriedenheit

• Rückrufe

• Produkthaftungsfälle

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Top 5 Risiken Embedded Software

• Optimierte Verteilung und Vernetzung von Systemen im Fahrzeug

• Funktionsspezifikation verteilter Systeme

• Qualitäts- und kostenorientierte Kooperation mit n Lieferanten für m Module

• Gestaltung des Entwicklungs- und Integrationsprozesses

• Software-Updates/Upgrades im Feld

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Reihenfolge Top 3 Maßnahmen

Ordnung schaffen

• Software-Entwicklungsprozesse mit Fahrzeug- und SG-Entwicklungsprozessen koppeln

• Releasemanagement bezüglich der Einsteuerung von SW-Versionen in Fahrzeug-Baulose

• Konfigurationsmanagement bei Software

Änderungswesen organisieren

• Änderungsmanagement fahrzeugseitig

• Änderungsmanagement lieferantenseitig

• Änderungsstopps klar kommunizieren, ggf. eskalieren

Transparenz schaffen

• Objektive Meßgrößen zur Bewertung des SW-Reifegrades einführen

• Anflugkurven zur Beschreibung der Erwartungswerte definieren

• Nicht nur das Fehleraufkommen, auch die Testabdeckung, die Fehlerbehebungszeiten bzw. die Zuverlässigkeit der Fehlerbehebung liefern wichtige Erkenntnisse

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Zusammenfassung

• Durch steigende Komplexität wird Software-Qualitäts-und Prozeßmanagement zum elementaren Bestandteil des Fahrzeugentwicklungsprozesses.

• Die Schwerpunkte des Fahrzeugherstellers liegen hierbei auf den Spezifikations-, Integrations- und Testschritten

• Grundlegende Voraussetzungen für die effiziente Durchführung sind:

• Synchronisation der SW-Entwicklungstände aller Steuergeräte mit den Meilensteinen und Freigabeprozessen der Fahrzeugentwicklung.

• Konsequente Durchführung Änderungsmanagement.

• Bewertung und Steuerung des Software-Reifegrades auf Basis eines Reifegradbewertungsprozesses mit objektiven Meßgrößen.

• Wichtige Grundlage ist die Standardisierung nicht wettbewerbsrelevanter Software Umfänge.

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