20.08.2010 | Redakteur: Thomas Kuther
Immer mehr und immer komplexere Systeme im Auto stellen die Entwicklungsingenieure vor ständig wachsende Herausforderungen. Wie sich die Anforderungen mithilfe von Model-Based Design und AUTOSAR meistern lassen, verrät Guido Sandmann, Automotive Marketing Manager EMEA bei MathWorks.
ELEKTRONIKPRAXIS: Welche Herausforderungen für Ingenieure sehen Sie angesichts der zunehmend komplexen Entwicklung von modernen Automobil-Anwendungen?
Guido Sandmann: Die größten Herausforderungen liegen in der Tatsache, dass immer mehr Funktionalität in sehr hoher Qualität und zugleich kürzerer Zeit entwickelt werden muss. Rückruf-Aktionen zeigen, dass Probleme in der Software-Qualität extrem hohe Kosten verursachen können.
Im Rahmen der Entwicklung neuer Technologien wie den Hybrid- oder rein elektrischen Fahrzeugen werden die Anforderungen an die Entwicklungsprozesse noch härter, da Anwendungen Domänen-übergreifend (Verbrennungsmotoren, E-Motoren, Leistungselektronik, Batteriesysteme, Getriebe, usw.) parallel entwickelt oder auch sicherheitsrelevante Standards eingehalten werden müssen.
Wie unterstützt MathWorks Entwickler bei neuen Technologien und Trends (zum Beispiel HEVs)?
Model-Based Design ist die Antwort auf diese Herausforderungen: ausführbare Spezifikationen, Simulation, Modellierung von Umgebungsmodellen aus verschiedenen physikalischen Disziplinen und Produktionscodegenerierung. Wesentliche Aspekte des Prozesses zur Entwicklung und Absicherung des funktionalen Verhaltens können innerhalb einer Umgebung mit Simulink und Real-Time Workshop Embedded Coder realisiert werden.
AUTOSAR unternimmt einen weiteren Schritt, um der erwähnten Komplexität zu begegnen. Eine klare 3-Schichtenarchitektur, sowie wohldefinierte Schnittstellen auf Applikations-, RTE- und Basis-Software-Ebene erlauben Flexibilität und Wiederverwendung von AUTOSAR-Software-Komponenten.
Wie unterstützen die Tools von MathWorks die Anforderungen von AUTOSAR?
Die Mathworks-Lösungen unterstützen Model-Based Design und AUTOSAR gliedert sich nahtlos in dieses Paradigma ein. Eines der vorrangigen Ziele bei der Unterstützung von AUTOSAR mit Simulink und Real-Time Workshop Embedded Coder war es, existierende Prozesse und Workflows so wenig wie möglich anpassen zu müssen.
Die MathWorks-Lösungen unterstützen einen Top-Down- wie auch einen Bottom-Up-Workflow.
Was geschieht bei dem Top-Down- bzw. Bottom-Up Workflow?
In der Top-Down-Betrachtung werden Software-Architekturen mit Hilfe von Authoring-Werkzeugen definiert, aus denen dann Software-Komponentenbeschreibungen (SW-C) im AUTOSAR-Format exportiert werden können. Simulink importiert diese SW-C-Beschreibungen, so dass automatisch Rahmenmodelle erstellt werden, die bereits die definierten Schnittstellen enthalten. Auf dieser Basis kann der Entwicklungsingenieur wie gewohnt mit Simulink, Stateflow, Simulink Fixed-Point und weiteren Simulink Blocksets das funktionale Verhalten modellieren, mit weiteren Produkten, wie Simulink V&V, SystemTest oder den Produkten zur physikalischer Modellierung das Reglermodell frühzeitig simulieren, testen und validieren. Im weiteren Schritt kann der Seriencode einfach AUTOSAR-konform generiert werden; parallel wird eine aktualisierte AUTOSAR Softwarekomponentenbeschreibung erzeugt.
Der Bottom-Up Ansatz geht davon aus, dass existierende Simulink-Modelle AUTOSAR-konform gemacht werden müssen. Über entsprechende Dialoge können die AUTOSAR-spezifischen Einstellungen vorgenommen werden, so dass letztendlich wiederum AUTOSAR-konformer C-Code generiert werden kann.
Warum empfehlen Sie Model-Based Design für die Entwicklung von AUTOSAR-Software-Komponenten?
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| Immer komplexere Systeme im Automobil müssen in höchster Qualität und kürzester Zeit entwickelt werden |
Wie bereits ewähnt, ist die stetig steigende Komplexität der Steuergerätefunktionalität der wesentliche Grund für die AUTOSAR-Initiative. Model-Based Design und automatische Seriencodegenerierung ist schon seit Jahren ein de-facto-Standard, der im Rahmen der Steuergeräte-Softwareentwicklung verwendet wird. Aus dieser Perspektive ist die Kombination von Model-Based Design und AUTOSAR nur eine logische Weiterentwicklung im Rahmen der Verbesserung von Entwicklungsprozessen: Ausführbare Spezifikationen, Front-Loading, und automatische Codegenerierung – ob AUTOSAR-konform oder „herkömmlich“ – sind Antworten auf die enormen Komplexitätsherausforderungen, die insbesondere im Zuge der Entwicklung von neuen Technologien wie die Elektrifizierung des Antriebsstranges sicher nicht kleiner geworden sind.
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