UML for Automotive Systems

Verbesserung der Steuergeräteentwicklung im automobilen Umfeld

Die meisten Innovationen in modernen Fahrzeugen werden heutzutage nicht mehr durch Hardware realisiert. Vielmehr hat die Software diesen Part übernommen. Beispiele für neue Innovationen, die mittels Software realisiert werden, sind Fahrerassistenzsysteme, wie z.B. Spur- oder Verkehrszeichenerkennungssysteme oder aber Einparkassistenten. Kennzeichnend für diese Systeme sind, dass verschiedene Komponenten zusammenarbeiten müssen, um die neuartige Funktionalität zu realisieren. Da dies durch Software geschieht, wird deren Anteil demzufolge immer weiter wachsen. Daher gerät auch die Entwicklung der Software für eingebettete Systeme im Automobilbereich immer mehr in den Fokus des Interesses.

Die jetzige Entwicklungsmethode ist aber dem steigenden Anteil der Software und ihrer Komplexität nicht mehr gewachsen. Vor allem die Integration der verschiedenen Softwaremodule zu einem einheitlichen Gesamtsystem ist äußerst schwierig. Angesichts dieser Entwicklungen werden neue Entwicklungsmethoden benötigt, die Lösungen für die zuvor beschriebenen Probleme anbieten. Daran arbeiten das Fachgebiet Softwaretechnik und das s-lab - Software Quality Lab - in enger Kooperation mit dem weltweit agierenden Automobilzulieferer Hella KGaA Hueck & Co aus Lippstadt.

Projektziel:

Ziel des Projektes ist es, aktuelle Entwicklungen aus dem Bereich des Software-Engineering zu nutzen, um neue Entwicklungsmethoden für eingebettete Systeme im Automobilbereich zu entwickeln. Vor allem die Umsetzung der zeitlichen Anforderungen spielt bei den automobilen Steuergeräten eine entscheidende Bedeutung, da die Systeme oft zeitkritisch sind. Hierzu werden Analysen bereits in der Entwicklungsphase benötigt. Die Analyseergebnisse dienen dem Entwickler als Entscheidungsgrundlage für das weitere Vorgehen. Eine Voraussetzung ist aber, dass die zeitlichen Bedingungen auch formal modelliert werden, damit sie später genutzt werden können.

Deshalb wird die Systemmodellierung durch Real-Time Statecharts erweitert. Diese wurden vom Fachgebiet Softwaretechnik im Sonderforschungsbereich 614 (Selbstoptimierende Systeme des Maschinenbaus) entwickelt. Mit ihrer Hilfe werden automobilspezifische Eigenschaften modelliert und entsprechende Analyseverfahren durchgeführt. Die Entwicklungsmethoden helfen somit die wachsende Komplexität zu beherrschen. Ferner sollen sie bei der Integration der verschiedenen Softwarekomponenten zu einem Gesamtsystem helfen. Der Fokus der Arbeit liegt hierbei auf der „Unified Modeling Language“ (UML) und verwandten Notationen und den damit verbundenen Methoden. Hierzu gehört auch der AUTOSAR Standard. Dieser Standard dient zur Beschreibung einer Elektrik/Elektronik (E/E) Architektur in einem Fahrzeug und wird von verschiedenen Automobilherstellern, Zulieferern und weiteren Firmen eingesetzt. Ein Merkmal von AUTOSAR ist, dass dieser Bestandteile vorgibt, die nur noch konfiguriert werden müssen. Ein Teil der Konfigurationen des AUTOSAR Standards kann automatisch aus den Modellinformationen des erweiterten Systemmodells ermittelt werden. Somit kann durch dieses Projekt der Entwicklungsprozess von Steuergeräten deutlich verkürzt werden.