Konzepte für eine virtuelle Integration von AUTOSAR-konformer Fahrzeug-Software in frühen Entwicklungsphasen: BERICHTE AUS DER INFORMATIK

Die stetig steigende Anzahl und Komplexität elektronischer Fahrzeugfunktionen erfordert neue Herangehensweisen an den Entwurf und die Qualitätssicherung von Steuergeräte-Software. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, hat sich in der Automobilindustrie mittlerweile der Ansatz des modellbasierten Entwurfs etabliert. Durch den Einsatz simulationsfähiger Modelle können Software-Modultests vorgezogen und die Software-Qualität bereits in frühen Phasen gesteigert werden. Komponenten- und Systemintegrationsaspekte werden allerdings bei den frühen Modelltests bisher nur beschränkt betrachtet. Hauptgrund dafür ist die Vielfalt der proprietären Software-Architekturen, die bei den Steuergerätelieferanten bisher eingesetzt werden. Mit der Standardisierung der Steuergeräte-Software-Architektur durch AUTOSAR ergeben sich neue Potenziale bei der frühzeitigen Absicherung von modellbasiert entwickelter Fahrzeug-Software. Es ist erstmalig mit vertretbarem Aufwand möglich, die verschiedenen funktionalen Software-Anteile gemeinsam mit der Hardware-nahen Software auf eine "virtuelle" Plattform zu integrieren. Durch die Verwendung von derartigen "AUTOSAR-Integrationsplattformen" können zukünftig Teile der Komponenten- und Systemtests bereits vor Verfügbarkeit der Ziel-Hardware durchgeführt werden. Eine Steigerung der Qualität von Systemspezifikationen und Funktionsmodellen kann somit bereits in frühen Entwicklungsphasen erzielt werden. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird ein neuartiges Konzept zur virtuellen Integration von AUTOSAR-konformer Fahrzeug-Software vorgestellt. Den zentralen Baustein bildet hier die Beschreibung einer formalen AUTOSAR-Integrationsplattform, in der insbesondere Aspekte zur Stimulation und Auswertung für Software-Tests früher Entwicklungsphasen analysiert werden. Durch die Aufzeichnung von Anwendungsfällen und Testszenarien werden Testziele von Komponenten- und Systemtests adressiert sowie allgemeine Testmuster für eine virtuelle Software-Absicherung hergeleitet. Anschließend folgt ein Vorschlag zur Eingliederung des Konzepts der virtuellen Integration in die derzeitige Software-Entwicklung im Fahrzeug. Dabei werden sowohl aktuelle Entwicklungsprozesse als auch die unterschiedlichen Entwicklungsrollen, -artefakte und -werkzeuge berücksichtigt. Das neue Konzept wird letztlich prototypisch umgesetzt und durch mehrere Fallstudien begleitend zur Serienentwicklung für Body- und Comfort-Funktionen der Daimler AG bewertet. Mit einer Aufwand-/Nutzenanalyse wird neben den technischen Vorteilen auch die Tauglichkeit des Konzepts für einen Serieneinsatz dargestellt.