Iterative Zusammenarbeit von OEM, Zulieferer und Software-Lieferant – Teil 1
Neue Wege zur Steuergeräte-Software
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Neue Wege zur Steuergeräte-Software
Die RTE ist die Schicht zwischen der Funktions-Software und den Basis-Software-Modulen. Sie stellt alle von den SWCs benötigten Schnittstellen bereit, um auf Daten und Dienste der BSW-Module zugreifen zu können. Beispiele hierfür sind Signalwerte aus dem Kommunikationsnetzwerk (CAN, LIN, FlexRay), I/O-Signale oder Standarddienste der BSW-Module. Die Schnittstellen ergeben sich aus den SWC-Description-Dateien. Außerdem sorgt die RTE mithilfe des Betriebsystems für die Ausführung der SWCs und für die Kommunikation der SWCs untereinander.
Die BSW-Module gliedern sich gemäß der AUTOSAR-Architektur [1] in drei Schichten:
- Service Layer.
- ECU-Abstraction Layer.
- Microcontroller Abstraction Layer (MCAL).
Jobangebote+ passend zum Thema
Dabei spielen die BSW-Module des Service Layers eine besondere Rolle, denn sie enthalten Standarddienste für die Funktions-Software, die über spezielle Schnittstellen innerhalb der RTE abgerufen werden können. Die Konfiguration dieser Dienste wird im zweiten Teil des Artikels näher beschrieben.
AUTOSAR Release 3.0 definiert etwa 50 unterschiedliche, konfigurierbare und teilweise sehr komplexe Basis-Software-Module. Die Mehrzahl von ihnen enthält Funktionen, die bereits in den bisherigen Software-Architekturen üblich waren, jetzt aber genauer gegeneinander abgegrenzt sind. Diese konsequente Aufteilung der Funktionen in einzelne Software-Module garantiert die gewünschte Hardware-Abstraktion und die Skalierbarkeit für unterschiedliche Arten von Steuergeräten. Solche Standard-Module erhöhen die Qualität der Steuergeräte-Software. Die Standardisierung umfasst in den meisten Fällen sowohl die Schnittstellen als auch die Funktion der BSW-Module. Eine Ausnahme stellen die BSW-Module für die Diagnose dar. Da der Diagnoseablauf sehr stark von den Fertigungs- und After-Sales-Prozessen des OEMs abhängt, sind in AUTOSAR nur die Schnittstellen der Diagnosemodule definiert. Als Folge gibt es OEM-spezifische Implementierungen der Diagnosemodule. Diese werden von Vector für viele OEMs bereitgestellt; es verbleibt für den Zulieferer die Aufgabe, die jeweilige Variante zu konfigurieren und zu integrieren.
Sowohl die BSW-Module als auch die RTE sind als Software-Produkte unterschiedlicher Software-Lieferanten (Tier-2) verfügbar, wie die Microsar-Produkte von Vector, die alle BSW-Module und die RTE gemäß AUTOSAR Release 3.0 abdecken. Obwohl es sich um Standard-Software-Produkte handelt, müssen die BSW-Module und die RTE an die projektspezifischen Randbedingungen angepasst werden, z.B. OEM, Fahrzeugreihe und Steuergerätevariante. Dies geschieht während der Konfiguration über geeignete PC-basierte Werkzeuge. So können die RTE mit dem Da-Vinci Developer und die BSW-Module mit dem DaVinci Configurator Pro von Vector konfiguriert werden.
AUTOSAR definiert Datenaustausch zwischen Entwicklungspartnern
Die Methode zur Entwicklung von Steuergeräte-Software wurde von der AUTOSAR-Organisation in der AUTOSAR-Methodik [2] definiert. Sie unterteilt den Entwicklungsprozess in drei Aktionen und standardisiert den Datenaustausch zwischen den Entwicklungspartnern mit einem Satz von XML-Dateien:
Komponenten-Implementierung: Der Zulieferer oder der OEM definiert die SWCs. Hierzu erstellt er für jede SWC eine XML-Datei, die SWC Description. Diese beschreibt die Schnittstellen und den Ressourcen-Bedarf der SWC. Im Anschluss erstellt er dazu passend die C-Dateien für die Implementierung.
Sytemkonfiguration: Der OEM definiert auf Basis der SWCs zuerst den Funktionsumfang für das gesamte Fahrzeug unabhängig von den Steuergeräten. Als nächstes entwirft er die Kommunikationsnetzwerke und verteilt die SWCs auf die vorhandenen Steuergeräte. Das Ergebnis wird in der System Description gespeichert.
Für jedes Steuergerät reduziert der OEM die System Description zu einem „ECU Extract of System Description“, das der OEM an die Zulieferer des entsprechenden Steuergeräts weitergeben kann. Diese Datei ersetzt zur Konfiguration der BSW-Module die bislang verwendeten .dbc-, FIBEX- oder .ldf-Dateien.
ECU-Entwicklung und -Konfiguration: Ausgehend vom „ECU Extract of System Description“ integriert der Zulieferer seine eigenen SWCs. Das Ergebnis ist ein vollständiger und aktueller „ECU Extract of System Description“, der nun die Beschreibung aller SWCs –sowohl vom OEM als auch vom Zulieferer – eines Steuergeräts enthält.
Eine weitere Voraussetzung für die Steuergerätekonfiguration sind die „BSW Module Description“-Dateien, die die Definition der Datenstrukturen und aller konfigurierbarer Parameter eines BSW-Moduls enthalten. Diese Dateien sind implementierungsspezifisch und neben den Generatoren und dem statischen Code Bestandteil der BSW-Module.
Im Anschluss erstellt der Zulieferer die initiale „ECU Configuration Description“ (Aktion 2 in Bild 3) basierend auf dem aktuellen „ECU Extract of System Description“ und den „BSW Module Description“-Dateien. Danach beginnt er mit der Konfiguration des Steuergerätes und dokumentiert sie in der „ECU Configuration Description“.
Hierzu verwendet er geeignete Werkzeuge, um die Parameter der BSW-Module und der RTE einzustellen und zu prüfen (Aktionen 3 und 4 in Bild 3). Die „ECU Configuration Description“ ist die Grundlage für die steuergerätespezifische Generierung der RTE und der BSW-Module durch die zugehörigen Generatoren.
Die AUTOSAR-Methode ist flexibel und für die Praxisanforderungen unterschiedlicher Projekte oder unterschiedlicher OEMs geeignet. So ist z.B. die Verwendung von SWCs in der System Description optional. Bild 3 zeigt am Beispiel der Werkzeuge Da-Vinci Developer und DaVinci Configurator Pro, wie die ECU-Entwicklung und -Konfiguration werkzeuggestützt umgesetzt werden kann.
Konfiguration und Integration aller Software-Teile
Während des in AUTOSAR definierten Konfigurationsprozesses wählt der Zulieferer aus seiner Komponentensammlung die SWCs aus, die er für die Funktion des Steuergeräts benötigt. Er integriert sie, zusammen mit den BSW-Modulen und der RTE, in sein Steuergerät. Dadurch verlagert sich die Hauptarbeit bei der Integration der Steuergeräte-Software von der manuellen Anpassung des Code auf die werkzeuggestützte Konfiguration der BSW-Module und der RTE.
- Neue Wege zur Steuergeräte-Software
- Neue Wege zur Steuergeräte-Software
- Neue Wege zur Steuergeräte-Software
- Neue Wege zur Steuergeräte-Software
