Standardisierte Architekturen und Schnittstellen sollen komplexe Systeme beherrschbar machen Status Quo AUTOSAR

Die ungeheure Vielfalt an Betriebssystemen, Embedded Software, Mikrocontrollern und Softwarekomponenten von verschiedenen Herstellern verursacht einen erheblichen Integrationsaufwand bei verteilten Elektronikarchitekturen. Diesem Dilemma hat sich die AUTOSAR-Entwicklungspartnerschaft mit der Definition von Standards angenommen. Der Beitrag beleuchtet den aktuellen Stand der AUTOSAR-konformen Steuergerätesoftware-Entwicklung.

Standardisierte Architekturen und Schnittstellen sollen komplexe Systeme beherrschbar machen

Die ungeheure Vielfalt an Betriebssystemen, Embedded Software, Mikrocontrollern und Softwarekomponenten von verschiedenen Herstellern verursacht einen erheblichen Integrationsaufwand bei verteilten Elektronikarchitekturen. Diesem Dilemma hat sich die AUTOSAR-Entwicklungspartnerschaft mit der Definition von Standards angenommen. Der Beitrag beleuchtet den aktuellen Stand der AUTOSAR-konformen Steuergerätesoftware-Entwicklung.

Der Automobilindustrie stehen in den nächsten Jahren große Herausforderungen bevor. Die Fahrzeugelektronik hat bereits heute eine kaum noch zu beherrschende Komplexität erreicht. Die Kunden der OEMs wünschen jedoch eine noch höhere Varianten- und Ausstattungsvielfalt. Außerdem haben die Automobilhersteller Kriterien zu beachten, die für den Endkunden in der Regel nicht erlebbar sind. Zu diesen nicht-funktionalen Anforderungen zählen beispielsweise Diagnosefähigkeit, Verfügbarkeit oder Upgrade-Fähigkeit. Für Zulieferer stellt sich die Lage ebenfalls kompliziert dar. Sie haben nicht nur die Modellvielfalt eines OEMs zu beherrschen, sondern müssen diese Anforderungen für mehrere Kunden erfüllen. Hinzu kommt, dass sich der Zulieferer auch an den unterschiedlichen Produktentstehungsprozessen bei seinen Kunden orientieren muss. Dies betrifft den Entwicklungsprozess, die Elektronikarchitektur und nicht zuletzt auch die Tool-Landschaft der Unternehmen.

Mit der Elektronik-Initiative AUTO-SAR will man der Problematik unterschiedlicher, größtenteils proprietärer Lösungen entgegenwirken und somit den Entwicklungsaufwand reduzieren. AUTOSAR unterteilt dazu die Elektronikarchitektur in mehrere Schichten und Module, definiert deren Schnittstellen und schafft so Standards für einen einfachen Austausch von Softwarekomponenten oder Hardwareplattformen. Darüber hinaus wird durch AUTOSAR ein Designprozess vorgegeben, der mit einer modellbasierten Funktionsbeschreibung beginnt, durchgängig Tool-basiert weitergeführt wird und im Idealfall in einem automatisch generierten und reproduzierbaren Test endet.

Das Release 1.0, seit Mai 2005 verfügbar, spezifiziert 31 Basissoftware-Module (BSW). Die anschließende Implementierungs- und Validierungsphase (Validator 1) bestätigte die Funktionsfähigkeit der Module und des Konzepts. Im Mai 2006 konnten bereits 42 von 46 BSW-Spezifikationen veröffentlicht werden, darunter auch die Runtime Environment (RTE). 99 Dokumente wurden bislang fertiggestellt, von denen 94 veröffentlicht sind. Derzeit durchlaufen die Spezifikationen eine weitere Testphase (Validator 2), die im Herbst endet. Das erste vollständige Release (R 2.1), das dann auch die Methodikspezifikation beinhaltet, ist für Ende 2006 geplant.

Modularer Aufbau bietet Vorteile für alle Partner

Hard- und Software eines Steuergeräts waren in der Vergangenheit immer untrennbar miteinander verbunden. Steuergeräte mussten bei zusätzlichen Merkmalen, neuen Controllern, anderen OEMs oder geänderten Architekturen meist von Grund auf neu entwickelt werden.

Das Konzept der AUTOSAR-Initiative baut auf modularen Komponenten auf. Steuergeräte-Zulieferer können dadurch beispielsweise Applikationskomponenten entwickeln, die sich in Projekten verschiedener OEMs wiederverwenden lassen. OEMs portieren Funktionen zukünftig problemlos über ihre Fahrzeugplattformen hinweg, ohne notwendigerweise stets das gleiche Steuergerät für die Ausführung einer bestimmten Funktion wählen zu müssen. Zudem erleichtert die strukturierte Herangehensweise eine Modularisierung der Applikationssoftware, die Bereitstellung von zuverlässiger, wieder verwendbarer Standardsoftware und ein einfacheres Software-Update über den gesamten Lebenszyklus eines Fahrzeugs. Dadurch können sich alle Partner auf ihre Kernkompetenz konzentrieren und sind von der ständigen Neuentwicklung von Basisfunktionen weitgehend entlastet.