Ausgelöst durch die technischen Entwicklungen und die gestiegenen Kundenwünsche nach mehr Sicherheit, Komfort und Unterhaltung sind die Anforderungen an die Elektrik/Elektronik-Architektur (E/E-Architektur) heutiger Fahrzeuge stetig angewachsen. Zudem steigt die Anzahl der vernetzten Funktionen im Fahrzeug, wodurch die Komplexität weiter ansteigt. Zur Beherrschung der Komplexität werden neue Methoden und Entwicklungswerkzeuge eingesetzt, die eine ganzheitliche modellhafte Beschreibung der E/E-Architektur in Abstraktionsebenen ermöglichen. Die abstrakteste Abstraktionsebene beschreibt die Anforderungen an die E/E-Architektur. Die nächste Ebenen beinhaltet die Funktionsstruktur und das Kommunikationsmodell. Auf der folgenden Hardware-Ebene wird der Aufbau der Komponenten, deren logische Vernetzung, der Stromlaufplan und der Leitungssatz dargestellt. Auf der konkretesten Ebene werden die topologischen Aspekte des Fahrzeugs abgebildet. Die in Textform vorliegenden Anforderungen können Mehrdeutigkeiten und Redundanzen enthalten. Dadurch ist ihre Verknüpfung mit der Funktionsbeschreibung schwierig, es liegt ein 'Design-Gap' vor. Deshalb integriert diese Arbeit das Konzept des Funktionalitätennetzwerks, das eine formale und atomare Beschreibung der Anforderungen erlaubt, in die E/E-Architekturbeschreibungssprache EEA-ADL. Dazu wird das Metamodell der EEA-ADL erweitert und grafische Editoren zur effizienten Beschreibung des Funktionalitätennetzwerks vorgestellt. Diese Integration ermöglicht neue Analysemöglichkeiten innerhalb der EEA-ADL. Die strukturierte Vorgehensweise insbesondere bei der Betrachtung der abstraktionsebenenübergreifenden Analyse erfordert neue Darstellungsformen. Zur Darstellung der logischen Zusammengehörigkeit innerhalb einer Ebene werden Systeme und entsprechende Systemdiagramme eingeführt. Die Abbildung von Verknüpfungen zu den umgebenden Ebenen erlaubt die Analyse zwischen zwei Ebenen. Der Einsatz von Modellabfragen ermöglicht die Darstellung von beliebigen nicht begrenzten Zusammenhängen. Zur Darstellung von Massendaten werden anpassbare rein modellbasierte Tabelleneditoren eingeführt. Die strukturierte Vorgehensweise wird eingesetzt, um das von der zukünftigen Norm ISO 26262 vorgestellte Verfahren zur Ableitung funktionaler Sicherheitsziele umzusetzen und eine Analyse der Zuordnung der Sicherheitsziele zu ermöglichen. Am Beispiel eines Steer-by-Wire Lenksystems werden die Möglichkeiten der Ableitung der Sicherheitsziele und der bereitgestellten Darstellungs- und Analysemöglichkeiten aufgezeigt.

    Due to the technical development and increasing customer demand of safety, comfort and infotainment, the requirements of electric/electronic architectures (e/e architecture) of vehicles have grown over the recent years. Also, the number of distributed functions in the vehicle have increased, thus increasing complexity. For handling this rising complexity, new methods and development tools arc used to give a model-based description of the e/e-architecture via abstraction layers. The most abstract layer describes the requirements that the e/e architecture must fulfill. The following layer contains the function structure and the communication model. In the next layer, the network layer, the interior of components, logical connections, electrical connections and the wiring harness are displayed. The most concrete layer contains the topologic aspects of the vehicle. Requirements which are written as text may contain ambiguities and redundancies, making mapping to the functions that fulfill the requirements difficult. This yields a design gap between the requirements and description of the functions. Therefore this doctoral thesis adds the concept of the functional feature network, which claims a formal and atomic description of requirements, to the e/e architecture description language EEA-ADL. Therefore, the EEA-ADL metamodel is extended and graphical editors which allow an efficient description of the functional feature network are described. The integration of the functional feature network leads to new possibilities in analysis. The structured method of evaluating these analysis possibilities requires new ways of displaying the correlation between abstraction layers. For displaying the correlation inside an abstraction layer systems and system diagrams are introduced. The correlation of two neighboring abstraction layers are directly displayed. By the use of model queries, an unbounded correlation of artifacts can be displayed. For displaying mass data, model-based and individual adjustable table editors are introduced. The structured method is used for carrying out the hazard and risk analysis method introduced by the future standard of functional safety in road vehicles ISO 26262 and the analysis of assigned safety goals. The example of a steer-by-wire steering system displays the use of the hazard and risk analysis and the introduced display and analysis capabilities.


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    Title :

    Abstraktionsebenenübergreifende Darstellung von Elektrik/Elektronik-Architekturen in Kraftfahrzeugen zur Ableitung von Sicherheitszielen nach ISO 26262


    Contributors:


    Publication date :

    2010


    Size :

    217 Seiten, Bilder, 1 Tabelle, Quellen




    Type of media :

    Theses


    Type of material :

    Print


    Language :

    German