In dieser Arbeit werden reaktive, eingebettete Echtzeitsysteme im Automobilbereich betrachtet. Durch den wachsenden Einsatz solcher Systeme in immer mehr Bereichen eines Automobils (auch in sicherheitsrelevanten Bereichen) ist die Frage nach einem systematischen und dem Problemfeld angemessenen Entwicklungsverfahren von besonderer Bedeutung. In dieser Arbeit wird ein Steuergeräteentwicklungsverfahren vorgestellt, das insbesondere die Bereiche Analyse, Modellierung und die Validierung in den Vordergrund stellt. Es wurden Verbesserungen in den Bereichen Spezifikation, Modellierung und Validierung vorgeschlagen und eingebettete, reaktive Echtzeitsysteme in drei Klassen eingeteilt: datenflußdominierte, kontrollflußdominierte und Systeme, die eine Mischung der beiden darstellen. Die Systeme der Mischform haben sich dabei als die am schwierigsten zu bearbeitende Klasse herausgestellt. Im hier vorgestellten Analyseverfahren werden der Kontrollfluß (oder der Steuerteil) und der Datenfluß (Übertragungsfunktionen) getrennt analysiert und erst in der Modellierung integriert. Das System wird in der Analyse in drei Teile zerlegt: Zustandsverwaltung, Übertragungsfunktionen und Steuersignalaufbereitung. Ein Modellierungsverfahren wurde vorgestellt, das ausgehend von der vorangehenden Systemanalyse das System mit der Kombination der synchronen Sprachen LUSTRE und ARGOS beschreibt. Dazu wurden in dieser Arbeit Modellierungsrichtlinien für den kombinierten Einsatz von LUSTRE und ARGOS vorgestellt. Analyseergebnisse der klassischen Regelungstechnik wurden in den Entwicklungsprozeß mit LUSTRE und ARGOS integriert. Es wurde eine Validierungstrategie des Modells angegeben, die in der industriellen Praxis anwendbar und auf die gewählte Modellierungstrategie abgestimmt ist. In der gewählten Strategie erfolgt die Validierung dreistufig: Verifikation von Sicherheitseigenschaften, Validierung der funktionalen Korrektheit und Überprüfen von Echtzeiteigenschaften. Die Sicherheitseigenschaften werden mit automatischen Modellprüfungsverfahren sichergestellt, die funktionale Korrektheit wird durch Simulation überprüft, und die zeitliche Korrektheit wird durch Messung der Laufzeiten auf dem Zielsystem validiert.
Verfahren zur Systemspezifikation, Entwurf und Validierung von eingebetteten Echtzeitsystemen im KFZ-Bereich
2001
129 Seiten, Bilder, Tabellen, 58 Quellen
Theses
German
European Patent Office | 2015
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