AUTOSAR Kommunikationsdesign
PREEvision Use Case

PREEvision – DBC, LFD, FIBEX und Ethernet-Kommunikation

PREEvision ist Teil der Vector AUTOSAR Tool Chain.

PREEvision unterstützt das AUTOSAR-konforme Kommunikationsdesign aller Datenelemente, die über den Bus übertragen werden – egal ob per CAN, CAN FD, LIN, FlexRay oder Ethernet.

Vorteile

  • Unterstützung für CAN, CAN FD, LIN, FlexRay und Ethernet
  • Systemsignal-/Data-Mapping von Datenelementen auf Systemsignale
  • Automatische Erstellung von Signalen, Data-Mappings und Signalrouten
  • Zahlreiche Routing-Optionen und Routing von Delta-Zuständen
  • Unterstützung der Standardformate LDF, DBC und FIBEX
  • Unterstützung von J1939 inklusive ISO 11783 (ISOBUS)
  • Integration mit weiteren Vector Tools

Der Use Case

In der Kommunikationsebene werden alle physikalischen Signale im Netzwerk definiert. PREEvision unterstützt dazu die Bussysteme CAN, LIN, FlexRay und Ethernet, die sich im Vernetzungsdiagramm auch in gemischten Topologien modellieren lassen.

AUTOSAR Kommunikationsdesign-Workflow in PREEvision.

In der Kommunikationsebene werden Signale, PDUs, Frames und Schedules spezifiziert. Dazu stehen Tabelleneditoren, aber auch Automatisierungen wie der Signalrouter zur Verfügung. Für service-orientierte Architekturen unterstützt PREEvision Ethernet als Bustechnologie.

 

Funktionen / Features

Signal-Mapping

Die Kommunikation von Datenelementen über einen Bus ist in AUTOSAR durch das System Signal repräsentiert. Um die Übereinstimmung dieser zwei Elemente nachzuvollziehen, ist eine Mapping-Verknüpfung vom Datenelement (Softwareebene) auf ein Systemsignal (Kommunikationsebene) zu definieren. In AUTOSAR wird das Data Mapping genannt.

Signalrouter

Alle gerouteten Signale lassen sich grafisch im Vernetzungsdiagramm darstellen.

Ein weiterer wichtiger Aspekt in dieser Phase der Systembeschreibung ist die Definition der Routen der einzelnen Systemsignale. Der Signalrouter unterstützt bei der Vervollständigung der Kommunikationsmatrix.

Er berechnet die beste Route für die Signale mit den zu übertragenden Datenelementen. Viele Kommunikationsartefakte werden automatisch über den Signalrouter erzeugt. Neben zahlreichen Routingoptionen und dem Routing von Delta-Zuständen lassen sich alle gerouteten Signale auch grafisch im Vernetzungsdiagramm darstellen.

CAN, CAN FD, LIN und FlexRay

Import und Export von PDU- und Frame-Layouts für CAN und CAN FD Systemsignale.

Damit Systemsignale über den Bus übertragen werden, müssen weitere Details definiert werden. Jedes Bussegment wird dabei abhängig von seiner Technologie konfiguriert. Teil dieser Konfiguration ist das PDU- und Frame-Layout. In dieser Phase werden Signale PDUs zugeordnet und diese wiederum Frames.

Weitere Kommunikationsattribute wie Datentyp, Sendemodus, Initialwert, Scheduling, Netzwerkmanagement, Transportprotokoll etc. werden ebenfalls spezifiziert. Zur Erstellung und Bearbeitung von Frames, PDUs und Signalen ist ein spezieller Editor verfügbar. Hinzu kommen protokollspezifische Editoren für CAN, CAN FD, LIN und FlexRay. Für die Integration mit weiteren Tools unterstützt PREEvision neben AUTOSAR auch die Formate LDF, DBC und FIBEX.

Teilnetzbetrieb

Mittels Teilnetzbetrieb (Partial Networking) lassen sich Teile der Buskommunikation zeitweilig abschalten, um die vorhandenen Ressourcen zu schonen. Dazu werden in PREEvision Cluster definiert, die sich über Kontroll- und Status-Ports aus- und einschalten sowie überwachen lassen.

Ethernet

AUTOSAR-konformes Service- und Kommunikationsdesign für Ethernet-Bustechnologie.

Ethernet hält als weitere Bustechnologie in Fahrzeugen Einzug. PREEvision unterstützt das AUTOSAR-konforme Service- und Kommunikationsdesign für Ethernet-Kommunikation in Fahrzeugen. Der Signalrouter kann VLANs definieren und bei definierten VLANs und Switch-Konfiguration den Kommunikationspfad berechnen.

J1939

Kommunikationsdesign für Nutzfahrzeuge und Landmaschinen mit erweitertem CAN-Multiplexing.

PREEvision unterstützt auch das CAN-Netzwerk-Protokoll SAE J1939 für Nutzfahrzeuge inklusive ISO 11783 (ISOBUS) für Landmaschinen.

ISOBUS ermöglicht eine einheitliche und einfache Steuerung unterschiedlicher Anbaugeräte aus dem Cockpit des Traktors. Das dafür nötige erweiterte Multiplexing von CAN wird unterstützt.

AUTOSAR-Werkzeugkette

PREEvision ist Teil der Vector AUTOSAR-Werkzeugkette und arbeitet mit CANoe, DaVinci Developer und DaVinci Configurator Pro zusammen.

Vector Tools und Austauschformate für ein AUTOSAR-konformes Software und Kommunikationsdesign.

Veröffentlichungen

Fachartikel

Serviceorientierte Architekturen und Ethernet im Fahrzeug

Mit modellbasierter Methodik auf dem Weg zum fahrenden Rechenzentrum

Service-orientierte Architekturen dienen in der IT-Industrie bereits seit Jahren dazu, verteilte Systeme zu beschreiben und zu strukturieren. Serviceorientiertes Design gewinnt aber auch in der Automobilindustrie massiv an Bedeutung: Wie sonst kann der immer dringlicher werdende Wunsch, den Funktionsumfang des Automobils ähnlich den Möglichkeiten heutiger Smartphones anzupassen, zuverlässig realisiert werden? Auch zusätzliche Anforderungen aus der Modellpflege sowie die Einführung von autonomem Fahren und V2X-Kommunikation sind zu bewältigen.

Das Entwicklungswerkzeug PREEvision unterstützt den methodisch durchgängigen Entwurf einer serviceorientierten Architektur. Der Anwender wird von der Definition der Service-Interfaces, über die Festlegung der Interaktion von Diensten bis hin zu einem AUTOSAR-konformen Ethernet-Design durch einen integrierten Workflow geführt. Sollen neben Ethernet auch andere Bustechnologien wie CAN, LIN oder FlexRay eingesetzt werden, können auch gemischte Topologien entworfen werden. PREEvision begleitet Systemdesigner so bei der anspruchsvollen Aufgabe, klassisches Embedded-Design mit moderner Serviceorientierung und der nötigen Backend-Kommunikation zu verbinden – und unterstützt so die Transformation des Automobils zum fahrenden Rechenzentrum.

Erschienen in "Elektronik automotive", Sonderheft "Ethernet" 2017

Das große Ganze im Blick

Warum es sich lohnt, die AUTOSAR-Systemsicht konsequent umzusetzen

Vor 13 Jahren entstanden, ermöglicht AUTOSAR eine effiziente E/E-Entwicklung. Neben der kontinuierlichen Erweiterung in den letzten Jahren ist das Systemdenken eine tragende Säule des Standards geblieben: Er fokussiert nicht das einzelne Steuergerät, sondern blickt auf das Ganze. Diese Systemsicht spielt in der Digitalisierung der Autoindustrie eine wichtige Rolle und wird mit der Adaptive Platform den Weg für neue Fahrzeugelektroniksysteme ebnen.

Erschienen in "Elektronik automotive", Ausgabe 10/2016

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Vom Architekturentwurf bis zur Serienreife

PREEvision bietet eine umfassende Beschreibungssprache, mit der sich alle Aspekte eines E/E-Systems modellieren lassen. Für die Modellierung finden alle am Entwicklungsprozess Beteiligten maßgeschneiderte Diagramme und Editoren. Kommunikations-Designer definieren in PREEvision, wie Software-Komponenten über Hardware-Grenzen hinweg Daten austauschen. PREEvision unterstützt mit CAN, LIN, FlexRay und Ethernet alle gängigen Netzwerktechnologien.

Laufzeit 4:00 Minuten, veröffentlicht 3/2018

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