Autóipari beágyazott rendszerek

(1)

Autóipari beágyazott rendszerek

Dr. Balogh, András

(2)

Created by XMLmind XSL-FO Converter.

Autóipari beágyazott rendszerek

Dr. Balogh, András Publication date 2013

Kivonat

A kurzus betekintést nyújt a legfontosabb autóipari elektronikai trendekbe, valamint bemutatja a használatos szoftver- és rendszertervezési szabványokat.

Minden jog fenntartva.

(3)

Tartalom

1. 1. Bevezetés ... 1

2. 2. Személygépjárművek, fedélzeti elektromos rendszer ... 1

3. 3. Fedélzeti funkciók ... 1

4. 4. Fejlesztési célok ... 1

2. 2. Fedélzeti rendszerek architektúrái ... 3

1. 1. Fedélzeti rendszerek architektúrái ... 3

2. 2. Fizikai architektúra ... 3

3. 3. Integrált és szétcsatolt rendszerek ... 3

4. 4. Időkezelés ... 4

3. 3. Autóipari hálózatok ... 5

1. 1. A kommunikáció alapjai ... 5

2. 2. Controller Area Network (CAN) ... 5

3. 3. Local Interconnection Network (LIN) ... 5

4. 4. FlexRay ... 6

4. 4. AUTOSAR ... 7

1. 1. AUTOSAR ... 7

2. 2. AUTOSAR Platform ... 7

3. 3. Komponens alapú szoftverfejlesztés ... 7

4. 4. Komponens és rendszer integráció ... 8

5. 5. Alkalmazási példa ... 8

5. 5. Biztonságkritikus rendszerek ... 9

1. 1. Biztonságkritikus rendszerek ... 9

2. 2. Funkcionális biztonságossági koncepció ... 9

3. 3. ASIL dekompozíció ... 9

4. 4. ISO26262 szerinti fejlesztési folyamat ... 9

5. 5. Gyártás és üzemeltetés ... 10

6. 6. Diagnosztika és nyomkövetés ... 11

1. Diagnosztika és nyomkövetés - tananyag ... 11

2. 1. UDS és OBD (1) ... 11

3. 1. UDS és OBD (2) ... 11

4. 2. CCP és XCP ... 12

7. 7. Szoftver és rendszer életciklus ... 13

1. 1. Fejlesztési fázis ... 13

2. 2. Gyártás ... 13

3. 3. Üzemeltetés ... 13

Tárgymutató ... 15

(4)

(5)

1. fejezet - 1. Bevezetés

Ez a fejezet az autóipar és az autóipari beágyazott rendszerek alapvető fogalmait tárgyalja. Bemutatja, hogy milyen ágai vannak a járműiparnak, hol helyezkedik el ebben a személygépjármű-ipar, és ennek milyen sajátosságai vannak. Megismerjük a fedélzeti elektromos rendszer felépítését, illetve a közeljövőben várható változásokat.

• A fejezet elsajátításával Ön megismeri az autóipari rendszerek alapfogalmait,

• valamint a fedélzeti elektromos rendszerek felépítését.

Tanulási útmutatások:

• A videó megtekintésével, illetve a szöveges részek átolvasásával megfelelő képet kaphat az anyagról.

• A hivatkozott irodalomban további részleteket találhat.

1. 1. Bevezetés

Bevezetés

Figyelem

Nem sikerült betölteni a videót.

Bevezetés

Letölthető jegyzet a fejezethez Letölthető jegyzet a fejezethez

2. 2. Személygépjárművek, fedélzeti elektromos rendszer

Személygépjárművek, fedélzeti elektromos rendszer

Figyelem

Személygépjárművek, fedélzeti elektromos rendszer Letölthető jegyzet a fejezethez

3. 3. Fedélzeti funkciók

Fedélzeti funkciók

Figyelem

Fedélzeti funkciók

Letölthető jegyzet a fejezethez

4. 4. Fejlesztési célok

(6)

1. Bevezetés

2

Fejlesztési célok

Figyelem

Fejlesztési célok

(7)

2. fejezet - 2. Fedélzeti rendszerek architektúrái

Ez a fejezet az autóipari beágyazott rendszerek fő architektúrális sajátosságaival foglalkozik. Megismerheti a funkcionális és fizikai architektúra fogalmát, illetve az integrált és szétcsatolt rendszerek felépítését. Az egyre inkább terjedő integrált rendszerek esetén kulcsfontosságú a konzisztens időkezelés megvalósítása, ezért ezt a témát kiemelten tárgyaljuk.

• A fejezet elsajátításával ön megismeri az autóipari rendszerek architektúrális felépítését, a különböző rendszerszervezési elveket.

• Képes lesz megérteni a szétcsatolt és integrált rendszerek közötti különbségeket, megismeri az integrált rendszerek építéséhez szükséges alapszolgáltatásokat.

• A videók megtekintésével, illetve a szöveges részek átolvasásával megfelelő képet kaphat az anyagról.

• Amennyiben egyes részek megértése nehézkes, tekintse meg a videókat többször is.

• Az időkezeléshez kapcsolódó fogalmakat saját maga is levezetheti, az állításokat ellenőrizheti.

• A hivatkozott irodalomban további részleteket találhat az integrált rendszerekkel, és azok szolgáltatásaival kapcsolatban.

1. 1. Fedélzeti rendszerek architektúrái

Fedélzeti rendszerek architektúrái

Figyelem

Fedélzeti rendszerek architektúrái Letölthető jegyzet a fejezethez

2. 2. Fizikai architektúra

Fizikai architektúra

Figyelem

Fizikai architektúra

3. 3. Integrált és szétcsatolt rendszerek

Integrált és szétcsatolt rendszerek

Figyelem

(8)

2. Fedélzeti rendszerek architektúrái

4

Integrált és szétcsatolt rendszerek Letölthető jegyzet a fejezethez

4. 4. Időkezelés

Időkezelés

Figyelem

Időkezelés

(9)

3. fejezet - 3. Autóipari hálózatok

Ez a fejezet az autóipar és az autóipari terepbusz protokollok felépítését tárgyalja. A fejezet elején az alapvető kommunikációs fogalmakkal, mintákkal ismerkedhet meg. Ezután következik a három legelterjedtebb protokoll ismertetése. A Controller Area Network az egyik tradicionális, mai napig széles körben használt megoldás, melynek működését részletesen tárgyaljuk. Ezek után megismerjük a Local Interconnection Network protokollt, mely kis sávszélességű, de olcsó alternatívát kínál. Végül a biztonságkritikus rendszerekben is használatos, robosztus FlexRay protokoll tulajdonságaival ismerkedünk meg.

• A fejezet elsajátításával ön megismeri az autóipari kommunikációhoz kapcsolódó alapfogalmakat, a legelterjedtebb kommunikációs mintákat.

• Képes lesz ezek hatékony alkalmazására, kommunikáció tervezésére.

• A bemutatott protokollok megismerésében eljut arra a szintre, hogy a kommunikációt képes legyen elemezni, későbbi munkája során egyszerűbb hálózatok beállítását, megtervezését elvégezni.

• Ha valamelyik rész nem világos, a hivatkozott protokoll szabvány-csomagokban részletesebb magyarázatokat, leírásokat találhat a kommunikáció részletes működéséről.

1. 1. A kommunikáció alapjai

A kommunikáció alapjai

Figyelem

A kommunikáció alapjai Letölthető jegyzet a fejezethez

2. 2. Controller Area Network (CAN)

Controller Area Network (CAN)

Figyelem

Controller Area Network (CAN) Letölthető jegyzet a fejezethez

3. 3. Local Interconnection Network (LIN)

Local Interconnection Network (LIN)

Figyelem

(10)

3. Autóipari hálózatok

6

Local Interconnection Network (LIN) Letölthető jegyzet a fejezethez

4. 4. FlexRay

FlexRay

Figyelem

FlexRay

(11)

4. fejezet - 4. AUTOSAR

Ez a fejezet az autóipari szoftverfejlesztés egyik legnagyobb fontosságú szabványáról, az AUTOSAR-ról szól.

Megismerheti a szabvány felépítését, részeit, a szabványosítás menetét. Részletesen tárgyaljuk a szabványos AUTOSAR beágyazott szoftver architektúra felépítését, a szabványos szoftver modulok működését és együttműködését. Képet kap egy komplex beágyazott platform működéséről és konfigurációjáról is. Az AUTOSAR szabvány egy terület-specifikus modellező nyelvet ad az alkalmazások modellezésére, mellyel szintén megismerkedünk. Bemutatjuk, hogyan lehet modell-alapon alkalmazásokat tervezni, majd azt is, hogyan lesz a modellekből működő beágyazott szoftver. A fejezetet egy alkalmazási példa bemutatása zárja.

• A fejezet elsajátításával ön megismeri az AUTOSAR szabványt.

• Megismeri és megérti az AUTOSAR platform működését, egyes részeinek feladatát.

• Megismeri és megérti a szoftver- és rendszer-integráció folyamatát AUTOSAR alapú rendszerekben.

• Képes lesz AUTOSAR alapú alkalmazások modellezésére, az egyes szoftver komponensek megvalósítására is.

• Az AUTOSAR szabvány letölthető részei útmutatást adnak az esetleges bizonytalanságok kiküszöbölésére, illetve lehetősége nyílik az érdekesebb részek részletes tanulmányozására is.

1. 1. AUTOSAR

AUTOSAR

Figyelem

AUTOSAR

2. 2. AUTOSAR Platform

AUTOSAR Platform

Figyelem

AUTOSAR Platform

3. 3. Komponens alapú szoftverfejlesztés

Komponens alapú szoftverfejlesztés

Figyelem

(12)

4. AUTOSAR

8

Komponens alapú szoftverfejlesztés Letölthető jegyzet a fejezethez

4. 4. Komponens és rendszer integráció

Komponens alapú szoftverfejlesztés

Figyelem

Komponens alapú szoftverfejlesztés Letölthető jegyzet a fejezethez

5. 5. Alkalmazási példa

Alkalmazási példa

Figyelem

Alkalmazási példa

(13)

5. fejezet - 5. Biztonságkritikus rendszerek

Ez a fejezet a biztonságkritikus rendszerek fejlesztésére vonatkozó ISO26262 szabványt mutatja be. Lefektetjük a szükséges alapfogalmakat, majd bemutatjuk a kockázatelemzés folyamatát, melynek segítségével értékelni a rendszert érintő kockázatokat, és biztonságossági osztályba lehet sorolni az egyes funkciókat. Lépésről lépésre haladunk végig ezen a folyamaton, bemutatva a szabvány által előírt fontosabb tevékenységeket. Ugyancsak bemutatjuk a javasolt fejlesztési folyamatot, illetve azt, hogy az alkalmazott eljárásokra és eszközökre milyen megkötések érvényesek. Tárgyaljuk a biztonságosság egész életciklusra vetített következményeit is.

• A fejezet elsajátításával ön megismeri a biztonság-kritikus rendszer fejlesztés alapfogalmait, az ISO26262 szabvány elemeit.

• Képes lesz megérteni a rendszerfejlesztés biztonsági szempontjait, és ennek kihatását a rendszer teljes élettartamára.

• A kapcsolódó tesztek megoldásával ellenőrizheti tudását.

1. 1. Biztonságkritikus rendszerek

Biztonságkritikus rendszerek

Figyelem

Biztonságkritikus rendszerek Letölthető jegyzet a fejezethez

2. 2. Funkcionális biztonságossági koncepció

3. 3. ASIL dekompozíció

ASIL dekompozíció

Figyelem

ASIL dekompozíció

4. 4. ISO26262 szerinti fejlesztési folyamat

ISO26262 szerinti fejlesztési folyamat

(14)

5. Biztonságkritikus rendszerek

10

Figyelem

ISO26262 szerinti fejlesztési folyamat Letölthető jegyzet a fejezethez

5. 5. Gyártás és üzemeltetés

Gyártás és üzemeltetés

Figyelem

Gyártás és üzemeltetés Letölthető jegyzet a fejezethez

(15)

6. fejezet - 6. Diagnosztika és nyomkövetés

Ez a fejezet az autóiparban használatos diagnosztikai és nyomkövetési protokollokat mutatja be. Megismerjük a szoftveres hálózati diagnosztikai eljárásokat, és a vonatkozó nemzetközi sztenderdeket (UDS, OBD).

Részletesen tárgyaljuk ezen protokollok működését, és a rajtuk keresztül elérhető szolgáltatásokat. Szintén megismerjük a távoli nyomkövetésre és adatgyűjtésre szolgáló CCP és XCP protokollokat. A szabványok alkalmazását ipari eszközökkel is szemléltetjük.

• A fejezet elsajátításával ön megismeri az UDS és OBD protokollokat, melyek a legfontosabb, szoftver diagnosztika területén használatos szabványok.

• Képes lesz diagnosztikai kliens vagy szerver szoftverek megértésére, fejlesztésére, diagnosztikai szolgáltatások implementálására.

• Ugyancsak megismeri a CCP és XCP protokollokat, és ezek használatát távoli hibakeresés vagy mérésadat- gyűjtés során.

• A valós ipari környezetben készült bemutatók segítenek a tanultak értékelésére, elhelyezésére az autóipari folyamatokban.

1. Diagnosztika és nyomkövetés - tananyag

Diagnosztika és nyomkövetés

Figyelem

Diagnosztika és nyomkövetés

Letölthető jegyzet a fejezethez (UDS és OBD) Letölthető jegyzet a fejezethez

2. 1. UDS és OBD (1)

UDS és OBD (1)

Figyelem

UDS és OBD (1)

3. 1. UDS és OBD (2)

UDS és OBD (2)

Figyelem

(16)

6. Diagnosztika és nyomkövetés

12

UDS és OBD (2)

4. 2. CCP és XCP

CCP és XCP

Figyelem

CCP és XCP

(17)

7. fejezet - 7. Szoftver és rendszer életciklus

Ez a fejezet az autóipari rendszer és szoftver projektek tipikus életciklusát mutatja be. Megismerkedünk a fejlesztési fázisok jelentőségével, az egyes fázisok jellemzőivel, a különböző tesztelési lépésekkel. Megismerjük a mérnöki munka szerepét a gyártás-előkészítés, sorozatgyártás, és üzemeltetés során.

• A fejezet elsajátításával ön megismeri az autóipari rendszerek életciklusát.

• Képes lesz megérteni a projektek tervezését, fázisait.

• Megismeri az autóipari projektek során használt fejlesztési és érettségi lépésekkel kapcsolatos fogalmakat, a speciálisan használt teszt elnevezéseket.

• Képes lesz felmérni a gyártás-támogatás és az üzemeltetés során nyújtott követés fontosságát.

• Képes lesz a projektek fázisának megfelelő tevékenységek meghatározására, és az azokban való részvételre.

Szoftver és rendszer életciklus - tananyag

1. 1. Fejlesztési fázis

Fejlesztési fázis

Figyelem

Fejlesztési fázis

2. 2. Gyártás

Gyártás

Figyelem

Gyártás

3. 3. Üzemeltetés

Üzemeltetés

Figyelem

(18)

7. Szoftver és rendszer életciklus

14

Üzemeltetés

(19)