V automobilové systémy , narastá elektronická alebo elektrická zložitosť. V modernom vozidle majú viac ako 100 riadiacich jednotiek motora, ktoré sú známe ako ECU. Každá ECU obsahuje množstvo funkcií, ktoré musia byť často od základu preformulované, akonáhle dôjde k výmene hardvéru, ako je procesor. Pre automobily je veľmi dôležité, aby pomocou hardvéru bola nezávislosť aplikačného softvéru. Na dosiahnutie tohto cieľa sa v AUTOSAR-e vykonávajú základné funkcie na vytvorenie a nastavenie otvorenej softvérovej architektúry určenej pre riadiace jednotky automobilových motorov. Tento článok pojednáva o prehľade AUTOSAR.

Úvod do funkcie Autosar

AUTOSAR bol vyvinutý rôznymi spoločnosťami automobil výrobným spoločnostiam v roku 2003, ako sú BMW, Continental AG, Daimler-Benz, Robert Bosch GmbH, Siemens VDO, za vytvorenie otvorenej priemyselnej štandardnej architektúry pre elektrické a elektronické zariadenia v automobile. V tom istom novembrovom roku sa k slávnej motorovej spoločnosti ako Ford pripojil ako hlavný partner. V mesiaci december sa pridali spoločnosti Toyota Motor Corporation a Groupe PSA. Vo februári 2008, po získaní spoločnosti Siemens VDO prostredníctvom spoločnosti Continental, prestala byť autonómnym hlavným partnerom spoločnosti AUTOSAR.

V roku 2003 spoločnosť AUTOSAR vydala štyri hlavné softvérové architektúry pre automobilový priemysel. Prácu AUTOSAR možno rozdeliť do 3 fáz. Vo fáze 1 od roku 2004 do roku 06 sa uskutočnil základný vývoj, vo fáze 2 od roku 2007 do roku 09 sa základný vývoj rozšíril o architektúru a metodiku. Vo fáze 3 od roku 2010 do 13 je možné vykonať ochranu a preferované vylepšenia. Práce na adaptívnej platforme začali v roku 2016 a hlavné vývojové akcie boli zverejnené nakoniec v kombinovanom vydaní Classic, Adaptive & Foundation of AUTOSAR.

Čo je AUTOSAR?

Pojem AUTOSAR znamená „Architektúra otvoreného systému automobilového priemyslu“. Je to štandardizovaná aj otvorená automobilová softvérová architektúra. Táto architektúra podporuje rozhrania v rámci aplikačného softvéru a základných funkcií vozidla. A tiež pomáha pri vytváraní známej softvérovej architektúry riadiaceho systému motora pre všetkých spolupracovníkov AUTOSAR.

AUTOSAR sa používa na poskytovanie skutočných výhod spoločnostiam pri manipulácii so zložitejšími elektrickými a elektronickými systémami vo vozidle, ako je jednoduchá integrácia, prepínanie funkcií v rámci komplexnej siete riadenia motora (ECU) a kontrola nad životným cyklom celého produktu.

Táto automobilová softvérová architektúra bola vyvinutá spoločne prostredníctvom rôznych výrobcov automobilov, vývojárov nástrojov a dodávateľov. Táto platforma zvýši funkčnosť vozidla v automobilovom priemysle bez toho, aby narušila existujúci model.

Riadiaca jednotka motora v automobile obsahuje nasledujúce funkcie

Silné rozhranie s hardvérom, ako sú akčné členy a snímače
Rozhranie so systémami zbernice vo vozidle
Zahŕňa 16/32 bitový mikrokontrolér
Interná alebo externá pamäť Flash
Systém v reálnom čase

Architektúra Autosar s príkladom

Architektúra vrstvy AUTOSAR rozdeľuje softvér na päť vrstiev. Spočiatku sledujeme OSI, avšak charakteristický model vrstvy vysvetľuje hierarchické usporiadanie softvéru AUTOSAR. Z tohto dôvodu sa ďalej delí na tri časti, ako je základný softvér, runtime prostredie a aplikačná vrstva. V každej vrstve sú určité softvérové moduly abstrahované a tieto vrstvy komunikujú prostredníctvom rozhraní.

AUTOSAR Architecture

The rôzne vrstvy architektúry AUTOSAR bežať na mikrokontroléri ako aplikačná vrstva, RTE (runtime prostredie), obslužná vrstva a BSW (základný softvér) atď. Každá vrstva obsahuje preddefinované softvérové moduly a služby, vďaka ktorým je aplikačný softvér autonómny od riadiacej jednotky motora.

Aplikačná vrstva

Prvá vrstva architektúry AUTOSAR je aplikačná vrstva, ktorá podporuje implementáciu vlastných funkcií. Zahŕňa softvérové komponenty a niekoľko aplikácií na vykonávanie presných úloh podľa pokynov.

Táto vrstva obsahuje tri komponenty, ako je aplikačný softvér, porty softvéru a portové rozhrania. Pre tieto komponenty zaisťuje architektúra štandardizované rozhrania v rámci aplikačnej vrstvy. Softvérové komponenty tejto vrstvy pomôžu pri generovaní ľahkých aplikácií na podporu funkcií vozidla.

Interakciu medzi týmito komponentmi je možné povoliť pomocou presných portov s virtuálnou funkčnou zbernicou. Tieto porty uľahčujú interakciu medzi BSW AUTOSAR a softvérových komponentov.
Toto je prehľad architektúry AUTOSAR a podporuje dodávky a bezpečnostné obmedzenia v reálnom čase. V závislosti na MCU podporuje štandardná platforma rôzne aplikácie, ako je bezpečnosť a vytváranie sietí, pretože umožňuje riadiacim jednotkám motora vozidla kontaktovať senzory a akčné členy vozidla.

RTE (Runtime Environment)

RTE je vrstva middlewaru, ktorá poskytuje komunikačné služby softvérovým komponentom AUTOSAR a aplikácie zahŕňajú snímače alebo akčné členy AUTOSAR. Hlavným účelom je dosiahnuť nezávislosť softvérových komponentov od mapovania na presný riadiaci systém motora.

Medzi hlavné vlastnosti RTE patria nasledujúce.

Je špecifický pre riadiaci systém motora a aplikáciu.
Generuje sa pre každú riadiacu jednotku motora.
Jeho rozhranie je úplne nezávislé na riadiacej jednotke motora.

Servisná vrstva

Toto je hlavná softvérová vrstva, ktorá poskytuje rôzne funkcie, ako je táto.

Operačný systém
Pamäťová služba
Sieťová komunikácia pre vozidlo
Správa stavu riadiacej jednotky motora
Služba riešenia problémov

Táto vrstva poskytuje základné softvérové moduly a služby pre rôzne aplikácie.

Medzi hlavné funkcie vrstvy služieb patria nasledujúce.

Špeciálne pre MCU ( jednotka mikrokontroléra ) a prvok hardvéru ECU
Toto rozhranie je nezávislé na ECU aj MCU

BSW (základný softvér)

Základná softvérová vrstva obsahuje tri vrstvy, a to

Vrstva abstrakcie ECU
Komplexné ovládače
MCAL (vrstva mikrokontroléra)

Vrstva abstrakcie ECU

Rozhranie s abstrakčnou vrstvou mikrokontroléra a externým ovládačom zariadenia poskytuje hlavne právo vstupu do zariadení, ktoré sú inak vnútri MCU.
Rozhranie aplikačného programovania sa používa na prepojenie s MCU.
Hlavným účelom tejto vrstvy je vytvoriť vyššiu softvérovú vrstvu nezávislú na hardvérovom usporiadaní riadiacej jednotky motora.

Medzi hlavné vlastnosti abstrakčnej vrstvy ECU patria nasledujúce.

Montáž môže závisieť od hardvéru ECU, zatiaľ čo nezávisle od MCU
Rozhranie vysokého rádu môže byť nezávislé pre hardvérové jednotky MCU a ECU

Komplexné ovládače

Tieto vrstvy sa používajú pre mnohostranné funkcie, ktoré nie sú k dispozícii v iných vrstvách. Táto vrstva má priamy prístup k MCU. Hlavnými príkladmi sú riadenie elektrických veličín, kontrola vstrekovania , detekcia zvýšenia polohy atď.

Hlavným účelom je splnenie konkrétnych funkcií a časových požiadaviek potrebných na prevádzku zložených senzorov, ako aj aktuátorov.

Medzi hlavné vlastnosti zložitých ovládačov patria nasledujúce.

Montáž je mimoriadne závislá od ECU, MCU atď.
Rozhranie vysokého rádu je možné namontovať a štandardizovať na základe rozhrania AUTOSAR

MCAL (vrstva mikrokontroléra)

Tento softvérový modul je prístupný priamo na čipových perifériách MCU a externých zariadeniach, ktoré sú mapované s pamäťou. Hlavným účelom je vytvoriť vyššiu softvérovú vrstvu nezávislú pre MCU.

Medzi hlavné vlastnosti MCAL patria nasledujúce.

Montáž závisí od MCU
Rozhranie vyššieho rádu nezávisí od MCU.

Ciele AUTOSARU

Medzi hlavné ciele AUTOSAR-u patrí:

Aktivácia nadbytočnosti
Funkcie z jednej ECU do druhej ECU je možné vykonávať v rámci siete
Udržateľnosť počas celého životného cyklu produktu
Začlenenie funkčných modulov od mnohých dodávateľov
Zvýšené využitie hardvéru COTS.
Aktualizácie softvéru počas celej životnosti automobilu.
Škálovateľnosť na rôzne automobily
Implementácia základných funkcií, ako je typické odvetvové základné riešenie
Bezpečnostné požiadavky

Výhody a nevýhody systému AUTOSAR

Medzi výhody AUTOSARU patria nasledujúce.

“čo je počítačový uzol ”

Zdieľanie softvéru je možné medzi rôznymi spoločnosťami
Opätovná použiteľnosť softvérového komponentu
Základná softvérová architektúra je vrstvená.
Konzistencia rozhraní
Interoperabilita
Softvérový kód je možné znovu použiť.
Flexibilita dizajnu je viac
Náklady a čas na vývoj sa znížia
Účinnosť sa dá zvýšiť v rámci funkčného vývoja
Transparentnosť a zreteľné rozhrania umožnia nové obchodné modely.

Medzi nevýhody AUTOSARU patria nasledujúce.

Zložitosť
Počiatočné investície
Krivka učenia

Aplikácie AUTOSARU

Medzi aplikácie architektúry Autosar patria nasledujúce.

Infotainment
Senzory ako LIDAR a RADAR
Prediktívna údržba
Elektrifikácia
Funkcie ADAS s fotoaparátom
v2x
Aktualizácie máp
Automobilové aplikácie

Časté otázky

1). Čo je AUTOSAR?

Automobilová architektúra otvoreného systému je jedným z druhov automobilovej softvérovej architektúry, ktorú vyvíjajú rôzni dodávatelia, výrobcovia automobilov atď.

2). Aký je účel AUTOSARU?

To umožňuje použitie softvérového dizajnu založeného na modeli súčasti pre systém vozidla.

3). Je AUTOSAR operačný systém?

Nie, má však špecifikáciu operačného systému.

4). Aká je úloha RTE v AUTOSARe?

Používa sa na poskytovanie služieb infraštruktúry umožňujúcich komunikáciu medzi softvérovými komponentmi, ktoré pristupujú k základným softvérovým modulom, ako je operačný systém a komunikačné služby.

5). Aké sú vrstvy v architektúre AUTOSAR?

Existujú tri typy vrstiev, ako napríklad RTE, vrstva služieb a základný softvér.

6). Kto vyvinul túto architektúru AUTOSAR?

Vyvíjajú ho vývojári nástrojov, dodávatelia automobilov a jeho výrobcovia.

7). Ako sa naučiť AUTOSAR?

Najprv sa naučte základy od skúsených osôb a začnite robiť projekty na vývoj ECU v závislosti od jeho architektúry. Okrem toho urobte niekoľko vzoriek v Matlabe a prejdite vygenerovaným kódom.

Toto je teda všetko o prehľad AUTOSARU . Jedná sa o štandardizovanú architektúru automobilového softvéru, ktorú vyvíjajú rôzni dodávatelia a výrobcovia automobilov. Hlavným cieľom je vytvoriť vrstvu medzi aplikačným softvérom a hardvérom ECU. Preto je tento softvér hlavne nezávislý od akýchkoľvek preferovaných mikrokontrolérov a tiež od výrobcov automobilov, vďaka ktorým je opakovane použiteľný pre množstvo jednotlivých systémov riadiacich jednotiek motora. Tu je otázka, aká je úplná forma AUTOSARU?