Vorgehensmodell zur Modellierung, Strukturierung und objektiven Bewertung von Software-Architekturen in der Fahrerassistenz

Abstract

Die Komplexität von E/E-Systemen und damit auch deren Anteil an der Wertschöpfung im Automobil nimmt beständig zu. Dies gilt in besonderem Maße für Fahrerassistenzsysteme mit ihrer hohen Vernetzung und langen, zum Teil sicherheitskritischen Wirkketten. Die vorliegende Arbeit fokussiert auf die Entwicklung der Software-Anteile von Fahrerassistenzsystemen und berücksichtigt dabei ausdrücklich auch nicht-funktionale Einflussgrößen und Anforderungen. Als wichtigster Stellhebel wird dabei die explizite Modellierung von Software-Architektur identifiziert. Auf Basis eines vorhandenen in der Serienentwicklung etablierten Vorgehensmodells werden signifikante Änderungen und Erweiterungen vorgeschlagen, die eine formale und durchgängige Modellierung von Software-Architektur ermöglichen. Das Herzstück bildet die Abstrakte Automotive Software-Architektur (ABSOFA), welche eine eigenständige Modellierungssprache definiert, um Software-Architekturen in der Automobil-Domäne frühzeitig im Entwicklungsprozess und vollständig realisierungsunabhängig zu beschreiben. Über ein zentrales Datenmodell können automatisierte (Modell-)Transformationen in unterschiedliche Werkzeuge und zwischen unterschiedlichen Abstraktionsebenen beziehungsweise Prozessschritten durchgeführt werden. Ergänzt wird dieses zielgerichtete und effiziente Vorgehen um ein Verfahren zur objektiven Software-Architekturbewertung mit Hilfe von quantifizierten Metriken. Darüber hinaus wird ausführlich diskutiert wie Software-Architekturen in der Fahrerassistenz konkret zu strukturieren sind, um den besonderen Anforderungen dieses Fachbereichs gerecht zu werden. Dies erfolgt am realen Beispiel von heutigen Fahrerassistenzsystemen der Längsführung. Die bestehende Software-Architektur wird analysiert und neu strukturiert. Das dient gleichzeitig als Evaluierung der zuvor genannten Ansätze unter Bedingungen der Serienentwicklung. An einem konkreten Fallbeispiel der Implementierung eines Fahrerassistenzsystems werden zum Abschluss die Vorteile der neuen Struktur eindeutig aufgezeigt.