Zusammenfassung:
In heutigen Automobilen kommen immer mehr Fahrerassistenzsysteme zum Einsatz, die den Fahrkomfort, aber in erster Linie die Sicherheit, erh¨ohen sollen. Die bekanntesten Systeme sind das Anti-Blockier-System (ABS), das Elektronische Stabilit¨atsprogramm (ESP) oder der Airbag. Diese Systeme werden st¨andig weiterentwickelt und um neue Funktionen erweitert. So hat das Elektronische Stabilit¨atsprogramm eine Erweiterung namens ”Bremsbereitschaft“. Dabei ¨uberwacht ein Softwaresystem mit Hilfe von Sensoren die Stellung des Gaspedals. Reduziert der Fahrer abrupt das Gas, so steuert die Software die Bremszylinder an, wodurch die Bremsbel¨age leicht an die Bremsscheibe gelegt werden. Im Falle einer folgenden Vollbremsung durch den Fahrer wird die Ansprechzeit der Bremsen verringert und somit auch der Bremsweg. Bereits bei solchen beispielhaften mechatronischen Systemen wird der interdisziplin¨are Charakter deutlich, zumal bei der Entwicklung des genannten Systems die Diszplinen des Maschinenbaus, der Elektrotechnik und der Informationstechnik zusammenwirken. Der traditionelle Entwicklungsprozess, der von einem sequentiellen, prototyporientierten Vorgehen gepr¨agt ist und in dem die Disziplin des Maschinenbaus dominiert, gen¨ugt aufgrund der st¨andig steigenden Komplexit¨at der zu entwickelnden Systeme nicht mehr den heutigen Anforderungen. Die in der Praxis verteilte Entwicklung durch die Automobilhersteller gemeinsam mit einer Reihe von Zulieferfirmen erfordert eine klare Verteilung der Entwicklungskompetenzen und eine Parallelisierung des Entwicklungsprozesses. Zudem m¨ussen gerade bei der Entwicklung sicherheitskritischer Systeme eine hohe Anzahl von gesetzlichen Richtlinien eingehalten werden und in angemessener Form in den Entwicklungsprozess abgebildet werden k¨onnen. Das Ziel dieser Arbeit ist es ein disziplinen¨ubergreifendes Entwurfsvorgehen zu erarbeiten, das auf der Aufteilung der Entwurfsphase basiert und die zuvor genannten Schw¨achen des traditionellen Ansatzes kompensiert. In der ersten Phase des Entwurfs entwickeln die Ingenieure aller beteiligten Disziplinen somit gemeinsam ein funktionales, weitgehend l¨osungsneutrales Modell des Gesamtsystems. Dabei wird das Gesamtsystem zuerst in Teilsysteme zerlegt. Durch ein logisches Funktionsnetz werden die Kommunikationsbeziehungen und Abh¨angigkeiten der Teilsysteme modelliert, bevor das System durch ein Modell aus Hard- und Softwarel¨osungen dargestellt wird. Diese Modelle bilden die Grundlage f¨ur die Einteilung der Systemteile zu den verschiedenen Disziplinen, die in der zweiten Phase parallel mit Hilfe der disziplineigenen Methoden den Entwurf konkretisieren. Dieses Vorgehen erm¨oglicht es fr¨uhzeitige Tests und Simulationen an den Modellen durchzuf¨uhren. Abschließend wird die prototypische Implementierung eines Demonstrators in Form eines Eclipse-Plugins zur Umsetzung des erarbeiteten Konzeptes vorgestellt.
Download:
ausarbeitung.pdf