ב מערכות רכב המורכבות האלקטרונית או החשמלית גוברת. ברכב מודרני יש להם מעל 100 יחידות בקרת מנועים המכונות ECU. כל ECU כולל מספר פונקציות אשר יש לנסח מחדש לעתים קרובות מההתחלה לאחר החלפת החומרה כמו המעבד. חשוב מאוד שמכוניות יהפכו את תוכנת היישומים לבלתי תלויה בעזרת החומרה שלה. כדי להשיג זאת, מתבצעות פונקציות בסיסיות ב- AUTOSAR כדי ליצור ולהקים ארכיטקטורת תוכנה פתוחה המיועדת ליחידות בקרת מנועי רכב. מאמר זה דן בסקירה כללית של AUTOSAR.

מבוא לאוטוסאר

ה- AUTOSAR פותח על ידי שונים מְכוֹנִית חברות ייצור בשנת 2003 כמו BMW, Continental AG, Daimler-Benz, Robert Bosch GmbH, Siemens VDO, להקמת ארכיטקטורה פתוחה בתקן תעשייתי למכשירים חשמליים ואלקטרוניים ברכב. באותה שנה של נובמבר הצטרפה חברת המנועים המפורסמת כמו פורד כמו שותפת ליבה. בחודש דצמבר הצטרפו תאגיד טויוטה מוטור & Groupe PSA. בפברואר 2008, לאחר שהושגה חברת סימנס VDO באמצעות קונטיננטל, היא מפסיקה להיות שותפת ליבה אוטונומית של חברת AUTOSAR.

בשנת 2003 פרסמה AUTOSAR ארבע ארכיטקטורות תוכנה מרכזיות לתעשיות הרכב. ניתן לחלק את עבודת AUTOSAR לשלושה שלבים. בשלב -1 בין השנים 2004 ל -06 בוצע הפיתוח הבסיסי, בשלב 2 בין השנים 2007 ל -09 הורחב הפיתוח הבסיסי בארכיטקטורה ובמתודולוגיה. בשלב 3 משנת 2010 עד 13 ניתן לבצע את ההגנה והשיפורים המועדפים. עבודת הפלטפורמה ההסתגלותית החלה בשנת 2016 ופעולות הפיתוח העיקריות פורסמו לבסוף במהדורה משולבת של Classic, Adaptive & Foundation של AUTOSAR.

מה זה AUTOSAR?

המונח AUTOSAR מייצג 'אדריכלות מערכת פתוחה לרכב'. זה סטנדרטי כמו גם אדריכלות תוכנה פתוחה לרכב. ארכיטקטורה זו תומכת בממשקים בתוך תוכנות יישומים ופונקציות בסיסיות של הרכב. וגם מסייע בהקמת ארכיטקטורת תוכנה מוכרת של מערכת בקרת המנוע עבור כל מקורבי AUTOSAR.

AUTOSAR משמש למתן יתרונות מהותיים למקורבים לטיפול במערכות חשמליות ואלקטרוניות מורכבות יותר ברכב כמו שילוב פשוט, החלפת הפונקציות ברשת בקרת המנוע המורכבת (ECU) וכדי לשלוט על מחזור החיים של המוצר כולו.

ארכיטקטורת תוכנת רכב זו פותחה במשותף באמצעות יצרני רכב, מפתחי כלים וספקים שונים. פלטפורמה זו תשפר את הפונקציונליות של הרכב בענף הרכב מבלי להטריד את הדגם הקיים.

יחידת בקרת המנוע של הרכב כוללת את התכונות הבאות

ממשק חזק עם החומרה כמו מפעילים וחיישנים
ממשק עם מערכות אוטובוסים בתוך הרכב
כלול מיקרו-בקר 16/32 ביט
זיכרון פלאש פנימי או חיצוני
מערכת בזמן אמת

אדריכלות אוטומטית עם דוגמה

ארכיטקטורת שכבות AUTOSAR מחלקת את התוכנה לחמש שכבות. בהתחלה, אנו צופים במודל מבוסס OSI אולם שכבה אופיינית מסבירה את ההסדר ההיררכי של תוכנת AUTOSAR. מסיבה זו הוא מתחלק לשלושה חלקים כמו תוכנה בסיסית, סביבת זמן ריצה ושכבת יישומים. בכל שכבה, מודולי תוכנה מסוימים מופשטים ושכבות אלה מתקשרות באמצעות ממשקים.

אדריכלות AUTOSAR

ה שכבות שונות של ארכיטקטורת AUTOSAR לרוץ על מיקרו-בקר כמו שכבת יישום, RTE (סביבת זמן ריצה), שכבת שירות ו- BSW (תוכנה בסיסית) וכו '. כל שכבה כוללת מודולי תוכנה ושירותים שהוגדרו מראש כדי להפוך את תוכנת היישומים לאוטונומית מיחידת בקרת המנוע.

שכבת היישום

השכבה הראשונה של ארכיטקטורת AUTOSAR היא שכבת היישום התומכת ביישום פונקציות מותאמות אישית. הוא כולל רכיבי תוכנה וכן מספר יישומים לביצוע משימות מדויקות על פי ההוראות.

שכבה זו כוללת שלושה רכיבים כמו תוכנות יישום, יציאות תוכנה וממשקי יציאות. עבור רכיבים אלה, הארכיטקטורה מבטיחה ממשקים סטנדרטיים בתוך שכבת היישום. רכיבי התוכנה של שכבה זו יסייעו ביצירת יישומים קלים בכדי לתת תמיכה בפונקציות הרכב.

ניתן לאפשר את האינטראקציה בין רכיבים אלה דרך יציאות מדויקות עם אוטובוס פונקציות וירטואלי. יציאות אלה יקלו על האינטראקציה בין BSW של AUTOSAR ורכיבי תוכנה.
זוהי סקירה כללית של הארכיטקטורה של AUTOSAR והיא תומכת באספקה בזמן אמת ובמגבלות אבטחה. בהתאם ל- MCU, הפלטפורמה הסטנדרטית תומכת ביישומים שונים כמו אבטחה ורשתות בכך שהיא מאפשרת ליחידות בקרת המנוע של הרכב ליצור קשר עם חיישנים ומפעילי הרכב.

RTE (סביבת זמן ריצה)

RTE היא שכבת אמצעי תוכנה המספקת שירותי תקשורת לרכיבי התוכנה של AUTOSAR ויישומים הכוללים חיישני AUTOSAR או חלקי מפעיל. המטרה העיקרית לכך היא להפוך את רכיבי התוכנה לבלתי תלויים למיפוי למערכת בקרת מנוע מדויקת.

המאפיינים העיקריים של RTE כוללים את הדברים הבאים.

זה ספציפי עבור מערכת בקרת המנוע ויישום.
הוא נוצר עבור כל יחידת בקרת מנוע.
הממשק שלו אינו תלוי לחלוטין ביחידת בקרת המנוע.

שכבת שירות

זוהי שכבת התוכנה העיקרית המספקת פונקציות שונות כמו להלן.

מערכת הפעלה
שירות זיכרון
תקשורת רשת לרכב
ניהול המדינה של יחידת בקרת המנוע
שירות לפתרון בעיות

שכבה זו מספקת מודולי תוכנה ושירותים בסיסיים עבור יישומים שונים.

המאפיינים העיקריים של שכבת השירות כוללים את הדברים הבאים.

ספציפי עבור MCU ( יחידת מיקרו-בקר ) ואלמנט של חומרת ECU
הממשק של זה אינו תלוי עבור ECU וגם MCU

BSW (תוכנה בסיסית)

שכבת התוכנה הבסיסית כוללת שלוש שכבות כלומר

שכבת הפשטה של ECU
נהגים מורכבים
MCAL (שכבת הפשטה של מיקרו-בקר)

שכבת הפשטה של ECU

ממשק עם שכבת הפשטה של מיקרו-בקר ומנהל התקן חיצוני מספק בעיקר זכות כניסה למכשירים שנמצאים מחוץ אחרת ל- MCU.
ממשק תכנות היישומים משמש לממשק עם MCU.
המטרה העיקרית של שכבה זו היא ליצור שכבת תוכנה גבוהה יותר שאינה תלויה בפריסת חומרה של יחידת בקרת המנוע.

המאפיינים העיקריים של שכבת ההפשטה של ה- ECU כוללים את הדברים הבאים.

ההתקנה יכולה להיות תלויה בחומרה של ה- ECU ואילו היא אינה תלויה ב- MCU
ממשק להזמנה גבוהה יכול להיות עצמאי עבור יחידות חומרה MCU ו- ECU

נהגים מורכבים

שכבות אלה משמשות לפונקציות מרובות פנים שאינן זמינות בשכבות אחרות. שכבה זו יכולה לגשת ישירות ל- MCU. הדוגמאות העיקריות הן בקרת ערכים חשמליים, בקרת הזרקה , איתור עליית מיקום וכו '.

המטרה העיקרית היא למלא פונקציות מסוימות וצרכי תזמון הרצויים להפעלת חיישנים מורכבים כמו גם מפעילים.

המאפיינים העיקריים של נהגים מורכבים כוללים את הדברים הבאים.

הרכבה תלויה מאוד ב- ECU, MCU וכו '.
ניתן להתקין ולתקן ממשק להזמנה גבוהה בהתבסס על הממשק של AUTOSAR

MCAL (שכבת הפשטה של מיקרו-בקר)

ניתן לגשת ישירות למודול תוכנה זה על ציוד היקפי MCU שבב ומכשירים חיצוניים הממופים עם זיכרון. המטרה העיקרית היא ליצור שכבת תוכנה גבוהה יותר עצמאית עבור MCU.

התכונות העיקריות של MCAL כוללות את הדברים הבאים.

הרכבה תלויה ב- MCU
ממשק הסדר הגבוה אינו תלוי ב- MCU.

מטרות ה- AUTOSAR

המטרות העיקריות של AUTOSAR כוללות את הדברים הבאים.

הפעלת יתירות
הפונקציות מ- ECU אחד ל- ECU אחר יכולות להתבצע בתוך הרשת
יכולת תחזוקה במהלך כל מחזור חיי המוצר
שילוב של מודולים פונקציונליים מספקים רבים
שימוש מוגבר בחומרת COTS.
עדכוני תוכנה לאורך תקופת חיי הרכב.
מדרגיות למכוניות שונות
יישום פונקציות חיוניות כמו פתרון ליבה טיפוסי לכל רחבי התעשייה
דרישות בטיחות

יתרונות וחסרונות של AUTOSAR

היתרונות של AUTOSAR כוללים את הדברים הבאים.

“מה ההבדל בין התנגדות להתנגדות ”

שיתוף תוכנה יכול להיות אפשרי בין חברות שונות
שימוש חוזר ברכיב התוכנה
ארכיטקטורת התוכנה הבסיסית מרובדת.
עקביות של ממשקים
יכולת פעולה הדדית
ניתן לעשות שימוש חוזר בקוד תוכנה.
גמישות העיצוב היא יותר
זמן העלות ופיתוח יופחתו
ניתן להגביר את היעילות בהתפתחות תפקודית
שקיפות וממשקים נפרדים יאפשרו מודלים עסקיים חדשים.

החסרונות של AUTOSAR כוללים את הדברים הבאים.

מוּרכָּבוּת
השקעה התחלתית
עקומת למידה

יישומי AUTOSAR

היישומים של ארכיטקטורת Autosar כוללים את הדברים הבאים.

אינפוטיינמנט
חיישנים כמו LIDAR ו- RADAR
תחזוקה ניבוי
חִשׁמוּל
פונקציות ADAS עם מצלמה
v2x
עדכוני מפות
יישומי רכב

שאלות נפוצות

1). מה זה AUTOSAR?

ארכיטקטורת המערכת הפתוחה לרכב היא סוג אחד של ארכיטקטורת תוכנה לרכב, אשר פותחה על ידי ספקי רכב שונים, יצרנים וכו '.

2). מה המטרה של AUTOSAR?

זה מאפשר שימוש בתכנון תוכנה המבוסס על מודל רכיב למערכת כלי רכב.

3). האם AUTOSAR היא מערכת הפעלה?

לא, אבל יש לו מפרט למערכת ההפעלה.

4). מה התפקיד של RTE ב- AUTOSAR?

הוא משמש כדי לספק שירותי תשתית המאפשרים תקשורת לקרות בין רכיבי התוכנה אשר ניגשים למודולי תוכנה בסיסיים כמו ה- מערכת הפעלה ושירות תקשורת.

5). מה הם השכבות בארכיטקטורת AUTOSAR?

ישנם שלושה סוגים של שכבות כמו RTE, שכבת שירות ותוכנה בסיסית.

6). מי פיתח ארכיטקטורת AUTOSAR זו?

הוא פותח על ידי מפתחי כלים, ספקי רכב ויצרניו.

7). איך ללמוד AUTOSAR?

ראשית, למד את היסודות מאנשים מנוסים והתחל לעשות פרויקטים לפיתוח ה- ECU בהתאם לארכיטקטורה שלו. בנוסף, הכינו כמה דוגמאות בתוך Matlab ועברו על הקוד שנוצר.

לפיכך, זה הכל בערך סקירה של AUTOSAR . זוהי ארכיטקטורת תוכנה לרכב סטנדרטית, אשר פותחה על ידי יצרני רכב שונים, יצרנים. המטרה העיקרית של זה היא להקים שכבה בין תוכנות יישומים וחומרת ECU. לכן, תוכנה זו אינה תלויה בעיקר במיקרו-בקרים מועדפים וכן ביצרן רכב בכדי להפוך אותה לשימוש חוזר למספר מערכות יחידת בקרת מנוע. הנה שאלה עבורך, מהי הצורה המלאה של AUTOSAR?