Lauer, C: Modeling and Analysis of Embedded Real-Time System

Die Elektronik und die Informatik wird in den nächsten Jahrzehnten einen immer höheren Stellenwert im Bereich der Fahrzeugsicherheit einnehmen. Neue Sensoren zur Umweltwahrnehmung werden die Fahrzeuge in die Lage versetzen angemessen auf die aktuelle Verkehrssituation zu reagieren. Es wird erwartet, dass aktive Sicherheitssysteme, wie beispielsweise die automatische Notbremsung, Fußgänger- und Radfahrererkennung und Funktionen zur Unfallvermeidung, die Anzahl tödlicher Verkehrsunfälle weiter zurückgehen lassen werden. Dabei besteht die Herausforderung darin, die neuen Sicherheitsfunktionen in ein System zu integrieren, dass bereits heute hochkomplex und vernetzt ist. Entstehen werden Echtzeitsysteme, die aus hochintegrierten Subsystemen bestehen werden. In dieser Dissertation werden Methoden entwickelt, um die Auslegung derartiger Steuergeräte in frühen Entwicklungsphasen abzusichern. Mithilfe von Modelltransformationen sowie simulativer und formaler Methoden werden verschiedene Architekturkonzepte aus den Perspektiven e¿ektiver Umfeldwahrnehmung, funktionaler Sicherheit und Echtzeitfähigkeit betrachtet und bewertet. Von besonderer Bedeutung sind hierbei die Echtzeiteigenschaften der Softwareanteile der Sicherheitsfunktionen. Alle entwickelten Methoden wurden im Rahmen einer Forschungskooperation zwischen der Universität Erlangen-Nürnberg und der AUDI AG angewendet. Folgende Erkenntnisse konnten unter Anderem gewonnen werden:¿ Die Fusion von Objektlisten verschiedenartiger Sensoren ist aus Kosten-Nutzen-Sicht zu bevorzugen.¿ Modellbasierte Sicherheitsanalysen bieten sich insbesondere in frühen Entwicklungsphasen an, den Entwicklungsprozess zu unterstützen.¿ Für die Echtzeitanalyse von Steuergeräten sind exakte Algorithmen erforderlich, die in der Lage sind die kritischen Systemzustände zu visualisieren.¿ Die Simulation der Softwaretasks ist ein wichtiger Bestandteil der Analyse und ist erforderlich, um die dynamischen Effekte des Systems zu verstehen, sowie die