AUTOSARとは：アーキテクチャとそのアプリケーション

に 自動車システム 、電子的または電気的な複雑さが増しています。現代の車両では、ECUとして知られている100を超えるエンジン制御ユニットがあります。各ECUには、プロセッサなどのハードウェアが変更された後、最初から頻繁に言い換える必要のある多くの機能が含まれています。自動車にとって、ハードウェアの助けを借りてアプリケーションソフトウェアを独立させることは非常に重要です。これを実現するために、AUTOSARで基本的な機能を実行して、自動車のエンジン制御ユニット向けのオープンソフトウェアアーキテクチャを作成およびセットアップします。この記事では、AUTOSARの概要について説明します。

Autosarの概要

AUTOSARはさまざまなによって開発されました 自動車 BMW、Continental AG、Daimler-Benz、Robert Bosch GmbH、Siemens VDOなどの2003年の製造会社は、自動車の電気および電子機器向けのオープンな業界標準アーキテクチャを確立しました。 11月の同じ年に、フォードのよ​​うな有名な自動車会社がコアパートナーのように加わりました。 12月にはトヨタ自動車株式会社とグループPSAが参加しました。 2008年2月、Siemens VDO CompanyがContinentalを通じて買収された後、AUTOSARの自律的なコアパートナーではなくなりました。

2003年、AUTOSARは自動車産業向けに4つの主要なソフトウェアアーキテクチャをリリースしました。 AUTOSARの作業は、3つのフェーズに分けることができます。 2004年から06年までのフェーズ1では基本的な開発が行われ、2007年から09年までのフェーズ2では基本的な開発がアーキテクチャと方法論で拡張されました。 2010年から13年までのフェーズ3では、保護と推奨される改善を行うことができます。アダプティブプラットフォームの作業は2016年に開始され、主要な開発アクションは、AutoSARのClassic、Adaptive、Foundationの複合リリースでようやく公開されました。

AUTOSARとは何ですか？

AUTOSARという用語は、「Automotive OpenSystemArchitecture」の略です。これは、標準化されているだけでなく、オープンな自動車用ソフトウェアアーキテクチャでもあります。このアーキテクチャは、アプリケーションソフトウェア内のインターフェイスと車両の基本機能をサポートします。また、すべてのAUTOSARアソシエイト向けのエンジン制御システムの使い慣れたソフトウェアアーキテクチャの確立にも役立ちます。

AUTOSARは、単純な統合など、車両内のより複雑な電気および電子システムを処理し、複雑なエンジン制御（ECU）ネットワーク内の機能を切り替え、製品全体のライフサイクルを制御するために、従業員に本質的な利点を提供するために使用されます。

この自動車用ソフトウェアアーキテクチャは、さまざまな自動車メーカー、ツール開発者、およびサプライヤを通じて共同で開発されました。このプラットフォームは、既存のモデルに支障をきたすことなく、自動車業界の車両の機能を強化します。

自動車のエンジンコントロールユニットには、次の機能が含まれています。

• アクチュエータやセンサーなどのハードウェアとの強力なインターフェース
• 車内のバスシステムとのインターフェース
• 16/32ビットマイクロコントローラーを含む
• 内部または外部フラッシュメモリ
• リアルタイムシステム

Autosarアーキテクチャと例

AUTOSARレイヤーアーキテクチャは、ソフトウェアを5つのレイヤーに分割します。最初に、OSIベースの特徴的なレイヤーモデルがAUTOSARソフトウェアの階層配置を説明していることを確認します。このため、基本的なソフトウェア、ランタイム環境、アプリケーション層の3つの部分に細分されます。すべてのレイヤーで、特定のソフトウェアモジュールが抽象化され、これらのレイヤーはインターフェイスを介して通信します。

AUTOSARアーキテクチャ

ザ・ AUTOSARアーキテクチャのさまざまなレイヤー アプリケーション層、RTE（ランタイム環境）、サービス層、BSW（基本ソフトウェア）などのマイクロコントローラーで実行します。各層には、アプリケーションソフトウェアをエンジン制御ユニットから自律的にするための事前定義されたソフトウェアモジュールとサービスが含まれています。

アプリケーション層

AUTOSARアーキテクチャの最初のレイヤーは、カスタム機能の実装をサポートするアプリケーションレイヤーです。これには、ソフトウェアコンポーネントと、指示に従って正確なタスクを実行するためのいくつかのアプリケーションが含まれています。

このレイヤーには、アプリケーションソフトウェア、ソフトウェアのポート、ポートインターフェイスなどの3つのコンポーネントが含まれます。これらのコンポーネントの場合、アーキテクチャはアプリケーション層内の標準化されたインターフェイスを保証します。このレイヤーのソフトウェアコンポーネントは、車両機能をサポートする簡単なアプリケーションの生成を支援します。

これらのコンポーネント間の相互作用は、仮想ファンクションバスを備えた正確なポートを介して許可できます。これらのポートは、AUTOSARのBSWとソフトウェアコンポーネント間の相互作用を容易にします。
これはAUTOSARのアーキテクチャの概要であり、リアルタイムの供給とセキュリティの制約をサポートします。標準プラットフォームは、MCUに応じて、車両のエンジン制御ユニットが車両のセンサーやアクチュエーターに接触できるようにすることで、セキュリティやネットワークなどのさまざまなアプリケーションをサポートします。

RTE（ランタイム環境）

RTEは、AUTOSARのソフトウェアコンポーネントに通信サービスを提供するミドルウェアレイヤーであり、アプリケーションにはAUTOSARセンサーまたはアクチュエーター部品が含まれます。これの主な目的は、正確なエンジン制御システムにマッピングするためにソフトウェアコンポーネントを独立させることです。

RTEの主な機能は次のとおりです。

• これは、エンジン制御システムとアプリケーションに固有のものです。
• エンジンコントロールユニットごとに生成されます。
• そのインターフェースは、エンジンコントロールユニットから完全に独立しています。

サービスレイヤー

これは、次のようなさまざまな機能を提供するメインのソフトウェアレイヤーです。

• オペレーティング・システム
• メモリサービス
• 車両のネットワーク通信
• エンジンコントロールユニットの状態管理
• 問題解決サービス

このレイヤーは、さまざまなアプリケーションに基本的なソフトウェアモジュールとサービスを提供します。

サービスレイヤーの主な機能は次のとおりです。

• MCUに固有（ マイクロコントローラユニット ）およびECUハードウェアの要素
• このインターフェースは、ECUとMCUで独立しています。

BSW（基本ソフトウェア）

基本的なソフトウェア層には、3つの層が含まれます。

• ECU抽象化レイヤー
• 複雑なドライバー
• MCAL（マイクロコントローラー抽象化レイヤー）

ECU抽象化レイヤー

• マイクロコントローラー抽象化レイヤーおよび外部デバイスドライバーとのインターフェイスは、主に、MCUの内部または外部にあるデバイスへのエントリの権利を提供します。
• アプリケーションプログラミングインターフェイスは、MCUとのインターフェイスに使用されます。
• このレイヤーの主な目的は、エンジンコントロールユニットのハードウェアレイアウトに依存しない上位のソフトウェアレイヤーを作成することです。

ECU抽象化レイヤーの主な機能は次のとおりです。

• 取り付けはECUのハードウェアに依存する可能性がありますが、MCUには依存しません
• 高次インターフェースは、MCUおよびECUハードウェアユニットに対して独立させることができます

複雑なドライバー

これらのレイヤーは、他のレイヤーでは使用できない多面的な機能に使用されます。この層はMCUに直接アクセスできます。主な例は、電気的価値の制御です。 噴射制御 、位置増加の検出など。

主な目的は、アクチュエータだけでなく複合センサーを操作するために必要な特定の機能とタイミングの必要性を満たすことです。

複雑なドライバーの主な機能は次のとおりです。

• 取り付けはECU、MCUなどに大きく依存します。
• AUTOSARのインターフェースに基づいて、高次インターフェースをマウントおよび標準化できます

MCAL（マイクロコントローラー抽象化レイヤー）

このソフトウェアモジュールは、メモリにマッピングされたオンチップMCU周辺機器および外部デバイスに直接アクセスされます。主な目的は、MCUに依存しない上位のソフトウェアレイヤーを作成することです。

MCALの主な機能は次のとおりです。

• 取り付けはMCUに依存します
• 高次インターフェースはMCUに依存しません。

AUTOSARの目的

AUTOSARの主な目的は次のとおりです。

• 冗長性のアクティブ化
• あるECUから別のECUへの機能はネットワーク内で実行できます
• 製品ライフサイクル全体での保守性
• 多くのサプライヤーからの機能モジュールの組み込み
• COTSハードウェアの利用の増加。
• 自動車の寿命全体にわたるソフトウェアの更新。
• さまざまな自動車へのスケーラビリティ
• 業界全体の典型的なコアソリューションのような重要な機能の実装
• 安全要件

AUTOSARの長所と短所

AUTOSARの利点は次のとおりです。

• 異なる会社間でソフトウェア共有が可能
• ソフトウェアコンポーネントの再利用性
• 基本的なソフトウェアアーキテクチャは階層化されています。
• インターフェイスの一貫性
• 相互運用性
• ソフトウェアコードは再利用できます。
• 設計の柔軟性はより高い
• コストと開発時間が削減されます
• 機能開発の中で効率を上げることができます
• 透明性と明確なインターフェースにより、新しいビジネスモデルが可能になります。

AUTOSARの欠点は次のとおりです。

• 複雑
• 初期投資
• 学習曲線

AUTOSARのアプリケーション

Autosarアーキテクチャのアプリケーションには次のものがあります。

• インフォテインメント
• LIDARやRADARなどのセンサー
• 予知保全
• 電化
• カメラ付きADAS機能
• v2x
• 地図の更新
• 自動車アプリ

よくある質問

1）。 AUTOSARとは何ですか？

自動車用オープンシステムアーキテクチャは、さまざまな自動車サプライヤ、メーカーなどによって開発された自動車ソフトウェアアーキテクチャの一種です。

2）。 AUTOSARの目的は何ですか？

これにより、車両システムのコンポーネントモデルに基づくソフトウェア設計を使用できるようになります。

3）。 AUTOSARはオペレーティングシステムですか？

いいえ。ただし、オペレーティングシステムの仕様があります。

4）。 AUTOSARにおけるRTEの役割は何ですか？

これは、次のような基本的なソフトウェアモジュールにアクセスするソフトウェアコンポーネント間で通信を行うためのインフラストラクチャサービスを提供するために使用されます。 オペレーティング・システム ＆コミュニケーションサービス。

5）。 AUTOSARアーキテクチャのレイヤーは何ですか？

RTE、サービスレイヤー、基本ソフトウェアの3種類のレイヤーがあります。

6）。このAUTOSARアーキテクチャを開発したのは誰ですか？

これは、ツール開発者、自動車サプライヤー、およびそのメーカーによって開発されています。

7）。 AUTOSARを学ぶ方法は？

まず、経験者から基本を学び、アーキテクチャに応じてECUを開発するプロジェクトを開始します。さらに、Matlab内でいくつかのサンプルを作成し、生成されたコードを確認します。

したがって、これはすべてについてです AUTOSARの概要 。これは、さまざまな自動車サプライヤー、メーカーによって開発された、標準化された自動車ソフトウェアアーキテクチャです。これの主な目的は、アプリケーションソフトウェアとECUハードウェアの間にレイヤーを設定することです。したがって、このソフトウェアは、多くの個別のエンジン制御ユニットシステムで再利用できるようにするために、主に推奨されるマイクロコントローラーや自動車メーカーから独立しています。ここにあなたへの質問があります、AUTOSARの完全な形は何ですか？