Gli strumenti di simulazione per lo sviluppo di sistemi elettronici automotive

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1 18 aprile 2012 Gli strumenti di simulazione per lo sviluppo di sistemi elettronici automotive Andrea Delmastro R&D Manager

2 La normativa ISO Road vehicles Functional Safety Soddisfare esigenze per applicazioni e sistemi elettrici ed elettronici in ambito veicoli stradali. Descrivere e personalizzare le attività dell automotive safety lifecycle (gestione, sviluppo, produzione, messa in opera, service, smantellamento) Valutare il rischio in ambito automotive sulla base delle classi di rischio (Automotive Safety Integrity Level, ASIL) Definire i requisiti di sicurezza utilizzando le ASIL Fornire i requisiti per la validazione e le confirmation measure E composta da 9 parti: Part 1 : Dizionario Part 2 : Gestione della sicurezza funzionale Part 3 : Impostazione progetto Part 4 : Sviluppo prodotto a livello sistema Part 5 : Sviluppo prodotto a livello hardware Part 6 : Sviluppo prodotto a livello software Part 7 : Produzione e servizio operativo Part 8 : Processo di supporto Part 9 : Analisi orientata all ASIL ed alla sicurezza 18 aprile

3 Part 6 : Sviluppo prodotto a livello software Sotto-fasi per lo sviluppo di componenti software Pianificazione dello sviluppo software Definizione dei software safety requirement Progettazione dell architettura del software Sviluppo e implementazione delle unità software Test delle unità software Integrazione e test del software Verifica dei software safety requirement 18 aprile

4 Part 6 : Sviluppo prodotto a livello software Per ciascuna sotto-fase, la norma assegna livelli di ASIL Esempio Meno restrittivo Automotive Safety Integrity Level Più restrittivo ++ fortemente raccomandato + raccomandato o non raccomandato o sconsigliato Per ciascuna sotto-fase, la norma definisce requisiti, raccomandazioni e metodologie di lavoro al fine del raggiungimento dell assegnato livello di ASIL. La norma richiede che i metodi e processi di lavoro pianificati siano supportati da linee guida e strumenti opportuni. 18 aprile

5 Model-based Design nella norma ISO Il Model-based Design è una metodologia di progettazione utile allo sviluppo di software in conformità a raccomandazioni per la descrizione dell architettura, alla definizione dei safety requirement all utilizzo di metodi formali e semi formali per la verifica dei requisiti. Modelli funzionali includono aspetti di definizione, progettazione, implementazione sono d ausilio alla definizione delle architetture e alla pianificazione dei test Importante anche per lo sviluppo software di sistemi embedded automotive Control System design Dynamic simulation Esistono molti strumenti commerciali di supporto alla modellazione: interfacce grafiche semiformali con diagrammi a blocchi gerarchici (control diagram) e diagrammi a stati e transizioni (state chart) editor grafici per uno sviluppo intuitivo di modelli complessi struttura modulare e gerarchica per controllare la complessità del sistema in sviluppo Simulabilità Generazione automatica di codice per sistemi embedded 18 aprile

6 Raccomandazione norma ISO Documentazione del software Conformità regole MISRA le linee guida per la scrittura di codice, specifiche per il linguaggio di programmazione utilizzato; Metodi di verifica del software tecniche di analisi statica e dinamica di codice; Tracciabilità correlazione tra requisiti, modelli, codice generato conformità tra codice generato e modello conformità tra codice generato e linee guida compatibilità con interfacce hardware corretta implementazione di tutte le funzionalità assenza di funzionalità non specificate Tipologia di test requirement based test, interface test, fault injection test, resource usage test, back to back test between model and code; Strumenti di simulazione: MIL, SIL, PIL o HIL; Reportistica. 18 aprile

7 Il processo di sviluppo software requisiti del software implementazione del modello del controllo codifica del modello generazione del codice 18 aprile

8 Progettazione e implementazione delle unità software Testing delle unità software Integrazione del software e testing Verifica dei requisiti di sicurezza del software Strumenti The Mathworks 18 aprile

9 Strumenti Mechanical Simulation BikeSim, CarSim, CarSim-RT, TruckSim e TruckSim-RT Simulatore di dinamica del veicolo Implementa un modello matematico del sistema veicolo completo permette di definire I/O per la comunicazione con simulatori dinamici esterni (ad esempio Simulink). 18 aprile

10 Opal-RT RT-Lab RT-LAB, completamente integrato con MATLAB/Simulink, è l ambiente aperto per la Real-Time Simulation. RT-LAB fornisce strumenti per la simulazione di modelli complessi, distribuiti su una rete di target. 18 aprile

11 Conclusioni Cenni sulla normativa ISO Parte 6: Fasi dello sviluppo prodotto a livello software V-Model per il software development process Definizione di Model-based Design Principali raccomandazioni della normativa ISO Strumenti di sviluppo software: The MathWorks Mechanical Simulation Opal-RT Rt-Lab 18 aprile

12 Grazie per l attenzione Ing. Andrea Delmastro, Ph.D. Engineering Manager R&D and Control Systems Ph Mobile: andrea.delmastro@amet.it (Skype: andreadelmastro) AMET S.r.l. Via Livorno, 60 - Environment Park Torino - Italy Ph Fax info@amet.it Web: 18 aprile