《汽車系統(tǒng)設(shè)計的整體解決方案》研究報告

摘要
　　介紹了一種使用標準化的、分等級的功能作為一個單一的層級來描述電氣、電子和軟件內(nèi)容的車輛系統(tǒng)設(shè)計方法。然后在一個合成過程中生成特定域的執(zhí)行層級，并使用適當指標進行評估。重點是快速的迭代優(yōu)化和對跨域架構(gòu)的評估和驗證。
　　基于功能的系統(tǒng)工程
　　用功能性方法來介紹和開發(fā)系統(tǒng)架構(gòu)通常是基于如EAST-ADL或SysML等UML（統(tǒng)一建模語言）衍生的特定域的語言。同時，用各種形式和抽象層級（例如功能、活動、序列和/或狀態(tài)圖） 來介紹將要被開發(fā)的系統(tǒng)的技術(shù)內(nèi)容（組件），然后為了執(zhí)行進行適當?shù)挠成洹?br /> 　　使用這種方法需要做大量的工作，不太適用于架構(gòu)評估，更適用于詳細的歸檔。事實上，為了能夠?qū)φw系統(tǒng)架構(gòu)進行有意義的技術(shù)和財務評估 ，必須非常詳細地明確每個單個層級直到到達足夠程度的細節(jié)。在隨后的映射中 ， 工作量會按細節(jié)程度的平方數(shù)增加：例如，在單個層級中的工件數(shù)量。
　　如果計算相應的指標不夠敏捷，就無法及時地對功能分配的變化進行評價，也就無法為每個單個的將要被評價的選擇提供真正有意義的結(jié)果，例如一個具體控制單元的軟件組件。
　　總體而言，這極大地影響了架構(gòu)的研究。在某些情況下提供必要的數(shù)據(jù)和計算想要的指標所需要的時間可能比整個項目原計劃的時間還要多！
　　功能模型
　　介紹的另一種方法使用了在一個單一層級上結(jié)合了標準化的、分等級的功能模型來描述系統(tǒng)架構(gòu)的技術(shù)內(nèi)容。 標準化 的功能模型指可從它們最終作為硬件、驅(qū)動器和軟件組件執(zhí)行中分離出來的單個功能。不再在多個（在某些情況下是多余的）層級上分發(fā)模型，取而代之的是單個的特定域的描述可以與一個單個的功能抽象結(jié)合，從而消除了冗長的映射過程。通過可以被標準化（變成軟件、電氣或總線信號）的信號實現(xiàn)單個功能間的通信。所有的工件都可以與一組來自詳細的選項/變型模型的規(guī)則有關(guān)。硬件、軟件和電子&網(wǎng)絡通信的組件模型可以因此而集成在一起，并且使用設(shè)計規(guī)則檢查（DRC）來同時檢查和驗證他們的語義依賴關(guān)系。
　　通過這種方式可以早在功能抽象層級捕獲下游執(zhí)行域（硬件、軟件、網(wǎng)絡和電氣）的技術(shù)、變型推動的內(nèi)容，并在所有變型中驗證該內(nèi)容。
　　為了說明這種方法，圖3展示了許多功能塊。軟件功能（SW）、驅(qū)動器組件（D），傳感器（S）和執(zhí)行器（A）在一個單個的抽象層級被描述和顯示。功能間的信號根據(jù)它們需要執(zhí)行的顏色顯示：紅色（SW）、綠色（PCB上的電子信號 ） 、橙色（線束上的電子信號）和藍色（ 網(wǎng)絡上的信號 ） 。
　　
　　標出各種功能、選項分配和外部功能塊或信號參考的功能圖。
　　在圖4中，單個類型的分配與下游平臺的執(zhí)行要求一致。如果一個功能是屬于軟件類的，這意味著該功能在平臺上在下游分配中被視為SW組件：它應被分配到控制單元，而不是一個單純的電氣組件。注意，一些功能和信息是可選的，與選項/變型模型呼應。