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Fachprojekt "Software im Automobil"
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Überblick

Fachprojekt "Software im Automobil"

Einleitung

Moderne Kraftfahrzeuge sind heterogene, verteilte, eingebettete Rechnersysteme auf Rädern. Der Maybach verfügt beispielsweise über 76 Steuergeräte (engl. Electronic Control Units -- ECUs) auf Basis von 8-32 Bit Mikrocontrollern, die über nicht weniger als fünf Bussysteme miteinander vernetzt sind. Man geht heute davon aus, dass etwa 40% der Produktionskosten eines Autos in die Fahrzeugelektronik und die auf den Steuergeräten laufende Software fließen.

Der Grund für diese enorm großen und stetig wachsenden Aufwendungen liegt in der immer größer werdenden Bedeutung moderner Fahrzeugfunktionen, die ohne Einsatz von Software technisch nicht mehr beherrschbar wären. Typische Beispiele sind über mehrere Steuergeräte verteilt realisierte Fahrzeugfunktionen wie die elektronische Parkbremse oder der automatische Abstandsregeltempomat. Man schätzt, dass Fahrzeuge der Premium-Klasse heute mit Software im Umfang von etwa 10.000.000 Programmzeilen ausgestattet sind. Seit dem Einzug von Software ins Automobil vor ca. 30 Jahren stieg diese Zahl exponentiell, und der Trend wird wohl auch in den nächsten Jahren noch anhalten.

Obwohl in der Summe etliche Megabytes an Software im Automobil bewegt werden, dürfen keine Ressourcen verschwendet werden. Um dem hohen Konkurrenz- und damit Kostendruck in der Automobilbranche Rechnung zu tragen, wird daher dedizierte Hardware eingesetzt und die Systemsoftware anwendungsspezifisch konfiguriert. Zudem werden typischerweise maschinennahe Programmiersprachen wie C oder Assembler eingesetzt.

Die kontinuierlich steigende Komplexität der Software im Kraftfahrzeug und die oben genannten zusätzlichen Erschwernisse, die für heterogene, verteilte, eingebettete Systeme typisch sind, stellen die Automobilhersteller und ihre Zulieferer vor große Herausforderungen. Ohne eine Neuorientierung bezüglich der eingesetzen Entwicklungsprozesse, Entwicklungswerkzeuge, Programmiersprachen und Testverfahren wird es wohl kaum möglich sein, die derzeit stetig wachsende Zahl der Pannen, die durch Elektronik und inbesondere Softwarefehler verursacht werden, in den Griff zu bekommen.

Inhalt

In Kleingruppen wird anhand von vorstrukturierten Übungsaufgaben die Softwareentwicklung in diesem Bereich praktisch geübt. Dabei kommen reale Kfz-Steuergeräte zum Einsatz. Für die Bearbeitung der Aufgaben nötige Grundkenntnisse werden im Laufe des Semesters im Rahmen eines Seminarteils vermittelt.