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18 Elektronik automot ive Power-Datenarchitekturen Tabelle 2 Beispiele für typische ECU-Verarbeitungstypen nach Funktionsdomäne Quelle Siemens EDA Domain Control Loop Time Real Time ASIL Processing Type Software Type Examples Infotainment ms AVB Soft Real Time Mostly QM Up to B µC with GPU Linux Android RTOS AUTOSAR Com Touch Screen Media Cluster Body Comfort ms Soft Real Time Mostly QM Up to B µP AUTOSAR Doors Seats Locks HVAC Powertrain µs Hard Real Time Up to D µP Multicore AUTOSAR Engine Transmission Motor Inverter DCDC Chassis ms µs Hard Real Time Up to D µP Multicore AUTOSAR ABS ESC Suspension ADAS Domain ms Hard Real Time Up to D µC with GPU AUTOSAR + Linux RTOS ADAS Domain Primary Secondary ADAS Sensors ms Hard Soft Real Time Up to D B Ccommon µC with GPU AUTOSAR + Linux RTOS FPGA Camera Lidar Radar Prozessor-Netzwerkund Gateway-Lasten Die relative Auslastung jedes Steuergeräteprozessors Netzwerks oder Netzwerkzweigs sowie der Gateways zwischen den Netzwerken ist eine weitere kritische architektonische Überlegung Da die Funktionen bestimmten Steuergeräten zugeordnet sind belasten die zugehörigen Signale die mit dem Steuergerät verbundenen Netzwerke zusätzlich Existieren keine direkten Verbindungen zwischen den jeweiligen Quellen und Zielen der Signale wird ein Gateway für die Verbindung benötigt Jedes neue Gateway erhöht die Last und die Häufigkeit der Signale die gesendet werden um eine bestimmte Zeitplanung zu liefern In einer funktionsorientierten Domänenarchitektur kann es erforderlich sein Signale für Statusund Modusinformationen über das Netzwerk-Backbone zu leiten was zwei Gateways zur Folge hat Verbindungen zwischen verschiedenen Netzwerken sind unerwünscht da sie den Cybersicherheitsfunktionen die Verteidigung des Gesamtsystems erschweren da hierdurch zusätzliche Wege für böswillige Angreifer zur Verfügung stehen Ein Designtool das Analysen unterschiedlicher Funktionsverteilungen ermöglicht um die Folgen jeder Zuordnung vorherzusagen kann eine erhebliche Menge Zeit sparen und von Beginn an korrekte Architekturen unterstützen Bei funktionalen Zuordnungen zu Steuergeräten ist es entscheidend die spezifische Art der Verarbeitung für jedes Steuergerät zu berücksichtigen Die für die Hauptverarbeitung zuständigen Steuergeräte in jeder Domäne haben unterschiedliche Eigenschaften hinsichtlich der Echtzeitund Sicherheitsanforderungen und der Hardwareausstattung Tabelle 2 Wenn während eines Updates Funktionen zu einer Architektur hinzugefügt werden müssen diese aufgeteilt und Steuergeräten die für den jeweiligen Funktionstyp geeignet sind zugewiesen werden Harte Echtzeitprozesse sind äußerst zeitkritisch und müssen innerhalb eines kleinen Zeitfensters mit einer reproduzierbaren Verarbeitungszeit ausgeführt werden Dieser Vorgang kann bei hoher Frequenz geplant und beispielsweise durch den Kurbelwinkel des Motors oder die Position des Motorrotors ausgelöst werden Beispiele reichen von der Steuerung der Kraftstoffeinspritzung bei Benzinund Dieselmo-Bild 2 Die Fusion redundanter Sensordaten ermöglicht ADAS und selbstfahrenden Systemen ein höheres Maß an funktionaler Sicherheitsintegrität zu erreichen Bild Siemens EDA