Cross-layer design of automotive cyber-physical systems

Diese Arbeit stellt Entwurfsmethoden für cyber-physische Systeme (CPS) im Automobilbereich vor. Klassische CPS-Anwendungen im Fahrzeug stellen in Software realisierte eingebettete Regelungssysteme da. Der Entwicklungsprozess solcher Systeme ist üblicherweise auf verschiedene Entwicklungsdomänen verteilt, innerhalb derer jeweils grundlegende Betrachtungen bezüglich des Systementwurfs, Reglerentwurfs, Software-Engineerings und der Plattformintegration angestellt werden. Die Anwendung eines solchen Separation-of-Concerns-Prinzips auf CPS führt oftmals zu ungewollten Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Entwurfsebenen, welche schwer zu beseitigen sind und oft erst nach der Systemintegration im Testfahrzeug in Erscheinung treten. In dieser Arbeit wird ein domänenübergreifender Entwurfsansatz für CPS im Fahrzeug verfolgt, welcher anstelle einer getrennten Betrachtung der einzelnen Entwicklungsdomänen einen gemeinsamen und durchgängingen Entwurfsansatz verschiedener Domänen beabsichtigt. Gegenüber einer getrennten Betrachtung ist ein solcher domänenübergreifender Ansatz zwar mit einer höheren Komplexität verbunden, ermöglicht aber im Gegenzug ungewollte Seiteneffekte zu bewältigen und somit den Integrationsprozess zu vereinfachen.