Modellgetriebene Architekturentwicklung für Car-2-Car Kommunikation Jerome Pfeiffer Seminar am Lehrstuhl für Software Engineering RWTH Aachen Quelle: Spiegel.de.

Präsentation zum Thema: "Modellgetriebene Architekturentwicklung für Car-2-Car Kommunikation Jerome Pfeiffer Seminar am Lehrstuhl für Software Engineering RWTH Aachen Quelle: Spiegel.de."—  Präsentation transkript:

1 Modellgetriebene Architekturentwicklung für Car-2-Car Kommunikation Jerome Pfeiffer Seminar am Lehrstuhl für Software Engineering RWTH Aachen Quelle: Spiegel.de

2 Jerome Pfeiffer Lehrstuhl für Software Engineering RWTH Aachen Folie 2 Gliederung MontiArcAutomaton Systemarchitektur2.Simulation3.Motivation und Grundlagen 1. Zusammenfassung und Ausblick4.

3 Jerome Pfeiffer Lehrstuhl für Software Engineering RWTH Aachen Folie 3 Motivation  Wachsendes Verkehrsaufkommen  Mehr Unfälle und Verkehrsstaus  Integration von Sensorik in Fahrzeugen  Car-2-Car tauscht Daten zwischen Fahrzeugen aus  Steigerung der Verkehrssicherheit und Effizienz  Anforderungen: 1.Austausch von Sensor- und Verhaltensdaten. 2.Aufgaben werden auf Komponenten verteilt 3.Erkennung und Lösung von Verkehrsszenarien. 4.Erweiterungsmöglichkeiten für weitere Szenarien und Funktionen.  Wenige Forschungsansätze zu Car-2-Car Softwarearchitekturen Wie sieht eine modulare Softwarearchitektur aus für Car-2-Car Kommunikation aus?

4 Jerome Pfeiffer Lehrstuhl für Software Engineering RWTH Aachen Folie 4 Modellgetriebene Softwareentwicklung  Abstraktion der Software in Modelle  Modell zentraler Bestandteil der Softwareentwicklung  Verbesserung der Verständlichkeit und Erweiterbarkeit Softwarewissen im Generator  Generator produziert lauffähigen Code  Modellierer muss nur Domäne kennen  Software-Qualität abhängig von Generatoren Quell- code Modelle A VW X B Y Z Sprachintegration und Code-Generatoren

5 Jerome Pfeiffer Lehrstuhl für Software Engineering RWTH Aachen Folie 5  Architektur = hierarchische Komponenten  Komponenten: atomar oder komponiert  Kommunikation über Konnektoren und gerichtete, typisierte Ports  Verhalten: eingebettete Automaten oder Java-Implementierung MAA ActionCalculator Controller «automaton» SwitchLeftCalculator «java» Maneuver- Calculator maneuver Verhalten als eingebetteten Automaten Komponierte Komponente Port Konnektor Verhalten in Java A B

6 Jerome Pfeiffer Lehrstuhl für Software Engineering RWTH Aachen Folie 6 MontiArcAutomaton Systemarchitektur «java» Communicator Architecture Car a Set VehicleData output input MAA VehicleData output VehicleData output Car b Car c

7 Jerome Pfeiffer Lehrstuhl für Software Engineering RWTH Aachen Folie 7 Architektur des Fahrzeugs MAA Controller «java» SensorSystem commandvehicleData sensorData route action «java» Receiver «java» VehicleSystem «java» Navigation «java» Sender vehicleData Car vehicleData

8 Jerome Pfeiffer Lehrstuhl für Software Engineering RWTH Aachen Folie 8 Steuerungskomponente Maneuver Calculator Controller «java» Situation- Calculator Action Calculator route vehicleData sensorData action maneuver situation curData MAA

9 Jerome Pfeiffer Lehrstuhl für Software Engineering RWTH Aachen Folie 9 Situationserkennung Fahrzeug führt ein Manöver aus [In Ausführung] [Keine Ausführung] Erkennung der Situation [Kreuzungssituation] Berechne Fahrsituation Berechne Kreuzungssituation AD [Fahrsituation] Fahrsituation

10 Jerome Pfeiffer Lehrstuhl für Software Engineering RWTH Aachen Folie 10 Manöverberechnung ManeuverCalculator «automaton» DrivingManeuver- Calculator maneuver situation «java» Situation- Switch situation «java» Maneuver- Creator MAA Weitere Manöverkalkulatoren …

11 Jerome Pfeiffer Lehrstuhl für Software Engineering RWTH Aachen Folie 11 Beispiel: DrivingManeuverCalculator DrivingManeuverCalculator maneuver Situation s Overtaking Driving !s.leftLaneBlocked && s.frontBlocked / maneuver = SWITCHLEFT s.leftLaneBlocked && s.frontBlocked / maneuver = BRAKE !s.rightLaneBlocked / maneuver = SWITCHRIGHT s.rightLaneBlocked && s.frontBlocked / maneuver = BRAKE Compute Driving Compute Overtaking s.finished / maneuver = FINISHED s.finished / maneuver = FINISHED Automatenzustand Eingangsbedingung Ausgangsbelegung MAA

12 Jerome Pfeiffer Lehrstuhl für Software Engineering RWTH Aachen Folie 12 Beispiel: DrivingManeuverCalculator DrivingManeuverCalculator maneuver Situation s Overtaking Driving !s.leftLaneBlocked && s.frontBlocked / maneuver = SWITCHLEFT s.leftLaneBlocked && s.frontBlocked / maneuver = BRAKE !s.rightLaneBlocked / maneuver = SWITCHRIGHT s.rightLaneBlocked && s.frontBlocked / maneuver = BRAKE Compute Driving Compute Overtaking s.finished / maneuver = FINISHED s.finished / maneuver = FINISHED Automatenzustand Eingangsbedingung Ausgangsbelegung MAA

13 Jerome Pfeiffer Lehrstuhl für Software Engineering RWTH Aachen Folie 13 Beispiel: DrivingManeuverCalculator DrivingManeuverCalculator maneuver Situation s Overtaking Driving !s.leftLaneBlocked && s.frontBlocked / maneuver = SWITCHLEFT s.leftLaneBlocked && s.frontBlocked / maneuver = BRAKE !s.rightLaneBlocked / maneuver = SWITCHRIGHT s.rightLaneBlocked && s.frontBlocked / maneuver = BRAKE Compute Driving Compute Overtaking s.finished / maneuver = FINISHED s.finished / maneuver = FINISHED Automatenzustand Eingangsbedingung Ausgangsbelegung MAA

14 Jerome Pfeiffer Lehrstuhl für Software Engineering RWTH Aachen Folie 14 Beispiel: DrivingManeuverCalculator DrivingManeuverCalculator maneuver Situation s Overtaking Driving !s.leftLaneBlocked && s.frontBlocked / maneuver = SWITCHLEFT s.leftLaneBlocked && s.frontBlocked / maneuver = BRAKE !s.rightLaneBlocked / maneuver = SWITCHRIGHT s.rightLaneBlocked && s.frontBlocked / maneuver = BRAKE Compute Driving Compute Overtaking s.finished / maneuver = FINISHED s.finished / maneuver = FINISHED Automatenzustand Eingangsbedingung Ausgangsbelegung MAA

15 Jerome Pfeiffer Lehrstuhl für Software Engineering RWTH Aachen Folie 15 Beispiel: DrivingManeuverCalculator DrivingManeuverCalculator maneuver Situation s Overtaking Driving !s.leftLaneBlocked && s.frontBlocked / maneuver = SWITCHLEFT s.leftLaneBlocked && s.frontBlocked / maneuver = BRAKE !s.rightLaneBlocked / maneuver = SWITCHRIGHT s.rightLaneBlocked && s.frontBlocked / maneuver = BRAKE Compute Driving Compute Overtaking s.finished / maneuver = FINISHED s.finished / maneuver = FINISHED Automatenzustand Eingangsbedingung Ausgangsbelegung MAA

16 Jerome Pfeiffer Lehrstuhl für Software Engineering RWTH Aachen Folie 16 Aktionsberechnung ActionCalculator «java» Action Calculator Switch «automaton» SwitchLeftActionCalculator «java» Action- Joiner maneuver action MAA Weitere Aktionskalkulatoren …

17 Jerome Pfeiffer Lehrstuhl für Software Engineering RWTH Aachen Folie 17 Anbindung an den Simulator 1.2.3.4. Simulation of Urban Mobility  Funktionen: Modellierung eines Straßennetzes Java-Schnittstelle 2D Darstellung Fahrzeug

18 Jerome Pfeiffer Lehrstuhl für Software Engineering RWTH Aachen Folie 18 Zusammenfassung und Ausblick Zusammenfassung  Architektur zum Austausch von Daten zwischen Fahrzeugen  Verarbeitung in einer zentralen Steuerungskomponente  Situationserkennung Manöver Aktion Ausführung  Klar erkennbare Verantwortlichkeiten der Komponenten  Architektur ist erweiterbar und wiederverwendbar  In Simulator evaluiert Ausblick  Verbesserung der Situationserkennung  Weitere Manöver und Aktionen  Mit weiteren Verkehrssimulatoren und Szenarien evaluieren  Car-2-X (z.B. Ampeln, Fußgänger)  DFG Projekt