1. Herramientas de desarrollo de arquitectura
(1) PREVISIÓN
PREEvision es una herramienta de desarrollo de arquitectura eléctrica y electrónica gráfica basada en modelos desarrollada por Vector, que se puede utilizar para fabricantes de equipos originales (OEM) y Tier1 automotrices para desarrollar arquitecturas eléctricas y electrónicas a nivel de vehículos o sistemas. PREEvision adopta un modelo de desarrollo en capas para dividir la arquitectura electrónica y eléctrica en múltiples niveles de arriba a abajo Los elementos de la arquitectura de capas se asocian de manera efectiva para formar un modelo de arquitectura eléctrica y electrónica unificado y completo.
Características y ventajas:
● Funciones integrales: cubriendo requisitos, funciones, software, comunicación, hardware, arnés de cableado, seguridad funcional, etc.
● Seguimiento del diseño: el contenido del diseño de cada capa se mapea y vincula de arriba a abajo, lo que respalda de manera eficaz el seguimiento del diseño.
● Fuente única de datos: todos los ingenieros comparten la misma base de datos para el desarrollo colaborativo, lo que garantiza de manera efectiva la consistencia de los datos de diseño.
● Interfaz gráfica: lo que ve es lo que obtiene, lo que evita la ambigüedad del texto puro y mejora la eficiencia del diseño.
● Gestión de la deformación: admite alternativas de diseño, distingue eficazmente entre configuraciones altas, medias y bajas, y admite la evaluación de múltiples soluciones.
● Verificación de consistencia: verifique el modelo de diseño a través de reglas de verificación para garantizar la consistencia e integridad del modelo de salida
● Evaluación de la arquitectura: establecer indicadores de evaluación de acuerdo con los requisitos de evaluación de los usuarios y evaluar las ventajas y desventajas de la arquitectura y las soluciones alternativas.
● Informes personalizados: plantillas configurables, que brindan salida de informes gráficos y de texto y generan de manera eficiente varios documentos personalizados
● Desarrollo colaborativo: proporcione un entorno de desarrollo colaborativo para respaldar el trabajo colaborativo en línea de varias personas en diferentes etapas y funciones.
(2) SystemWeaver
El software SystemWeaver es una herramienta de plataforma de desarrollo e investigación colaborativa electrónica y eléctrica de nivel empresarial desarrollada por la empresa sueca Systemite. Apoye el proceso V de investigación y desarrollo de sistemas electrónicos y eléctricos, diseñe, analice, verifique y administre sistemas electrónicos y eléctricos desde múltiples etapas, como requisitos-función-sistema-ECU-prueba, y puede rastrear y correlacionar los datos de todo el proceso del sistema para garantizar la exactitud de la consistencia, consistencia y eficacia de los datos. Las empresas pueden personalizar y desarrollar modelos de SystemWeaver que se ajusten a los patrones de diseño empresarial de acuerdo con las necesidades de sus propios productos y configurar módulos de funciones de software personalizados a través de los modelos.
(3) Comparación entre PREEvision y SystemWeaver
| elemento de comparación | elemento de comparación de subfunción | PREEvisión | SystemWeaver |
| tipo de datos | modelado de la demanda | apoyo | apoyo |
| modelado de funciones lógicas | apoyo | apoyo | |
| Modelado de arquitectura de software AUTOSAR | apoyo | apoyo | |
| Modelado de diseño de Ethernet basado en SOA | apoyo | no apoyo | |
| Modelado de Redes y Componentes | apoyo | apoyo | |
| Modelado de base de datos de comunicación | apoyo | no apoyo | |
| Integración de software AUTOSAR | apoyo | apoyo | |
| Modelado de distribución de energía y tierra | apoyo | no apoyo | |
| Modelado de topología de arnés | apoyo | no apoyo | |
| gestión de datos | Gestión de variantes | apoyo | apoyo |
| Gestión del ciclo de vida | apoyo | apoyo | |
| Gestión de datos de prueba | apoyo | apoyo | |
| gestión de autoridad | apoyo | no apoyo | |
| gestión de proyectos | apoyo | apoyo | |
| administración de tareas | apoyo | no apoyo | |
| análisis de la arquitectura | verificación de consistencia | apoyo | apoyo |
| la generación del informe | apoyo | apoyo | |
| ReglaReglaMarco | apoyo | no apoyo | |
| Evaluación estática de datos de esquema | apoyo | no apoyo | |
| Desarrollo secundario de JAVA | apoyo | no apoyo | |
| seguridad funcional | HARA | apoyo | apoyo |
| FMEA | apoyo | apoyo | |
| TLC | apoyo | apoyo | |
| Trazabilidad | Nivel de arquitectura | apoyo | apoyo |
| requisitos y pruebas | apoyo | apoyo | |
| Soporte de formato de datos | RIF | apoyo | apoyo |
| DBC | apoyo | no apoyo | |
| LDF | apoyo | no apoyo | |
| FIBEX | apoyo | no apoyo | |
| AUTOSAR | apoyo | apoyo | |
| LIBRE | apoyo | no apoyo |
2. Desarrollo de arquitectura EEA basada en PREEvision
Proceso de desarrollo en modo V de la arquitectura eléctrica y electrónica del vehículo:
Desarrollo del proceso V de EEA
nivel
Proceso detallado de desarrollo del EEE
Desarrollo EEA basado en PREEvision
(1) Definición del objetivo de diseño ( Objetivo del producto )
La primera capa de modelado de herramientas PREEvision : ingeniería de requisitos y gestión de requisitos
Característica del cliente ( Característica del cliente ) es el primer paso en el diseño del sistema electrónico y eléctrico del vehículo. Se basa en la lista de características y funciones del vehículo (La Característica del cliente generalmente se asigna a los elementos (Cadena de actividad) de la Función lógica Capa de arquitectura. ).
Los requisitos ( Requirements ) se utilizan para describir requisitos funcionales y no funcionales específicos, incluidos los requisitos técnicos, los requisitos estructurales, los requisitos de diseño, los requisitos reglamentarios, los requisitos de rendimiento, los requisitos (u objetivos) de EMC, etc. Y los elementos de la capa de arquitectura de hardware (Harware Arquitectura) están mapeados).
A. Definición de necesidades y metas
La definición de requisitos y objetivos es la entrada y el objetivo del desarrollo del vehículo EEA, que está relacionado con el éxito o fracaso del desarrollo del vehículo y EEA, que incluye:
1) Análisis de las necesidades del cliente
通过市场调研，获取不同客户群对不同级别车型的配置和功能要求、操作习惯等信息。
2）标杆车型分析
对标杆车型的选择及分析，确定不同级别、不同配置车型在不同方面 （配置 、 装配、空间、成本等）设计的优劣，作为搭建 EEA平台的输入。
3）发展趋势分析
客户需求；法规需求。
B.需求规范与管理
1）需求规范
需求规范是指对要开发的系统或产品确定一个完整的、无歧义的、结构化的规范进行描述。不仅对描述的内容与结构进行了限制，而且对描述语言的规则和描述方法也作了要求。
需求规范的内容包括 :
<1>确定需求类型；
<2>确定需求相关文档的内容：如任务书、相关的标准、法规、合同或其他正式规定性文档 、开发流程要求 、各系统或部件的详细功能描述、接口描述 、各种需求分析报告等；
<3>定义需求描述模板；
<4>定义评价需求规格说明书的质量准则等；
<5>定义专用词汇表：包含 : 技术概念、缩写、动作描述等；
<6>形成规范的需求规格说明书，作为系统开发的输入。
2）需求管理
<1>需求变更管理：对要变更的内容进行标识；明确哪些需求可以变更，哪些需求不能变更，并设置实现的优先级，确定目标版本。
<2>版本管理：注明版本号，记录变更日期以及变更原因记录。
（2）系统／架构设计
根据电子电器系统的需求，制定系统级电子电器架构的解决方案，定义电子电器架构中物理架构和逻辑架构的需求，同时制定验证系统／架构设计目标是否被实现的测试规范与方法。
A.逻辑功能架构（Logical Function Architecture）
PREEvision工具建模的第二层：功能分配的process
根据需求阶段定义的Customer Feature，为每一个Feature设计功能实现的逻辑，设计Activity Chain（一个功能的抽象视图）。从功能实现的角度划分逻辑组件（Logical Component）包括传感模块（Sensor）、逻辑模块（Logical Function）以及执行模块（Actuator）。通过接口（Interface）定义模型元素间的关系，通过数据（Data）定义彼此之间交互的具体信息。该步骤不关心具体的软件实现、以及硬件实现。
Activity Chain
B.软件架构（Software Architecture）
PREEvision工具建模的第三层：
软件架构开发包括软件行为（Software behavior）模型设计、面向服务的架构（SOA）模型设计、软件架构模型设计以及面向对象的软件设计、诊断模型的设计。基于AUTOSAR的软件架构开发，AUTOSAR的核心思想“统一标准、分散实现、集成配置”，即提供统一、开放的软件架构标准和平台，软件构建在不同的汽车平台上复用，应用软件整合到ECU 中，建立独立于硬件的、分层的软件架构。
C.硬件架构（Hardware Architecture）
硬件架构的设计分为三层：硬件组件（Hardware components）和网络拓扑（Network topology），电气原理和线束原理。
PREEvision工具建模的第四层：
1）硬件架构及网络拓扑（Hardware Network Architecture）
设计硬件组件（如ECU、传感器、执行器）之间的硬线连接，包括硬线信号（PWM、高低电平等），总线连接（CANFD/CAN/LIN等），以及电源连接和接地连接；网络拓扑模型设计。
2）电气原理（Electric Circuit）
PREEvision工具建模的第五层：
电气原理层将硬件架构层的数据进行重构，重新定义硬件组件之间的连接，并关注与线束设计相关的电气属性，例如电源供应、接地连接等，其可设计电源分配的保险、继电器以及接地分配电路。
3）线束原理（Wiring Harness）
PREEvision工具建模的第六层：
将电气原理数据进行细化，将逻辑连接转换为导线，同时添加导线之间的焊接点（Splice），内部连接器（Inline），端子（Terminal），线束端连接器（Female Connector）。
D.通讯设计
软件架构映射（Mapping）至硬件架构后完成信号路由(Signal Routing)即进行网络通讯设计
E.几何拓扑（Geometric Topology）
PREEvision工具建模的第七层：
几何拓扑层是整车电器的2.5D布局视图，使用CAD软件通过KBL格式展平为2D视图，表达各电器的安装位置，线束分段，导线的路由规划。
（3）架构验证
EEA评估
| 维度 | 定义 |
| 可靠性 | 系统在各种复杂环境下在一定时间内保证功能满足设计意图的能力（总线负载率） |
| 安全性 | 发生影响车辆、人员安全的失效的可能性 |
| 成本 | 设计、开发、制造、物流、维修等阶段成本 |
| 可扩展性 | 在硬件资源方面为可能的更改做好预留（总线负载率、诊断接口、CAN线长度） |
| 灵活性 | 在不更改硬件的前提下适应更改的能力 |
| 复用性 | 零部件支持不同产品线的能力 |
| 重量 | 零部件重量 |
| 可维护性/可诊断性 | 失效系统可以在一定时间内完成维修、诊断的能力 |
| 开发周期 | 满足项目开发周期的能力 |
| 布置灵活性 | 硬件资源在布置、设计等方面的自由度 |
| 兼容性 | 架构设计与过往设计、工具、数据、供应商等方面的兼容性 |
| 可用性 | 在特定失效模式下确保车辆基本操作的可用性 |
| 复杂性 | 对设计复杂度的评估（ECU数量、网段数量） |
| 信息安全 | 预防非侵权入侵、操控能力 |
（4）方案测试与验证
A.功能测试
1）部件级功能测试
2）系统级功能测试
3）整车级功能测试
B.性能测试
整车电气系统性能测试（VEST）主要在台架上进行前期的部分测试。
1）整车静态电流测试；
2）整车待命状态电流测试；
3）电气回路电流及电压降测试；
4）整车接地性能测试及接地点移除造成电气功能紊乱确认测试；
5）保险丝熔断性能测试以及保险丝缺失造成电气功能失效确认测试；
6）整车电压相关的功能测试。
C.诊断测试
诊断测试规范制定了关于系统参数配置、软件刷新、DTC测试、I/O控制测试、传输层测试和服务层测试。
D.网络测试
根据整车网络测试规范，对整车网络进行认证。包含整车的CAN总线、网络管理、网络负载、一致性测试以及总线故障处理等。
E.EMC测试
EMC测试也称为电磁兼容测试，分为EMI测试和EMS测试。EMI测试包括辐射发射骚扰、传导耦合、EMC测试、瞬态发射骚扰。