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AUTOSAR R21-11(3) Requirements on Diagnostics

AUTOSAR Calendar 2021
https://qiita.com/advent-calendar/2021/autosar

12/12日の投稿です。

AUTOSARが、12/7 今年の版、R21-11を公開しました。
https://www.autosar.org/news-events/details/release-event-2021-2021-dec-07/

文書は検索してダウンロードできます。
https://www.autosar.org/nc/document-search/

AUTOSAR 21-11,200文書読んだ。2022年5月にFO, AP, CP 全部到達。
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/4043e8414f850ce266a4

AUTOSAR R21-11(0)公開 Specificationをダウンロード
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/9b3a1b9b8d1e8d7e288e

まず、Foundationを中心に見ていきます。

背景

現状のAUTOSARを捉えるには、まず3つの起源を知っているとよいでしょう。

1 排ガス規制をクリアした電子制御

honda 語り継ぎたいこと> Hondaのチャレンジングスピリット> CVCCエンジン発表 1972
https://www.honda.co.jp/50years-history/challenge/1972introducingthecvcc/

2 Controller Area Network(CAN)

物理的に調停して、時間の無駄と電力の無駄を省くことができる通信規約。
配線が軽く、引き回ししやすい。CAN,CAN FDは国際規格になっている。国際規格になる頃の公開文書。

Bosch specification
http://esd.cs.ucr.edu/webres/can20.pdf

Bosch CAN FD Specification Version 1.0
https://web.archive.org/web/20151211125301/http://www.bosch-semiconductors.de/media/ubk_semiconductors/pdf_1/canliteratur/can_fd_spec.pdf

3 ISO OSEK/VDX

OSの機能を利用する割り込みと、OSの機能を利用しない割り込みを分類し、電子制御の邪魔をせず、CAN通信を助けるOS。国際規格になる頃の公開文書。

OSEK/VDX Operating System Specification 2.2.3 https://www.irisa.fr/alf/downloads/puaut/TPNXT/images/os223.pdf

Foundationの読み方

Adaptive PlatformとClassic Platform の共通部分をFoundationとして定義し直そうとしています。

その際に、重要なAUTOSAR以外での3つの標準化が大切になります。

これらの3つの標準化を、うまくFoundationとして取り込めば、AUTOSARのDiagnosticsは、国際規格にも、デファクトスタンダードにも、オープンソースにも調和した、真の意味での公開仕様になるかもしれません。

POSIX -> Automotive Grade Linux

今現在は、Adaptive Platformは、Classic Platformの上位互換のようには見えません。
実際には、Adaptive Platformのマルチコアの一つのコアでClassic Platformを動かす努力をしている人たちはいます。

なぜなら、Adaptive PlatformはPOSIX OSを利用しています。POSIX OSが動くC言語をHosted Environmentと言います。Classic Platformで動くOSEK OSのC言語をFreestanding Environmentと言います。
Hosted Environmentは、Freestanding Environmentの上位互換です。
そのため、OS, Platform自体も上位互換に設計することが可能です。設計方法はいろいろあり、かつ、CPUの機能によってその設計方法は一つとは限りません。

それらの土台となるOSに、Linuxがあります。車載Linuxは、Linux Foundationでも検討しています。

Automotive Grade Linux
https://www.automotivelinux.org

Ethernet -> Open Alliance

CANがEthernetよりすぐれていた点は、物理的な調停と線のひきまわしでした。

各NodeがEther Switchであるか、Ether Switchの分岐であれば、CANに近いほぼ物理的な調停を可能にできなくもないかもしれません。

線のひきまわしは、車載Ethernetでは、CANに近くなりました。

Open Alliance
https://www.opensig.org/about/about-open/

DIAGNOSTICS -> ISO/TC 22/SC 31

Technical Committee : ISO/TC 22/SC 31 Data communication
https://www.iso.org/committee/5383568.html

ISO 14229-1:2020
Road vehicles — Unified diagnostic services (UDS) — Part 1: Application layer
https://www.iso.org/standard/72439.html

Requirements

on Diagnostics
https://www.autosar.org/fileadmin/standards/R21-11/FO/AUTOSAR_RS_Diagnostics.pdf

Document Title Requirements on Diagnostics
Document Owner AUTOSAR
Document Responsibility AUTOSAR
Document Identification No 4
Document Status published
Part of AUTOSAR Standard Foundation
Part of Standard Release R21-11

Document Change R21 - 11

• New requirements for CP and AP
• Correction of requirement
assignment to CP and AP
• Additional requirement for SW
Cluster support in AUTOSAR Classic

AUTOSARR21-11 記事一覧はこちら。

AUTOSAR 21-11, 42文書読んだ。2022年5月中に半分到達予定。
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/648b32867635993410c8

AUTOSAR R21-11(0) 仕様ダウンロード一覧。単語帳。参考文献資料作成
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/9b3a1b9b8d1e8d7e288e

目的と成果(Purpose and Outcome)

item description
who Diagnostics designer
what Concept 636 "Security Extensions"
importance high
others
comment Please read v.2 or v.3, there are initiaters.

用語(terms)

Term Description
CAN Controller Area Network (communication bus)
Dem Diagnostic Event Manager
DID Diagnostic Identifier
DM Diagnostic Management
DoIP Diagnostic over IP - transport protocol for diagnostic services standardized as ISO 13400
DTC Diagnostic Trouble Code
ECU Electronic Control Unit
IDL Interface Description Language
OBD On-board Diagnostic (standardized as ISO 15031)
RTE Runtime Environment
SA Source Address (diagnostics address of the tester)
SID Service Identifier (hexa number to uniquely identify UDS services) 0x22 for Read Data by Identifier service, 0x2E for Write to Non-Volatile memory service
SWC Software Component (could refer either to Classic Platform SWC or to Adaptive Platform SW-C)
TA Target Address (diagnostic address of the ECU)
UDS Unified Diagnostic Specification standardized as ISO 14229

英日

日本語は仮訳

no. count word 日本語
1 753 the その
2 491 rs_diag_ rs_diag_
3 475 of
4 418 to
5 329 diagnostic 診断
6 324 in の中に
7 280 and
8 262 autosar AUTomotive Open System Architecture(短縮名)
9 254 shall しなければならない
10 223 for にとって
11 218 a 一つの
12 211 be です
13 192 rs_main_ rs_main_
14 172 service 奉仕
15 171 support 対応
16 165 case 場合
17 165 use 使う
18 155 description 説明
19 153 c c
20 153 d d
21 152 is です
22 151 event 行事
23 145 cp classic platform(短縮名)
24 145 dependencies 依存関係
25 144 applies 適用する
26 143 rationale 根拠
27 139 on の上
28 127 uds Unified Diagnostic Specification(短縮名)
29 124 iso International Organization for Standardization(短縮名)
30 122 material 材料
31 121 supporting 対応
32 119 data 与件
33 119 diagnostics 診断
34 116 ap adaptive platform(短縮名)
35 116 requirements 要件
36 97 by
37 95 x x
38 94 document 文書
39 89 or または
40 85 services 奉仕
41 84 memory 記憶装置
42 84 provide 提供
43 80 fault 障害
44 79 id identifier, 識別子(短縮名)
45 77 r r
46 73 an 一つの
47 73 autosar_rs_diagnostics autosar_rs_diagnostics
48 73 fo foundation(短縮名)
49 69 status 状態
50 69 with
51 62 access 接続
52 61 information 情報
53 60 not いいえ
54 60 this これ
55 58 specific 明確
56 56 are です
57 55 application 応用
58 55 ecu Electronic Control Unit(短縮名)
59 52 can できる
60 52 that それ
61 51 applications 応用
62 51 events 行事
63 51 management 管理
64 49 as なので
65 49 related 関連している
66 48 according によると
67 47 defined 定義済み
68 47 dtc Diagnostic Trouble Code(短縮名)
69 47 obd On-board Diagnostic (短縮名)
70 47 session
71 46 which どの
72 45 dtcs Diagnostic Trouble Codes(短縮名)
73 39 handling 取り扱い
74 39 it それ
75 38 security 安心
76 37 about
77 37 only それだけ
78 37 tester 試験器
79 36 communication 通信
80 35 dm Diagnostic Management(短縮名)
81 34 all すべて
82 34 certificate 証明する
83 34 configurable 構成可能
84 34 different 違う
85 34 from から
86 33 configuration 構成
87 32 j j
88 31 identifier 識別子
89 30 e e
90 30 if もし
91 30 storage 記録
92 29 processing 処理
93 29 software ソフトウェア
94 29 time 時間
95 29 vehicle 車両
96 28 each
97 28 external 外部の
98 28 parallel 平行
99 28 release 公開
100 27 client 顧客

Common Diagnostic requirements for Classic and Adaptive Platform

[RS_Diag_04115] The optional parameter DTCSettingControlOptionRecord as
part of UDS service ControlDTCSetting shall be limited to GroupOfDTC

[RS_Diag_04150] Support the primary fault memory defined by ISO 14229-1

[RS_Diag_04214] Support the user defined fault memories defined by ISO 14229-1

[RS_Diag_04033] Support the upload/download services for reading/writing data in an ECU in an extended and manufacturer specific diagnostic session

[RS_Diag_04068] The diagnostic in AUTOSAR shall support event specific de- bounce counters to improve signal quality internally (According to ISO 14229-1 Appendix D)

[RS_Diag_04180] Process all UDS Services related to diagnostic fault memoryofISO14229-1internally .

[RS_Diag_04196] UDS Service handling for all diagnostic services de-
finedinISO14229-2.

[RS_Diag_04224] Support the UDS service 0x31 (RoutineControl) ac-
cordingtoISO14229-1

[RS_Diag_04218] Support of UDS service 0x2F InputOutputControlByIDentifier

[RS_Diag_04224] Support the UDS service 0x31 (RoutineControl) according to
ISO 14229-1

[RS_Diag_04020] Suppress responses to diagnostic tool requests

[RS_Diag_04119] Handle the execution of diagnostic services according to the assigned diagnostic session

[RS_Diag_04016] Support ”Busy handling” by sending a negative response 0x78

[RS_Diag_04244] Support sub-function 0x04 of UDS service 0x19.

[RS_Diag_04245] Support sub-function 0x06 of UDS service 0x19.

[RS_Diag_04160] ResponseOnEvent according to ISO 14229-1

[RS_Diag_04246] Support of UDS service DynamicallyDefineDataIdentifier
(0x2C) with subfunction 0x01 (defineByIdentifier)

[RS_Diag_04215] Support of UDS service ReadDataByPeriodicIdentifier (0x2A)

[RS_Diag_04249] Support of session layer service

The diagnostic in AUTOSAR shall support the session layer services defined by ISO-14229-2.

4.2 Diagnostic requirements for the Classic Platform

この文書に入れることが適切かどうか。

4.3 Diagnostic requirements for the Adaptive Platformx

この文書に入れることが適切かどうか。

Reference

6.1

[1] Main Requirements AUTOSAR_RS_Main

6.1 Deliverables of AUTOSAR

[1] General Requirements of Basic Software Modules:
AUTOSAR_SRS_BSWGeneral.pdf
[2] Specification of the Virtual Functional Bus : AUTOSAR_EXP_VFB.pdf
[3] Software Standardization Template : AUTOSAR_TPS_StandardizationTemplate.pdf

6.2 Related standards and norms

6.2.1 ITEA-EAST

[1]. D1.5-General Architecture; ITEAEAST-EEA, Version 1.0; chapter 3, page 72 et seq.
[2]. D2.1-Embedded Basic Software Structure Requirements; ITEAEAST-EEA, Ver- sion 1.0 or higher
[3]. D2.2-Description of existing solutions; ITEA/EAST-EEA, Version 1.0 or higher.

6.2.2 ISO

[1]. ISO 14229-1 Unified diagnostic services (UDS) Part 1: Specification and Requirements (v.2013)
[2]. ISO 15031-5 Communication between vehicle and external equipment for emis- sions related diagnostics Part 5: Emissions related diagnostic services (2005-01- 13)
[3]. ISO 15765-3 Diagnostics on controller area network (CAN) Part 3: Implementa- tion of unified diagnostic services (UDS on CAN) (2004-10-06)
[4]. ISO 15765-4 Diagnostics on controller area network (CAN) Part 4: Requirements for emissions-related systems (2005-01-04)

参考資料

AUTOSARのClassic PlatformとAdaptive PlatformにおけるDiagnosticsの違いを整理
https://qiita.com/kazuo_reve/items/05c179d705c69286b94a

自動車の故障診断に関連するプログラマーになりたての方が参照するとよさそうな情報
https://qiita.com/kazuo_reve/items/f773b320dcbf2ab316da

自己参照

@kazuo_reveさんの「自動車の故障診断に関連するプログラマーになりたての方が参照するとよさそうな情報」の読み方
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/0c6b8373f93ce52def33

物理記事 上位100
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/66e90fe31fbe3facc6ff

数学関連記事100
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/d8dadb49a6397e854c6d

言語・文学記事 100
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/42d58d5ef7fb53c407d6

医工連携関連記事一覧
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/6ab51c12ba51bc260a82

通信記事100
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/1d67de5e1cd207b05ef7

自動車 記事 100
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/f7f0b9ab36569ad409c5

小川清最終講義、小川清最終講義(再)計画, Ethernet(100) 英語(100) 安全(100)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/e2df642e3951e35e6a53

資料一覧

F: Foundation
C: Classic Platform(CAN/OSEK)
A: Adaptive Platform(POSIX/Ethernet/TCP/IP)

platform Title number URL Qiita
F Requirements on Diagnostics 4 https://www.autosar.org/fileadmin/user_upload/standards/foundation/21-11/AUTOSAR_RS_Diagnostics.pdf https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/fce079cfd7ce9f6ee4ca
C Specification of Diagnostic Communication Manager 18 https://www.autosar.org/fileadmin/user_upload/standards/classic/21-11/AUTOSAR_SWS_DiagnosticCommunicationManager.pdf
C Specification of Diagnostic Event Manager 19 https://www.autosar.org/fileadmin/user_upload/standards/classic/21-11/AUTOSAR_SWS_DiagnosticEventManager.pdf
F Main Requirements 54 https://www.autosar.org/fileadmin/user_upload/standards/foundation/21-11/AUTOSAR_RS_Main.pdf 2 https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/54a9d90272d901ecc089
F Glossary 55 https://www.autosar.org/fileadmin/user_upload/standards/foundation/21-11/AUTOSAR_TR_Glossary.pdf https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/9eaf0c2a82a39c356f92
F Requirements on Log and Trace 350 https://www.autosar.org/fileadmin/user_upload/standards/foundation/21-11/AUTOSAR_RS_LogAndTrace.pdf https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/98fde7ffbef358fcf2ed
C Specification of Diagnostic Log and Trace 351 https://www.autosar.org/fileadmin/user_upload/standards/classic/21-11/AUTOSAR_SWS_DiagnosticLogAndTrace.pdf
C Specification of Diagnostic over IP 418 https://www.autosar.org/fileadmin/user_upload/standards/classic/21-11/AUTOSAR_SWS_DiagnosticOverIP.pdf
C Specification of a Diagnostic Communication Manager for SAE J1939 610 https://www.autosar.org/fileadmin/user_upload/standards/classic/21-11/AUTOSAR_SWS_SAEJ1939DiagnosticCommunicationManager.pdf
C Acceptance Test Specification of Diagnostic Services 627 https://www.autosar.org/fileadmin/user_upload/standards/tests/1-2/AUTOSAR_ATS_DiagnosticServices.pdf
C Diagnostic Extract Template 673 https://www.autosar.org/fileadmin/user_upload/standards/classic/21-11/AUTOSAR_TPS_DiagnosticExtractTemplate.pdf
C Requirements on Diagnostic Extract Template 681 https://www.autosar.org/fileadmin/user_upload/standards/classic/21-11/AUTOSAR_RS_DiagnosticExtractTemplate.pdf
A Specification of Manifest AUTOSAR_TPS_ManifestSpecification 713 https://www.autosar.org/fileadmin/user_upload/standards/adaptive/21-11/AUTOSAR_TPS_ManifestSpecification.pdf
A Specification of Execution Management AUTOSAR_SWS_ExecutionManagement 721 https://www.autosar.org/fileadmin/user_upload/standards/adaptive/21-11/AUTOSAR_SWS_ExecutionManagement.pdf
A Specification of Diagnostics 723 https://www.autosar.org/fileadmin/user_upload/standards/adaptive/21-11/AUTOSAR_SWS_Diagnostics.pdf https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/ed65d04518231c2df96d
A Log and Trace Protocol Specification 787 https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/724143aa4e529e3fd079 https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/724143aa4e529e3fd079
A Specification of Log and Trace 853 https://www.autosar.org/fileadmin/user_upload/standards/adaptive/21-11/AUTOSAR_SWS_LogAndTrace.pdf
A Specification of Persistency AUTOSAR_SWS_Persistency 858 https://www.autosar.org/fileadmin/user_upload/standards/adaptive/21-11/AUTOSAR_SWS_Persistency.pdf
A Specification of Adaptive Platform Core AUTOSAR_SWS_AdaptivePlatformCore 903 https://www.autosar.org/fileadmin/user_upload/standards/adaptive/21-11/AUTOSAR_SWS_AdaptivePlatformCore.pdf

文書履歴

ver. 0.01 初稿 20211212
ver. 0.02 参考文献追記 20211230
ver. 0.03 Purpose and Outcome 追記 20220604
ver. 0.04 URL 20230421

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