Optimization approach for the critical automotive embedded systems

par Mohamed Slim Dhouibi

Thèse de doctorat en Sciences de l'Ingénieur

Sous la direction de Mihaela Barreau.

Soutenue le 21-03-2016

à Angers , dans le cadre de École doctorale Sciences et technologies de l'information et mathématiques (Nantes) , en partenariat avec LARIS. Laboratoire Angevin de Recherche en Ingénierie des Systèmes (EA7315) (laboratoire) , Valéo | Créteil (94) (entreprise) , Laboratoire Angevin de Recherche en Ingénierie des Systèmes / LARIS (laboratoire) et de Laboratoire angevins de recherche en ingénierie des systèmes (EA 7315) / LARIS (laboratoire) .

Le président du jury était Antoine Rauzy.

Le jury était composé de Laurent Saintis, Hervé Christofol.

Les rapporteurs étaient Yiannis Papadopoulos, Zohra Cherfi-Boulanger.

mots clés

• Synthèse d’architecture
• Optimization
• Systèmes embarqués
• Iso 26262
• Systèmes embarqués (informatique)

Titre traduit

Méthodologie d'optimisation de l'architecture des systèmes embarqués critiques dans l'industrie automobile

Résumé

La conception des systèmes embarqués est une tâche complexe. Les ingénieurs sont confrontés à divers contraintes liées à la technologie, au coût,à la complexité et aux contraintes de sécurité. Toutes ces contraintes ont un grand impact sur l’architecture du système et par conséquence sur le coût final. Nous proposons dans cette thèse une approche pour la conception des système et l’optimisation de l’architecture guidée par les contraintes de sécurité et de coût. Elle s’agit d’une approche de synthèse de l’architecture qui prend en compte les contraintes de sécurité dans le contexte du standard ISO 26262. Elle permet, d’une part, d’atteindre une architecture préliminaire du système en choisissant les éléments de l’architecture permettant de réduire le coût global. D’autre part, elle conduit à une allocation des fonctions aux éléments de l’architecture qui respecte les contraintes liées aux niveaux de sécurité et les défaillances de ces éléments. Nous utilisons des algorithmes exhaustive et génétique pour l’exploration de l’espace de conception. En l’appliquant sur un cas d’étude industriel, nous démontrons sa contribution pour parvenir à la conception conforme et sa capacité à réduire les coûts entraîne par les contraintes de sécurité

mots clés

• Architecture Synthesis
• Design optimization
• Iso 26262
• Embedded Systems

Résumé

The embedded system design is a challenging task. The engineers are faced with technological, cost, complexity and safety constraints. These constraints have a big impact on the system architecture and consequently on the final cost. we propose in this thesis an approach for system design and architecture optimization driven by safety and cost constraints. It consists of an architecture synthesis approach that takes into account the safety constraints in the ISO 26262 context. It allows, at one hand, to reach a system preliminary architecture by choosing the architecture elements that reduce the overall cost. On the other hand, it leads to a functions mapping that respects the safety constraints related to the integrity levels and to the dependent failures. We use exhaustive and genetic algorithm for the design space exploration. By applying it on an industrial study-case we demonstrate its contribution in reaching compliant design and its capability in reducing the safety constraints costs.