[发明专利]用于仿真残余总线控制仪组合的计算机实现的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于仿真残余总线控制仪组合的计算机实现的方法，其中，残余总线控制仪组合包括至少两个经由总线系统相连接的残余总线控制仪，并且所述残余总线控制仪组合与至少一个另外的控制仪经由总线系统相连接，其中，描述残余总线控制仪的通信关系，基于所述通信关系生成用于仿真残余总线控制仪的程序代码并且借助于程序代码的可执行的文本在仿真计算机上对残余总线控制仪组合进行仿真。此外，本发明涉及一种用于仿真残余总线控制仪组合的设备。

背景技术

上述类型的方法是现有技术中已知的，其经常使用在真实控制仪的测试领域中，所述真实控制仪是控制仪组合的组成部分或者可以是控制仪组合的组成部分。控制仪主要理解为具有至少一个I/O接口(I/O＝输入/输出)的小型计算机，所述小型计算机通常配备有实时能力的驱动系统，所述有实时能力的驱动系统允许在控制仪上实现(复杂的)主要是控制技术上的任务。正如从工业实践中已知地那样，控制仪的开发是大规模的仪器技术设备的技术开发的中心组成部分。经由总线系统(例如CAN、FlexRay、LIN)与小型计算机的分布式网络相连接的控制仪例如是在自动化领域和航空航天中的标准应用。

对在终端产品中使用的(系列)控制仪的测试是要在控制仪上执行的调节或者控制的多个前置开发步骤的终点，其中，所述开发步骤通常利用所谓的V模型或者V循环进行描述。在对多数技术设备的功能所必要的控制器开发的初始阶段，在具有数学图形建模环境的计算机上进行控制算法的数学建模，其中，把所述控制器理解为控制仪的组成部分。附加地也对控制仪的环境进行数学建模，因为对在控制仪上的控制器与要控制的过程的相互作用感兴趣。在这些功能性的数学考虑时多数不需要实时的仿真(即仅需离线仿真)。

在下一个步骤中将之前所设计的控制算法借助于快速控制原型传输到性能好的、多数有实时能力的硬件上，所述硬件经由合适的I/O接口与真实的物理过程相连接，即例如与机动车发动机相连接。这些有实时能力的硬件与之后所使用的系列控制仪通常是无关的，在此，仅涉及在实践中对之前所设计的控制的功能性进行验证。

在另一步骤中，在自动的系列代码生成的范围内，在之后在系列控制仪中可能实际使用的目标处理器中执行所述控制。因此，所述目标硬件在该步骤中接近系列控制仪，但是与系列控制仪不相同。

在另一步骤中，所述通常仅在之后的开发阶段中存在的系列控制仪在硬件在环(HIL)的范围内被检查。这就是在开始时所描述的用于仿真残余总线控制仪组合的方法的主要应用情况。在此，所述在该步骤中在物理上存在的(系列)控制仪借助于其物理上的控制仪接口与性能好的仿真计算机、通常简单称为仿真器相连接。所述仿真器对要测试的真实控制仪所需的参量进行仿真并且与控制仪交换输入和输出量。所述控制仪的物理上的控制仪接口的引脚经由电缆束与仿真器相连接。因此可能的是，在仿真环境中对所有需要的参量、例如机动车发动机的参量(必要时整台机动车包括发动机、传动系、底盘和行驶距离(Fahrstrecke))进行仿真并且对控制仪的性能与仿真环境相互作用地无危险地进行检查。

在此被考虑的应用情况中，所述要测试的控制仪经由总线系统与另外的控制仪相连接，其中，这些另外的控制仪形成残余总线控制仪组合。在所述残余总线控制仪组合(还)没有真实存在时，为了测试作为真实仪器存在的另外的控制仪，所述残余总线控制仪组合的各控制仪必须在仿真计算机上被仿真。对此需要的是，对残余总线控制仪的通信关系进行检测和描述。于是，基于所述通信关系可以生成用于仿真残余总线控制仪的程序代码，其中，通常涉及以高级程序语言的代码(例如"C"或者"C++")。于是，这些程序代码通常利用适合于仿真计算机的编译器传输到程序代码的可执行的文本中并且在仿真计算机中执行。

根据残余总线控制仪组合的复杂性，对残余总线控制仪组合的控制仪的仿真在现有技术中与巨大的耗费相联系，也就是说不仅与巨大的仪器技术上的耗费相联系而且与巨大的软件上的耗费相联系。一种已知的处理方式在于，独立地仿真残余总线控制仪组合的残余总线控制仪。对此残余总线控制仪的软件组件(运行时环境、系统服务、通信服务、I/O硬件抽象层等)根据抽象度(至少部分地)在所谓的虚拟控制仪的范围内被模拟并且借助于仿真器进行仿真(dSPACE目录2014："SystemDesk V-ECU Generation Module"和"dSPACE Offline Simulator")。