INTECRIO V4.1 Integrierte Prototyping-Umgebung

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1 INTECRIO V4.1 Integrierte Prototyping-Umgebung Auf einen Blick Prototyping von Fahrzeugelektroniksystemen am PC oder in der realen Umgebung Integration von ASCETund MATLAB / Simulink - Modellen sowie C-Code Integration von AUTOSAR- Softwarekomponenten Support von CAN, LIN und FlexRay Anwendungsbereiche Integrieren von Modellen und C-Code Freischnitt- oder servicebasierte Bypass-Anwendung über ETK, XETK und XCP Prototyping ist aus der Fahrzeugentwicklung nicht mehr wegzudenken. Besonders bei der Entwicklung von Elektronikkomponenten ist frühes Prototyping ein wichtiger Schlüssel zum Erfolg. ETAS INTECRIO unterstützt dabei die folgenden Verfahren: Rapid Prototyping wird eingesetzt, um unter realen Umweltbedingungen, z. B. direkt im Fahrzeug, neue Steuerungs-, Regelungs- und Diagnosefunktionen zu verifizieren und zu validieren, ohne dass diese sofort auf einem Zielsteuergerät implementiert werden. Virtual Prototyping ermöglicht Funktionsentwicklern, Systemmodelle direkt auf dem PC zu untersuchen und vorzukalibrieren. Das richtige und robuste Verhalten von Funktionen wird so bereits in den Frühphasen der Entwicklung sichergestellt. In den meisten Fällen tragen unterschiedliche Parteien zur Entwicklung eines elektronischen Systems bei, z. B. Automobilhersteller, Steuergerätezulieferer und Engineeringdienstleister. Der Hersteller konzentriert sich auf das Verhalten einer neu zu entwickelnden Funktion beispielsweise mit Hilfe von MATLAB /Simulink. Der Zulieferer entwickelt die Software z. B. in ASCET oder C-Code. INTECRIO kann ASCET- und MATLAB / Simulink -Modelle kombinieren, und zwar weitgehend unabhängig von den verwendeten Versionen dieser Werkzeuge. So ermöglicht INTECRIO die Werkzeugübergreifende Zusammenarbeit. Stellt eine Partei ihre Funktionen in Form von Object-Code bereit, kann sie dabei sogar wettbewerbsrelevante Modellteile schützen. Fahrzeugtests mit RTPRO-PC oder den Prototyping- Hardware-Familien ES900 und ES1000 Virtuelles Prototyping auf Windows -PCs Offene Schnittstellen zur Automatisierung und Anpassung an Kundenspezifikationen Signalgenerierung mit INTECRIO-EE Verwendung aller von INTECRIO erzeugten Prototyping-Modelle mit INCA

2 C-Code kann über INCODIO eingebunden werden; ein Werkzeug, das vom ETAS- Partner SYSTECS angeboten wird. Damit können Softwarekomponenten aus anderen Anwendungen sowie Basis-Softwaremodule (z. B. Treiber) einfach in INTECRIO integriert werden. Integrieren von AUTOSAR-Komponenten INTECRIO integriert AUTOSAR Application Software Components bis hin zu AUTO- SAR R3.1, wobei auch die Kombination von AUTOSAR-Softwarekomponenten mit herkömmlich modellierten Funktionsmodulen möglich ist. Durch die gleichzeitige Wiederverwendbarkeit bereits vorhandener Modelle und C-Code-Module (Abbildung 3, Schritt 1) stellt INTECRIO sicher, dass die Entwicklung auch in Zukunft von der Investition in bereits bestehende Softwaremodelle und -funktionen profitiert. Integrieren von Hardware INTECRIO unterstützt die gesamte ETAS Rapid Prototyping-Hardware und den ETK, die leistungsstarke ETAS-Steuergeräteschnittstelle. Mit dem noch weiter verbesserten Service-basierten Bypass erlaubt INTECRIO 4.1 äußerst flexible und leistungsfähige Bypass-Konfigurationen. Für Bypass-Anwendungen unterstützt INTECRIO zusätzlich den XCP-Standard (CAN und Ethernet). Die meisten gängigen Schnittstellen-Beschreibungsformate können für die Hardwarekonfiguration importiert werden. Durch die Verwendung eines OSEK-konformen Echtzeit-Betriebssystems, task- und prozess-orientierten Schedulings sowie der AUTOSAR-konformen Übertragung von Signalen zwischen den Softwarekomponenten (Abbildung 3) erlaubt INTECRIO ein zielnahes Verhalten sogar bei der Validierung von virtuellen Prototypen am PC. Für die effiziente Arbeit mit umfangreichen Modellen verfügt INTECRIO über vielfältige grafische Layoutoptionen und leistungsfähige Tabelleneditoren. Um Ein- und Ausgangssignale von Funktionen auf CAN-, LIN- oder FlexRay-Frames abzubilden bietet Abbildung 1: AUTOSAR-Softwarekomponente (SWC) mit Sender-Empfänger- und Client-Server- Schnittstelle. INTECRIO einen einfach zu bedienenden grafischen Signaleditor. Zusätzlich können Modelle und Hardwarekonfigurationen automatisch erzeugt oder durch Skripte verändert werden. INTECRIO sorgt immer für eine strikte Trennung des Software-Funktionsmodells von der Konfiguration der Prototyping- Hardware, des Betriebssystems sowie der Instrumentierung. Eine einmal validierte Softwarefunktionalität kann also über verschiedene Prozessschritte hinweg immer wieder verwendet werden. MATLAB und Simulink von The MathWorks ergänzen die Funktionen von INTECRIO. ETAS ist mit INTECRIO Partner im The MathWorks Connections Program. ETAS ist Premium Member der AUTOSAR- Entwicklungspartnerschaft.

3 Abbildung 2: Mit INTECRIO lassen sich Steuerungs-, Regelungs- und Diagnosefunktionen einschließlich AUTO- SAR-Softwarekomponenten integrieren und am PC oder auf einem Experimentiersystem validieren. Abbildung 3: Von INTECRIO unterstützte Entwicklungsschritte.

4 Abbildung 4: Mit INTECRIO-VP kann der Benutzer die Zeitskala einer Simulation bei laufendem Prototypen dynamisch beeinflussen. Während einer Simulation mit Zeitraffer (untere Grafik) können komplexe Modelle mit der höchstmöglichen Geschwindigkeit ausgeführt werden. Skalierungsfaktoren >1 (obere Grafik) erzeugen einen Zeitlupeneffekt. So kann der Benutzer sehr schnell die relevanten Teile einer Simulation anfahren und diese zur genaueren Analyse mit der Option Zeitlupe ablaufen lassen. Virtual Prototyping mit INTECRIO-VP Mit INTECRIO-VP können Funktionsentwickler unabhängig von den Einschränkungen der Echtzeit oder der realen Fahrzeugumgebung in der Frühphase der Entwicklung Model-in-the-Loop (MiL)- Technologien zur Validierung und Vorkalibrierung neuer Funktionen einsetzen. Am Arbeitsplatz-PC, d. h. ohne den Einsatz spezieller Hardware, lassen sich dabei Stimuli verwenden, die vom Signalgenerator der INTECRIO Experimentierumgebung (EE) erzeugt werden. Alternativ werden Streckenmodelle zur Darstellung von Fahrer, Fahrzeug und Umwelt verwendet (Abbildung 3, Schritt 2). Dadurch können auch Synergien zwischen Funktions- und Systementwicklung entstehen. Im Vergleich zu einem realen Zielsteuergerät steht dabei fast unbegrenzt Rechenleistung und Speicherplatz zur Verfügung. Rapid Prototyping mit INTECRIO-RP Mit INTECRIO-RP können Entwickler im Rapid Prototyping-Experiment nahtlos auf das validierte Funktionsmodell aus dem Virtual Prototyping-Schritt zurückgreifen. Die Ein- und Ausgänge der Funktion werden jetzt über geeignete Schnittstellen mit realen Sensoren und Aktoren verbunden (Abbildung 3, Schritt 3). Unter Verwendung der Rapid Prototyping-Hardware von ETAS können Prototypen schnell und einfach über eine Vielzahl von Steuergeräteund Busschnittstellen wie CAN, ETK, LIN und FlexRay in bestehende Steuergeräte- Fahrzeugnetzwerke integriert werden. Im Bypass-Experiment, der am häufigsten verwendeten Rapid Prototyping-Methode, werden neue Steuergerätefunktionen auf einem Simulationscontroller berechnet. Die so berechneten Resultate werden auf ein Steuergerät übertragen, das mit dem Simulationscontroller in Echtzeit z. B. über eine ETK-Schnittstelle gekoppelt ist. Sie werden vom Steuergerät anstelle von oder zusätzlich zu intern berechneten Werten verwendet. Als Simulationscontroller unterstützt INTECRIO: die kompakte ES900 Produktfamilie mit dem neuen Multi I/O Modul ES930 und allen anderen Daisy Chain Modulen das skalierbare VME-System ES1000 das neue ETAS RTPRO-PC Echtzeit- Prototyping-Target Das Softwarewerkzeug ETAS RTPRO-PC macht aus einem handelsüblichen PC ein Echtzeit-Prototyping-Target (Abbildung 7). Dabei kann das Standard Windows - Betriebssystem zur gleichen Zeit unabhängig betrieben werden. Der Anwender kann ein Experiment mit INTECRIO entwickeln und dieses dann mit RTPRO-PC in Echtzeit auf dem gleichen PC ausführen. Damit entfällt die Notwendigkeit für spezielle Echtzeithardware. Die Rechenleistung moderner Multicore-PC-Systeme kann so für Rapid Prototpying genutzt werden. INTECRIO unterstützt spezifische Eigenschaften von ASCET-Modellen, wie die Handhabung nichtflüchtigen Speichers, zeitkontinuierliche Modelle und Laufzeit- Optimierung durch Cache-Locking auf ES1000-Systemen.

5 Abbildung 5: Verifizieren und Validieren von prototypischen Steuerungs-, Regelungs- und Diagnosefunktionen mit Hilfe eines Prototyping- und Schnittstellenmoduls ES910, eines neuen Multi I/O Moduls ES930 sowie ES400- und ES630-Messmodulen. Abbildung 6: Verifizieren und Validieren von prototypischen Regelungs-, Steuerungs- und Diagnosefunktionen mit Hilfe des modularen VME-Experimentiersystems ES1000. Abbildung 7: Das Softwarewerkzeug RTPRO-PC ermöglicht Rapid-Prototyping auf dem PC.

6 Experimentieren mit INTECRIO-EE INTECRIO stellt eine Experimentierumgebung mit interaktiver grafischer Benutzeroberfläche zur Verfügung. Darüber hinaus können Mess- und Parameterwerte bei laufendem Experiment in der ASCET- oder MATLAB / Simulink Modellierungsumgebung angezeigt werden (Back-Animation). Der neue Signalgenerator von INTECRIO ermöglicht es dem Anwender, Parameter und Variablen von ASCET und Simulink - Modellen mit Hilfe von frei definierbaren Signalverläufen zu stimulieren. INTECRIO im Verbund mit INCA und RTA-TRACE Versuchsingenieure können in ihrer vertrauten ETAS INCA-Umgebung Prototypen und Funktionsmodelle applizieren. Auch ohne INTECRIO-Installation kann auf Virtual oder Rapid Prototyping-Anwendungen in INCA mit Hilfe des INCA-EIP (Experimental Target Integration Package) Add-Ons zugegriffen werden. Die Darstellung in INCA ist dann weitgehend identisch zu der eines Steuergeräts. Gleichzeitig erlaubt INCA auch den Zugriff auf Steuergeräte im Fahrzeug. Automatisierung, Dokumentation und Anpassung nach Kundenwunsch Zur Einbettung in bestehende Werkzeugketten, zur Automatisierung und zur Erweiterung verfügt INTECRIO über eine COM- und Scripting-Schnittstelle (Visual Basic Script, Java Script, Perl, Python etc.). INTECRIO kann so beispielsweise mit einem Konfigurationsmanagement-System integriert werden. Viele Arbeitsergebnisse können in einem offenen XML Format dargestellt, modifiziert und weiterverarbeitet werden. Durch seine integrierte Gesamtfunktionalität und gleichzeitige Offenheit ist INTECRIO ein echter Rapid Prototyping-Alleskönner. Überblick INTECRIO-Komponenten (Abbildung 8) INTECRIO Integrated Prototyping Environment INTECRIO-RP INTECRIO für Rapid Prototyping INTECRIO-VP für Virtual Prototyping INTECRIO-EE Experiment Environment RTA-RTE für INTECRIO Plattform für Integration und Prototyping elektronischer Fahrzeugsysteme. Ermöglicht die Erzeugung von Softwaremodellen zur Ausführung im Fahrzeug mit dem Rapid Prototyping-Modul ES910, oder dem modularen VME-Experimentiersystem ES1000 und ETK. Ermöglicht die Erzeugung von Softwaremodellen mit RTA-OSEK zur Ausführung am Windows -PC. Ermöglicht die Durchführung von Experimenten zur Verifizierung und Validierung aller mit INTECRIO erzeugten Softwaremodelle. Ermöglicht optional die Erzeugung von Softwaremodellen in Kombination mit der AUTOSAR-Laufzeitumgebung RTA-RTE für alle unterstützten Geräte.

7 Abbildung 8: Produktmodell INTECRIO.

8 Technische Daten Systemanforderungen Minimal Empfohlen Betriebssystem Windows XP SP3, Windows XP (x86) SP3 Windows Vista (x86) SP1, Windows 7 SP1 Hardware 1,5 GHz PC 2 GHz PC DVD-ROM-Laufwerk für Softwareinstallation DVD-ROM-Laufwerk für Softwareinstallation Grafikkarte Auflösung 1024 x 768 Speichergröße 32 MB Farbtiefe 16 Bit DirectX 7-Support Grafikkarte Auflösung 1600 x 1200 Speichergröße 256 MB Farbtiefe 32 Bit DirectX 7-Support Netzwerkadapter Zweiter Netzwerkadapter Ethernet-Adapter 10/100BaseT Zweiter Ethernet-Adapter 10/100BaseT Arbeitsspeicher 1 GB RAM 2 GB RAM 1,8 GB freie Festplattenkapazität >2 GB freie Festplattenkapazität (Speicherplatz für Anwendungsdaten nicht eingeschlossen) Software-Unterstützung INCA V5.0 und höher RTA-TRACE V2.1 und höher ASCET V5.1 und höher INCODIO V1.0 und höher MATLAB /Simulink /Stateflow sowie Real-Time Workshop und Embedded Coder Versionen: 2006a, 2006b, 2007a, 2007b, 2008a, 2008b, 2009a, 2009b, 2010a, 2010b, 2010b SP1, 2011a Weitere Informationen (z. B. über Lizenzmodelle, Serviceverträge und Systeme) erhalten Sie von Ihrem ETAS-Kontaktpartner oder im Internet unter ETAS GmbH Stuttgart, Deutschland Telefon Telefax [email protected] ETAS S.A.S Saint-Ouen Cedex, Frankreich Telefon Telefax [email protected] ETAS Ltd. Derby DE21 4SU, Großbritannien Telefon Telefax [email protected] ETAS Inc. Ann Arbor, MI 48103, USA Telefon ETAS INC Telefax [email protected] ETAS K.K. Yokohama , Japan Telefon Telefax [email protected] ETAS Korea Co., Ltd. Seoul , Korea Telefon Telefax [email protected] ETAS (Shanghai) Co., Ltd. Shanghai , VR China Telefon Telefax [email protected] ETAS/COM_Haf/12_2011 ETAS Automotive India Pvt. Ltd. Bangalore , Indien Telefon Telefax [email protected]