Die virtuelle ECU für Autosar

Bild 1: Mit EVE lassen sich Komponenten und Module der Applikations- und Basissoftware in verschiedenen Kombinationen integrieren, validieren und kalibrieren.ETAS

Seit November 2012 stehen das Autosar- und Eclipse-basierte, offene und erweiterbare Werkzeug ETAS Isolar-EVE und die Laufzeitumgebung ETAS RTPC-EVE für die Ausführung von virtuellen Steuer­geräten am PC als erste Produkte der neuen Lösung zur Verfügung. Isolar-EVE dient zur Konfiguration der virtuellen Steuergeräte, zur Integration des Quellcodes der Steuergeräte-Software mit den virtuellen Steuergeräten sowie zur Steuerung und Überwachung der Ausführung. Ein virtuelles Steuergerät lässt sich mit virtuellen und über physikalische Schnittstellen am PC mit realen Sensoren, Aktuatoren und Steuergeräte-Netzwerken verbinden. Für den Fall der Anbindung an reale Kompon­enten kann die Steuergeräte-Simulation am PC in Echtzeit erfolgen. Alternativ dazu ist die Simulation auf einer adaptierbaren Zeitskala, welche die Simulationszeit verkürzt, das geeignete Mittel, wenn die Interaktion von verschiedenen Anwendungssoftware-Komponenten zu einem frühen Zeit­punkt am PC getestet werden soll. Die XCP-Schnittstelle, die von der RTPC-EVE-Umgebung bereit­gestellt wird, ermöglicht eine einfache Einbettung von virtuellen Steuergeräten in bestehende Werk­zeug­umgebungen.

Software-Validierung am PC

Mit Hilfe von Isolar-EVE lässt sich C-Code von Autosar-Anwendungssoftware flexibel integrieren und vali­dieren. Das gilt sowohl für Software-Komponenten von einzelnen Anwendungen als auch für die komplette Anwendungssoftware. Ebenso können Basissoftware-Stacks oder -module im Zusammen­spiel mit Anwendungssoftware-Komponenten direkt getestet werden. Bild 1 zeigt weitere mögliche Kombinationen. In der ersten Version von Isolar-EVE sind Autosar-R4.0-konforme Software-Module einschließlich des Echtzeit-Betriebssystems ETAS RTA-OS, der Lauf­zeitumgebung ETAS RTA-RTE und der MCAL-Implementierung für die Ausführung von virtuellen Steuergeräten auf dem PC mit enthalten. Mit virtuellen Steuergeräten lassen sich die Iterationszyklen zwischen der ersten prototypischen Imple­mentierung einer Funktion und der endgültigen Software-Implementierung deutlich verkürzen. Im Vergleich zur Reprogrammierung des Flashspeichers eines Steuergeräts kann die dazugehörige Steuer­geräte-Software in der virtuellen Umgebung am PC in kürzester Zeit aktualisiert werden.

Bild 2:Benutzeroberfläche von Isolar-EVE. Im Projektexplorer (oben links) werden Autosar-Projekte und virtuelle Steuergeräteprojekte (VECU) verwaltet. Mit dem EVE Explorer (unten links) lassen sich VECU-Projekte auf Autosar-Basis erzeugen.ETAS

Fehler in der Software können dort wesentlich einfacher als mit dem Steuergerät reproduziert und gefunden werden. Gleichzeitig ist die Aufzeichnung von hohen Datenmengen mit den üblichen PC-Festplatten möglich. Vollständig integrierte Steuergeräte-Software kann mit virtuellen Steuergeräten effizient validiert werden. Dabei besteht die Möglichkeit, Testfälle und -automa­ti­sierungen gemeinsam mit anderen Umge­bungen wie zum Beispiel Hardware-in-the-Loop-Systemen zu verwenden.

Kalibrierung von Steuergeräte-Software am PC

Virtuelle Steuergeräte können über die XCP-Schnittstelle auf die übliche Weise an das Mess- und Ver­stellwerkzeug ETAS INCA angeschlossen und beispielsweise in einer Closed-Loop-Simulation gegen genaue ETAS-Ascmo-Modelle kalibriert werden. Die aufgezeichneten Messwerte und Kalibrier­daten lassen sich in der INCA-Datenbank speichern und im weiteren Prozess wieder­verwenden. Umge­kehrt können vorhandene Messdaten, zum Beispiel aus Fahrversuchen, einfach als Referenz für die Kalibrie­rung in der virtuellen Umgebung eingesetzt werden.

(av)