DE10042559A1 - Workstation simulation system for construction and development of electronic and, in certain cases, partially mechanical components for motor vehicle use - Google Patents

Workstation simulation system for construction and development of electronic and, in certain cases, partially mechanical components for motor vehicle use

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DE10042559A1
DE10042559A1 DE10042559A DE10042559A DE10042559A1 DE 10042559 A1 DE10042559 A1 DE 10042559A1 DE 10042559 A DE10042559 A DE 10042559A DE 10042559 A DE10042559 A DE 10042559A DE 10042559 A1 DE10042559 A1 DE 10042559A1
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Christian Meise
Udo Judaschke
Guido Logt
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Continental Teves AG and Co OHG
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B17/00Systems involving the use of models or simulators of said systems
    • G05B17/02Systems involving the use of models or simulators of said systems electric

Abstract

One or more workstations (10, 11) have a vehicle system modeling program (11) loaded in memory. The simulator program models any required motor vehicle function or functions to a sufficient degree of accuracy and in addition simulates the required vehicle components (4-7). Any simulated vehicle component includes an emulator to test a finished application program or onboard software for the component being developed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Simulationssystem gemäß Oberbe­ griff von Anspruch 1.The invention relates to a simulation system according to Oberbe handle of claim 1.

Bei der Entwicklung von Kraftfahrzeugkomponenten, insbeson­ dere elektronischen Kraftfahrzeugkomponenten entstehen immer komplexere Systeme, bei denen die Funktionsweise der einzel­ nen Systemkomponenten stark voneinander abhängig sind. Nach der Entwicklung einer Systemkomponente kann dessen Funktion häufig nur dann auf alle Funktionen hin getestet werden, wenn die übrigen mit der zu entwickelnden Systemkomponente in Wechselwirkung tretenden Systemkomponenten bereits zur Verfügung stehen, d. h. wenn sie fertig entwickelt sind. Um den Entwicklungszyklus des Systems kurz zu halten, muß je­ doch bereits ein Test von Einzelkomponenten durchgeführt werden, bevor alle übrigen beteiligten Systemkomponenten fertiggestellt sind. Eine Möglichkeit zur Lösung dieses Kon­ flikts besteht darin, die noch nicht fertiggestellten Sy­ stemkomponenten durch einen Simulator zu simulieren.In the development of automotive components, in particular whose electronic motor vehicle components always arise more complex systems in which the functioning of the individual system components are highly interdependent. To The development of a system component can change its function are often only tested for all functions, if the others with the system component to be developed already interacting system components Are available, d. H. when they are fully developed. Around The development cycle of the system must be kept short a test of individual components has already been carried out before all other system components involved are finished. One way to solve this con Flikts consists of the unfinished sy to simulate stem components using a simulator.

Die Möglichkeit der Verwendung von Simulatoren zur Entwick­ lung von Kraftfahrzeugkomponenten oder sogar Kraftfahrzeugen ist bereits bekannt. Beispielsweise wird in "Design Analysis of an Electronically-Controlled Hydraulic Braking System Using the Saber Simulator", M. Donnelly, C. Siegel, D. Witt, Fa. Analogy Inc., International Congress & Exposition, De­ troit, Michigan, 28. Februar 1994, SAE Technical Paper Se­ ries 940182, die Simulation einer Brake-by-Wire Fahrzeug­ bremse durch einen Simulator beschrieben. Der Simulator ar­ beitet mit im wesentlichen analog beschriebenen Modellen, die von den realen Systemkomponenten erstellt werden. Diese Modelle liegen in einer geeigneten Beschreibungssprache vor und können zum Teil aus Bibliotheken oder vom Hersteller ei­ ner Komponente abrufbar sein.The possibility of using simulators for development development of motor vehicle components or even motor vehicles is already known. For example, in "Design Analysis of an Electronically-Controlled Hydraulic Braking System Using the Saber Simulator ", M. Donnelly, C. Siegel, D. Witt,  Analogy Inc., International Congress & Exposition, De Troit, Michigan, February 28, 1994, SAE Technical Paper Se ries 940182, the simulation of a brake-by-wire vehicle brake described by a simulator. The simulator ar works with models described essentially analog, that are created by the real system components. This Models are available in a suitable description language and can partly from libraries or from the manufacturer available component.

Neben physikalischen Fahrzeugkomponenten stellen auch virtu­ elle Komponenten, wie Computerprogramme für Regelalgorythmen einer blockiergeschützten elektronischen Bremsanlage (ABS), zu entwickelnde Systemkomponenten dar. Darüber hinaus müssen oftmals die benötigte Computerprogramme bereits getestet werden, bevor der später im Fahrzeug eingesetzte Mikrorech­ ner oder Mikrocontroller (Zielplattform) zur Verfügung steht.In addition to physical vehicle components, virtu all components, such as computer programs for standard algorithms an anti-lock electronic brake system (ABS), system components to be developed. In addition, often the required computer programs have already been tested before the micro-rake later used in the vehicle ner or microcontroller (target platform) available stands.

Eine Möglichkeit der simultanen Entwicklung von Hardware und Software mittels eines Saber-Simulators wird in "Top-Down Design Methods Using Simulation", A. Makki, R. Dixit, R. Billings, International Congress & Exposition, Detroit, Mi­ chigan, 27. Februar 1995, SAE Technical Paper Series 950416, beschrieben. In einem ersten Schritt läßt sich nach der Pu­ blikation eine Simulation durch Festlegen eines Modells mit einer groben Funktionalität der einzelnen Elemente auf einer abstrakten Ebene beginnen. Zu einem späteren Zeitpunkt wer­ den dann in weiteren Schritten, - falls gewünscht- weitere Funktionsdetails hinzugeführt, die Komponenten werden "mit Leben" gefüllt. Hierdurch ergibt sich nach und nach ein zu­ nehmender Grad an Wirklichkeitstreue ("top-down"-Technik). A possibility of the simultaneous development of hardware and Software using a Saber simulator is in "top-down Design Methods Using Simulation ", A. Makki, R. Dixit, R. Billings, International Congress & Exposition, Detroit, Wed. chigan, February 27, 1995, SAE Technical Paper Series 950416, described. In a first step, after the Pu a simulation by defining a model a rough functionality of the individual elements on one abstract level. Later who then in further steps, - if desired - more Functional details added, the components are "with Life ". This gradually results in a increasing degree of realism ("top-down" technique).  

Der beschriebene Simulator ermöglicht die Simulation von me­ chanischen und virtuellen Funktionselementen (Computerprogramm). Hierzu erhält das Computerprogramm einen sogenannten Header, wodurch es in den Code des Simulator als Unterprogramm einbindbar wird. Ein Nachteil dieses Verfah­ rens ist, daß der Quellcode in der Programmiersprache des Simulators zur Verfügung stehen muß, was beispielsweise durch Cross-Compilieren erreicht werden kann. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß der Simulator sehr hohe Anforde­ rungen bezüglich der Arbeitsgeschwindigkeit des Simulations­ rechners (Arbeitsstation) stellt.The simulator described enables me to be simulated mechanical and virtual functional elements (Computer program). For this, the computer program receives one so-called header, which makes it into the code of the simulator as Subroutine can be integrated. A disadvantage of this procedure rens is that the source code in the programming language of the Simulator must be available, for example can be achieved by cross-compiling. Another The disadvantage is that the simulator has very high requirements the speed of the simulation computer (workstation).

Ein System zur Simulation eines elektronischen Zielsystems mit verschiedenen durch eine Schnittstelle verbundenen phy­ sikalischen Elementen (Hardware) und virtuellen Elementen (Software), sowie ein Emulator für einen Mikroprozessor oder Microcontroller zur Verarbeitung der Software ist in der EP 0 777 180 A2 beschrieben. Die zur Emulation verwendeten Ele­ mente sind teilweise von physikalischer und virtueller Na­ tur. Das beschriebene Simulationssystem wird zur Entwicklung im Bereich der Computerentwicklung eingesetzt und ermöglicht daher nicht die Einbindung analog zu beschreibender physika­ lische Komponenten.A system for simulating an electronic target system with different phy sical elements (hardware) and virtual elements (Software), as well as an emulator for a microprocessor or Microcontroller for processing the software is in EP 0 777 180 A2 described. The Ele used for emulation elements are partly of physical and virtual names door. The simulation system described becomes a development used and enabled in the field of computer development therefore not the integration of physics to be described analogously components.

Bisher bekannte Systeme zur Simulation lassen sich zur Ent­ wicklung von Systemkomponenten im Kraftfahrzeugbereich, ins­ besondere zur Entwicklung von elektronischen Bremssystemen bislang aufgrund der zuvor angegebenen Nachteile nicht er­ folgreich einsetzen. Ein Einsatz wird zusätzlich dadurch er­ schwert, daß es bislang keine einheitliche Norm gibt, unter Zuhilfenahme derer die jeweils durch verschiedene Modelle simulierten Einzelkomponenten miteinander kommunizieren kön­ nen.Previously known systems for simulation can be used development of system components in the automotive sector, ins especially for the development of electronic braking systems so far not because of the disadvantages mentioned above use consequently. This also makes a stake sword that there is no uniform norm, under With the help of those each through different models simulated individual components can communicate with each other  NEN.

Die Erfindung setzt sich zum Ziel, ein Simulationssystem zur Verfügung zu stellen, welches die zuvor geschilderten Nach­ teile von an sich bekannten Simulationssystemen nicht auf­ weist.The invention aims to provide a simulation system To make available which the previously described Nach do not divide known simulation systems has.

Das erfindungsgemäße Simulationssystem zur Konstruktion und Entwicklung von elektronischen sowie ggf. auch teilweise me­ chanischen Fahrzeugkomponenten umfaßt
The simulation system according to the invention for the design and development of electronic and possibly also partially mechanical vehicle components includes me

  • - eine oder mehrere Arbeitsstationen, wobei die Arbeitssta­ tionen beispielsweise Personalcomputer oder beliebige Mikro­ rechner sein können, mit Simulationsprogrammen,- One or more workstations, the workstations tion, for example, personal computer or any micro can be computers with simulation programs,
  • - mindestens einen in der oder den Arbeitsstation/-en zumin­ dest teilweise als Programm ablaufenden Fahrzeugsimulator, wobei das Programm bis zu einem jeweils für die zu testende Funktion benötigten Grad die Funktionen eines Kraftfahrzeugs nachbildet, und- At least one in the workstation (s) at least at least partially as a vehicle simulator, the program up to one each for the one to be tested Function required degree the functions of a motor vehicle replicates, and
  • - mindestens eine simulierte Fahrzeugkomponente, wie z. B. eine ECU, einen Regler, eine Bremse, einen Mikrorechner/- controller, ein Bremssystem etc., welches dadurch gekenn­ zeichnet ist, daß die simulierte Fahrzeugkomponente einen Emulator zum Testen eines endfertigen Anwendungsprogramms (Ziel-Programm, Opcode der Zielplattform) für die zu entwic­ kelnde Fahrzeugkomponente umfaßt.- At least one simulated vehicle component, such as. B. an ECU, a controller, a brake, a microcomputer / - controller, a braking system etc., which is characterized by it is that the simulated vehicle component Emulator for testing a finished application program (Target program, opcode of the target platform) for the to develop includes the vehicle component.

Gemäß der Erfindung werden virtuelle Modelle zur Beschrei­ bung von realen Komponenten (Hardware), wie Mikrorechner oder Mikrocontroller, elektrische Aktuatoren, wie z. B. eine elektrische Bremse in einem Kraftfahrzeug, mechanische Ak­ tuatoren, wie z. B. eine hydraulische Bremse, herangezogen, die in einem Modell der Außenwelt (Umgebungssimulator) in der Betrieb genommen werden können. Das Modell der Außenwelt kann beispielsweise ein virtuelles Fahrzeug sein, welches sich in Anlehnung an die physikalischen Gesetze durch eine elektronisch nachgebildete Welt (Fahrbahn) bewegt.According to the invention, virtual models are described Practice of real components (hardware), such as microcomputers or microcontrollers, electrical actuators, such as. Legs electric brake in a motor vehicle, mechanical Ak tutors such as B. a hydraulic brake used, which in a model of the outside world (environment simulator) in  the operation can be started. The model of the outside world can for example be a virtual vehicle which based on the laws of physics electronically simulated world (roadway) moves.

Der Fahrzeugsimulator und der Simulator für die Fahrzeugkom­ ponente sind vorzugsweise durch eine standardisierte Daten­ schnittstelle miteinander verbunden. Als Protokoll für die Datenschnittstelle läßt sich hierfür zweckmäßigerweise zur Kommunikation ein TCP/IP-Protokoll verwenden.The vehicle simulator and the simulator for the vehicle com component are preferably through standardized data interface connected. As a protocol for the Data interface can be expediently for this Communication using a TCP / IP protocol.

Die simulierte Fahrzeugkomponente kann entweder ganz aus ei­ nem Simulationsprogramm bestehen, oder teilweise aus einem Simulationsprogramm und realen Komponenten.The simulated vehicle component can either be made entirely of egg nem simulation program, or partially from a Simulation program and real components.

Die simulierte Fahrzeugkomponente und/oder der Fahrzeugsimu­ lator umfaßt bevorzugt neben dem oder den Simulationspro­ grammen zusätzlich Simulationsschaltungen und/oder eingebun­ dene, bereits entwickelte Teilkomponenten. Im Prinzip können alle Systemkomponenten durch eine Simulationssoftware reali­ siert sein. Es ist jedoch in einigen Fällen sinnvoll, z. B. zur Verringerung des Aufwands, eine Komponente in ihrer phy­ sikalischen "realen" Form über geeignete Schnittstelle an das übrige Simlulatorsystem anzubinden. Dies bietet den Vor­ teil eines Geschwindigkeitsgewinns gegenüber einer reinen virtuellen Simulation. Es ist zudem besonders zweckmäßig, bereits fertig entwickelte Komponenten in das Simulationssy­ stem wie vorstehend beschrieben einzubinden.The simulated vehicle component and / or the vehicle simu lator preferably comprises in addition to the simulation project or projects program additional simulation circuits and / or integrated dene, already developed sub-components. In principle you can all system components through simulation software reali be based. However, it is useful in some cases, e.g. B. to reduce effort, a component in their phy sical "real" form via suitable interface connect the rest of the simulator system. This offers the advantage part of a speed gain over a pure one virtual simulation. It is also particularly useful Completely developed components in the simulation system stem as described above.

Zumindest eine simulierte Fahrzeugkomponente umfaßt daher besonders bevorzugt entweder ein oder mehrere elektronische Bauteilträger (Hardwareboards) oder ein Simulationsprogramm, welches eines oder mehrere elektronische Bauteilträger über Schnittstellen einbindet. At least one simulated vehicle component therefore includes particularly preferably either one or more electronic ones Component carriers (hardware boards) or a simulation program, which one or more electronic component carriers over Integrates interfaces.  

Die Programme sind vorzugsweise auf mehrere Mikrorechner oder Arbeitsstationen aufgeteilt, die mittels einer Daten­ schnittstelle verbunden sind, wobei die Arbeitsstationen ei­ nen oder mehrere Mikrorechner enthalten können. Durch diese Arbeitsweise ergeben sich Vorteile hinsichtlich der Modula­ rität und der Arbeitsgeschwindigkeit.The programs are preferably on several microcomputers or split workstations using data Interface are connected, the workstations egg NEN or more microcomputers can contain. Through this Working principle there are advantages with regard to the modules rity and the speed of work.

Besonders bevorzugt beinhaltet eine erste Arbeitsstation den Fahrzeugsimulator und eine weitere Arbeitsstation die Fahr­ zeugkomponente.A first workstation particularly preferably includes the Vehicle simulator and another workstation driving generating component.

Vorzugsweise sind die einzelnen Mikrorechner, welche die Si­ mulationsprogramme abarbeiten, auf verschiedene Arbeitssta­ tionen aufgeteilt, wobei die Arbeitsstationen mittels einer Client-Server-Architektur gekoppelt sein können.The individual microcomputers, which are the Si Execute simulation programs on different workstations tion divided, the workstations using a Client-server architecture can be coupled.

Von dem Konzept der Aufteilung auf mehrere Arbeitsstationen kann abgewichen werden, wenn beispielsweise eine Software­ entwicklung auf einem tragbaren Personalcomputer durchge­ führt werden soll. Daher sieht die Erfindung eine weitere bevorzugte Ausführungsform vor, in der sowohl Fahrzeugsimu­ lator und die Programme für die Fahrzeugkomponente in einer Arbeitsstation abgearbeitet werden.From the concept of splitting up to several work stations can be deviated if, for example, software development on a portable personal computer should be led. Therefore, the invention sees another preferred embodiment in which both vehicle simu lator and the programs for the vehicle component in one Workstation are processed.

Vorzugsweise ist zumindest eine Fahrzeugkomponente ein elek­ tronischer Regler eines Bremssystems enthaltend einen oder mehrere Mikrorechner oder Mikrocontroller. Ein Beispiel für einen solchen Regler ist eine mit elektronischen Bauelemen­ ten und Mikrocontrollern bestückte Leiterplatte (ECU), die mit einer hydraulischen Einheit (Ventilblock, HCU) verbunden ist. At least one vehicle component is preferably an electrical component tronic controller of a braking system containing one or several microcomputers or microcontrollers. An example for such a controller is one with electronic components microcontrollers and printed circuit board (ECU) that connected to a hydraulic unit (valve block, HCU) is.  

Die simulierten Fahrzeugkomponenten können auch kleinere bauliche Einheiten sein, als die vorstehend beschriebenen Einheiten. Erfindungsgemäß ebenfalls bevorzugt kann es sich daher bei den simulierten Fahrzeugkomponenten auch um zu entwickelnde Bestandteile von elektronischen Bremssystemen handeln, insbesondere um Bestandteile von Reglern oder hy­ draulischen Bremsanlagen, wie etwa einzelne hydraulische Ventile, integrierte Schaltungen, Überwachungsschaltkreise (watch-dog) oder Einrichtungen zur Energieversorgung (PCU), etc.The simulated vehicle components can also be smaller structural units than those described above Units. It can also be preferred according to the invention therefore in the simulated vehicle components too developing components of electronic braking systems act, in particular components of controllers or hy drastic braking systems, such as individual hydraulic Valves, integrated circuits, monitoring circuits (watch-dog) or energy supply facilities (PCU), Etc.

Der Mikrorechner oder Mikrocontroller des Reglers wird er­ findungsgemäß bevorzugt durch einen Emulator nachgebildet. Unter einem Emulator wird im Sinne der Erfindung ein Pro­ gramm verstanden, das die Funktionen eines Zielmikroprozes­ sors in einer Zielumgebung (Zielplattform) in der Weise nachbildet, daß ein für die Zielplattform erstelltes Pro­ gramm sich auf dem Emulator genauso verhält, wie auf der Zielplattform.He becomes the controller's microcomputer or microcontroller preferably emulated according to the invention by an emulator. Under an emulator is a Pro in the sense of the invention understood the functions of a target microprocess sors in a target environment (target platform) in the manner reproduces that a pro created for the target platform gram behaves exactly the same on the emulator as on the Target platform.

Für den Datenaustausch über die Datenschnittstelle zwischen dem Fahrzeugsimulator und dem Simulator für die Fahrzeugkom­ ponente wird bevorzugt ein Objekt aus Programmfunktionen und Daten verwendet. Das informatische Objekt kann beispielswei­ se in der Programmiersprache C oder in der objektorientier­ ten Programmiersprache C++ erstellt sein.For data exchange via the data interface between the vehicle simulator and the simulator for the vehicle com component is preferably an object from program functions and Data used. The IT object can, for example se in the programming language C or in the object-oriented programming language C ++.

Die Simulations- und Betriebsprogramme des Simulationssy­ stems sind vorzugsweise im wesentlichen mittels objektorien­ tierter Programmierung erstellt. Besonders bevorzugt wird zur Erstellung der Programme die objektorientierte Program­ miersprache C++ eingesetzt. Ganz besonders bevorzugt sind alle Simulationsprogramme mit der gleichen Programmierspra­ che erstellt, so daß ein Datenaustausch zwischen den Simula­ tionsprogrammen besonders vereinfacht wird.The simulation and operating programs of the Simulationssy stems are preferably essentially by means of objects programming. Is particularly preferred the object-oriented program to create the programs Miersprache C ++ used. Are very particularly preferred  all simulation programs with the same programming language che created so that a data exchange between the Simula tion programs is particularly simplified.

Der Fahrzeugsimulator bildet bevorzugt die Umgebung, in der sich das Fahrzeug bewegt, bis zu einem jeweils für die zu testende Funktion benötigten Grad nach.The vehicle simulator preferably forms the environment in which the vehicle moves up to one for each testing function according to the required degree.

Die Erfindung betrifft auch die Verwendung des vorstehend beschriebenen Simulationssystems zur Entwicklung und Ferti­ gung von elektronischen Bremssystemen und Einrichtungen zur Regelung der Fahrdynamik.The invention also relates to the use of the above described simulation system for development and ferti supply of electronic braking systems and devices for Regulation of driving dynamics.

In den nachfolgenden Figuren sind Beispiele für Simulations­ systeme gemäß der Erfindung schematisch dargestellt. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung.The following figures are examples of simulations systems shown schematically according to the invention. Further advantageous embodiments of the invention result from the figure description.

Es zeigenShow it

Fig. 1 eine mögliche Realisierung einer Kopplung zwischen einer virtuellen ECU und einem Fahrzeugsimulator auf zwei Arbeitsstationen, Fig. 1 shows a possible realization of a coupling between a virtual ECU and a vehicle simulator to two work stations,

Fig. 2 eine weitere mögliche Realisierung für eine Kopp­ lung einer virtuellen ECU und einem Fahrzeugsimu­ lator auf einer Arbeitsstation, Fig. 2 shows a further possible implementation for a Kopp development of a virtual ECU and a Fahrzeugsimu lator on a workstation,

Fig. 3 ein Beispiel für ein Protokoll zum Austausch von Daten zwischen den simulierten Komponenten, Fig. 3 shows an example for a protocol for exchanging data between the simulated components,

Fig. 4 ein Beispiel für eine Struktur, die für den Daten­ austausch herangezogen werden kann und Fig. 4 shows an example of a structure that can be used for data exchange and

Fig. 5 eine teilweise entwickelte Fahrzeugkomponente mit simulierten Komponenten. Fig. 5 is a partially developed vehicle component with simulated components.

In Fig. 1 wird ein Fahrzeugsimulator 9 mit dem Emulator ei­ ner ECU 4 (Electronic Control Unit bzw. Mikrocomputereinheit einer ABS, ASR, ESP-Bremsenregelung) gekoppelt. Die Kopplung der beiden Simulationsdomänen erfolgt nach dem Client- Server-Prinzip und ist durch eine Master/Slave-Software­ schnittstelle 8 realisiert, welche die beiden Personalcompu­ ter 9 und 10 verbindet. In diesem Kopplungsszenario stellt der Fahrzeugsimulator den Client und der ECU-Emulator den Server dar. Der Fahrzeugsimulator benutzt ein Remote Proce­ dure Call (RPC)-Objekt 2, 3, um den ECU-Emulator zu steuern und Daten auszutauschen.In Fig. 1, a vehicle simulator 9 is coupled with the emulator egg ner ECU 4 (Electronic Control Unit or microcomputer unit of an ABS, ASR, ESP brake control). The coupling of the two simulation domains is based on the client-server principle and is implemented by a master / slave software interface 8 , which connects the two personal computers 9 and 10 . In this coupling scenario, the vehicle simulator represents the client and the ECU emulator the server. The vehicle simulator uses a Remote Procedure Call (RPC) object 2 , 3 to control the ECU emulator and to exchange data.

Das auf der Server-Seite befindliche RPC-Objekt 3 enthält den für die Simulationssteuerung notwendigen Satz an Funk­ tionen. Dieses RPC-Objekt ist mit dem eigentlichen ECU- Emulator über einen gemeinsamen Speicher 16 (Shared Memory) verbunden. Darüber hinaus ist das RPC-Objekt mit einem Ana­ logsimulator 5 der Firma Analogy (Saber-Simulator) verbun­ den. Unter Verwendung dieses Analogsimulators läßt sich das Signal-Interface 6, 7 zwischen dem Fahrzeugsimulator und der virtuellen ECU aufbauen.The RPC object 3 located on the server side contains the set of functions necessary for the simulation control. This RPC object is connected to the actual ECU emulator via a shared memory 16 (shared memory). In addition, the RPC object is connected to an analog log simulator 5 from Analogy (Saber simulator). Using this analog simulator, the signal interface 6 , 7 can be set up between the vehicle simulator and the virtual ECU.

Um den ECU-Emulator vom Fahrzeugsimulator aus zu steuern, muß eine nicht dargestellte Kontrolleinheit vorhanden sein, welche beispielsweise den TCL/TK-Dialekt "Expect" nutzt. Der dargestellte Aufbau ist nicht auf einen bestimmten Sim­ mulatortyp begrenzt. Es kann daher ebensogut auch ein ande­ rer Simulator, wie z. B. der digitale Simulator der Firma Ca­ dence, verwendet werden.To control the ECU emulator from the vehicle simulator, there must be a control unit, not shown, which uses, for example, the TCL / TK dialect "Expect". The structure shown is not on a specific Sim  mulator type limited. It can just as well be another rer simulator, such as. B. the digital simulator from Ca dence.

Fig. 2 stellt ein Simulationssystem mit einer von Fig. 1 ab­ weichenden Kopplung der Simulationsdomänen dar. Das Simula­ tionssystem kann auf einer einzigen autarken Arbeitsstation 1, welche z. B. ein tragbarer Personalcomputer sein kann, ab­ gearbeitet werden. Die Datenschnittstelle wird wie in Fig. 1 von RPC-Objekten 2, 3 gebildet. In diesem Simulationssystem werden bevorzugt alle simulierten Komponenten einer ECU 4 in C++ realisiert. Fig. 2 shows a simulation system with a deviating from Fig. 1 coupling of the simulation domains. The simulation system can on a single autonomous workstation 1 , which, for. B. can be a portable personal computer to be worked from. As in FIG. 1, the data interface is formed by RPC objects 2 , 3 . In this simulation system, all simulated components of an ECU 4 are preferably implemented in C ++.

Die Laufzeit des Simulationssystem ist erheblich kürzer, als die des in Fig. 1 dargestellten Systems. Nachteilig ist je­ doch, daß nicht der gleiche Grad an Informationstiefe er­ reicht wird.The runtime of the simulation system is considerably shorter than that of the system shown in FIG. 1. It is a disadvantage, however, that the same level of information depth is not sufficient.

Bei einer vollständigen Realisierung der Komponenten in C++- wird erfindungsgemäß bevorzugt ein geeignetes an sich be­ kanntes Application Programming Interface (API) verwendet, um die einzelnen simulierten Komponenten gemeinsam anzuspre­ chen.With a complete implementation of the components in C ++ - according to the invention, a suitable one is preferred known application programming interface (API), to address the individual simulated components together chen.

Wie bereits erwähnt, läßt sich das in Fig. 2 dargestellte Simulationssystem u. a. als Entwicklungsplattform für hardwa­ renahe Softwareentwicklung einsetzen. In diesem Fall ist es sinnvoll, hierfür weitere Tools wie z. B. Profiler und Source Level Debugger samt Interfaces zu definieren.As already mentioned, the simulation system shown in FIG. 2 can be used, inter alia, as a development platform for hardware-related software development. In this case, it makes sense to use other tools such as: B. Define profiler and source level debugger including interfaces.

Fig. 3 zeigt ein Beispiel für ein Protokoll zum Austausch von Daten zwischen den Komponenten mit einer Einrichtung zum Handshake. Das Signalinterface für den Datenaustausch wird durch zwei in C++ programmierten Strukturen bzw. Objekte 31 realisiert. Fig. 3 shows an example of a protocol for the exchange of data between the components with a device for handshake. The signal interface for data exchange is implemented by two structures or objects 31 programmed in C ++.

Fig. 4 zeigt ein Beispiel für die Deklarierung einer Struk­ tur in der Programmiersprache C++, die für den Datenaus­ tausch in Fig. 3 herangezogen werden kann. Die Strukturen werden mit "SimpleECUInPort" und "SimpleECUOUT" bezeichnet. Fig. 4 shows an example of the declaration of a structure in the programming language C ++, which can be used for the data exchange in Fig. 3. The structures are called "SimpleECUInPort" and "SimpleECUOUT".

In Fig. 5 ist stark schematisiert eine Fahrzeugkomponente 12 mit verschiedenen simulierten Einzelkomponenten dargestellt. Die Komponente 13 kann ein durch einen Simulator simuliertes elektronisches Bauteil sein. Die Komponente 14 ist eine Schaltung zur analogen Simulation einer nicht vorhandenen Komponente, wie z. B. ein hydraulisches Ventil. Die Komponen­ te 15 stellt ein bereits fertig entwickeltes elektronisches Bauteil dar, wie etwa einen integrierten Schaltkreis, wel­ ches über geeignete Schnittstellen an den Simulator angebun­ den ist.In FIG. 5, highly schematically a vehicle component 12 is illustrated with various simulated components. Component 13 can be an electronic component simulated by a simulator. Component 14 is a circuit for analog simulation of a component that is not present, such as, for. B. a hydraulic valve. The component 15 represents a fully developed electronic component, such as an integrated circuit, which is connected to the simulator via suitable interfaces.

Claims (15)

1. Simulationssystem zur Konstruktion und Entwicklung von elektronischen sowie ggf. auch teilweise mechanischen Fahrzeugkomponenten umfassend eine oder mehrere Arbeitsstationen (1, 9, 10) mit Simu­ lationsprogrammen,
mindestens einen in der oder den Arbeitsstation/-en zumindest teilweise als Programm ablaufenden Fahrzeugsi­ mulator (11), wobei das Programm bis zu einem jeweils für die zu testende Funktion benötigten Grad die Funk­ tionen eines Kraftfahrzeugs nachbildet, und
mindestens eine simulierte Fahrzeugkomponente (4, 5, 6, 7, 12),
dadurch gekennzeichnet, daß die simulierte Fahrzeugkom­ ponente einen Emulator zum Testen eines endfertigen An­ wendungsprogramms für die zu entwickelnde Fahrzeugkompo­ nente umfaßt.
1. simulation system for the design and development of electronic and possibly also partially mechanical vehicle components comprising one or more workstations ( 1 , 9 , 10 ) with simulation programs,
at least one vehicle simulator ( 11 ) running in the work station (s) at least partially as a program, the program simulating the functions of a motor vehicle to a degree required for the function to be tested, and
at least one simulated vehicle component ( 4 , 5 , 6 , 7 , 12 ),
characterized in that the simulated vehicle component comprises an emulator for testing a final application program for the vehicle component to be developed.
2. Simulationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Fahrzeugsimulator (11) und der Simulator für die Fahrzeugkomponente (5, 6, 7, 16) durch eine stan­ dardisierte Datenschnittstelle (2, 3, 8) miteinander ver­ bunden sind.2. Simulation system according to claim 1, characterized in that the vehicle simulator ( 11 ) and the simulator for the vehicle component ( 5 , 6 , 7 , 16 ) are connected to one another by a standardized data interface ( 2 , 3 , 8 ). 3. Simulationssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die simulierte Fahrzeugkomponente und/oder der Fahrzeugsimulator neben dem oder den Simu­ lationsprogrammen (13) zusätzlich Simulationsschaltungen (14) und/oder eingebundenen bereits entwickelten Teil­ komponenten (15) umfaßt. 3. Simulation system according to claim 1 or 2, characterized in that the simulated vehicle component and / or the vehicle simulator in addition to the simulation program (s) ( 13 ) additionally includes simulation circuits ( 14 ) and / or integrated already developed component parts ( 15 ). 4. Simulationssystem nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Programme auf mehrere Mikrorechner oder Arbeitsstationen (1, 9, 10) ent­ haltend einen oder mehrere Mikrorechner aufgeteilt sind, die mittels der Datenschnittstelle verbunden sind.4. Simulation system according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the programs are divided into several microcomputers or workstations ( 1 , 9 , 10 ) containing one or more microcomputers which are connected by means of the data interface. 5. Simulationssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß eine erste Arbeitsstation (9) den Fahrzeugsimu­ lator und eine weitere Arbeitsstation (10) die Fahrzeug­ komponente beinhaltet.5. Simulation system according to claim 4, characterized in that a first work station ( 9 ) contains the vehicle simulator and a further work station ( 10 ) contains the vehicle component. 6. Simulationssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß Fahrzeugsimulator (2) und die Programme für die Fahrzeugkomponente in einer Arbeitsstation (1) abgear­ beitet werden.6. Simulation system according to claim 4, characterized in that vehicle simulator ( 2 ) and the programs for the vehicle component are processed in a work station ( 1 ). 7. Simulationssystem nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Fahr­ zeugkomponente ein elektronischer Regler eines Bremssy­ stems enthaltend einen oder mehrere Mikrorechner oder Mikrocontroller ist.7. Simulation system according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that at least one drive an electronic controller of a Bremssy stems containing one or more microcomputers or Is microcontroller. 8. Simulationssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß der Mikrorechner oder Mikrocontroller des Reg­ lers durch einen Emulator (4) nachgebildet wird.8. Simulation system according to claim 7, characterized in that the microcomputer or microcontroller of the controller is simulated by an emulator ( 4 ). 9. Simulationssystem nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrorechner auf mittels Client-Server-Architektur gekoppelten Arbeits­ stationen (9, 10) aufgeteilt sind. 9. Simulation system according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the microcomputers are divided into work stations ( 9 , 10 ) coupled by means of client-server architecture. 10. Simulationssystem nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß für den Datenaus­ tausch über die Datenschnittstelle ein Objekt (31) aus Programmfunktionen und Daten verwendet wird.10. Simulation system according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that an object ( 31 ) of program functions and data is used for the data exchange via the data interface. 11. Simulationssystem nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine simu­ lierte Fahrzeugkomponente entweder ein oder mehrere elektronische Bauteilträger umfaßt oder ein Simulations­ programm, welches eines oder mehrere elektronische Bau­ teilträger über Schnittstellen einbindet.11. Simulation system according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that at least one simu lated vehicle component either one or more includes electronic component carriers or a simulation program which one or more electronic construction integrates subcarriers via interfaces. 12. Simulationssystem nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Simulations- und Betriebsprogramme des Simulationssystems im wesentlichen mittels objektorientierter Programmierung erstellt sind.12. Simulation system according to at least one of claims 1 to 11, characterized in that the simulation and Operating programs of the simulation system essentially are created using object-oriented programming. 13. Simulationssystem nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die simulierten Fahrzeugkomponenten (4, 5, 6, 7) Bestandteile von elektro­ nischen Bremssystemen, insbesondere Reglern oder hydrau­ lische Bremsanlagen, sind.13. Simulation system according to at least one of claims 1 to 12, characterized in that the simulated vehicle components ( 4 , 5 , 6 , 7 ) are components of electronic brake systems, in particular regulators or hydraulic brake systems. 14. Simulationssystem nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrzeugsimula­ tor die Umgebung in der sich das Fahrzeug bewegt bis zu einem jeweils für die zu testende Funktion benötigten Grad nachbildet. 14. Simulation system according to at least one of claims 1 to 12, characterized in that the vehicle simula gate the environment in which the vehicle is moving up to one required for the function to be tested Degrees replicates.   15. Verwendung des Simulationssystems nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14 zur Entwicklung und Fertigung von elektronischen Bremssystemen und Einrichtungen zur Rege­ lung der Fahrdynamik.15. Use of the simulation system after at least one of claims 1 to 14 for the development and manufacture of electronic braking systems and devices for rain dynamics.
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