Zeitgesteuerte Tasks für FlexRay-Simulationen und XCP-Bypassing
Zielgerechte Planung
Fortsetzung des Artikels von Teil 2
Steuergeräte-Zugriff in Echtzeit
Der externe Bypass-Ansatz ermöglicht größtmögliche Flexibilität während der Entwurfsphase, da kaum Ressourcen-Beschränkungen bestehen. Sogar bei komplexen Bypass-Funktionen ist Echtzeit-Verhalten garantiert. Darüber hinaus erlauben die Autoboot-Optionen des Prototyping-Systems, das Verhalten neuer Funktionen in realen Szenarien zu validieren, zum Beispiel während Testfahrten.
Die Berechnung der Bypass-Funktion erfolgt synchron zu einer Steuergeräte-Task. Sobald alle Eingangsdaten des Bypass-Modells verfügbar sind, wird ein Interrupt ausgelöst und die Bypass-Task, z.B. auf der Micro-AutoBox, ausgeführt. Alternativ kann die Task-Ausführung auf den beiden Systemen mit Hilfe des FlexRay-Task-Ablaufplanes synchronisiert werden. Die Bypass-Task wird dann rein zeitgesteuert ausgeführt.
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Um Steuergeräte-Funktionen mit einer externen Bypass-Lösung entwickeln zu können, ist es erforderlich, die Bypass-Schnittstelle in der Modellierungsumgebung zu konfigurieren und die Eingangs- und Ausgangssignale des Bypass-Modells ohne Modifikation des Steuergeräte-Codes zu verändern. Für diesen Zweck bietet das RTI Bypass Blockset eine generische Benutzeroberfläche, die unabhängig davon, welche Steuergeräte-Schnittstelle tatsächlich für das Bypassing eingesetzt wird, immer die gleiche Benutzerschnittstelle aufweist (Bild 4).
Die „XCP on FlexRay“-Option des RTI Bypass Blocksets basiert auf dem „dSpace FlexRay Configuration Package“. Mit dem im Paket enthaltenen Konfigurationswerkzeug lassen sich der XCP-Master-Knoten zuweisen und die XCP-Slots des FlexRay-Zyklus, die für das Bypassing notwendig sind, anhand der Informationen in der FIBEX-Datei (ASAM-MCD2-FBX) auswählen und konfigurieren. Gemäß der Flex-Ray-Konfiguration wird eine Simulink-Bibliothek generiert. Anschließend lässt sich das Bypass-Modell implementieren. Mit den entsprechenden Blöcken des RTI Bypass Blocksets können passende XCP-Slots ausgewählt werden und diese mit den Variablen verbunden werden, die vom Steuergerät gelesen oder an das Steuergerät geschrieben werden sollen. Die Variablen, die für die Auswahl zur Verfügung stehen, befinden sich in der Steuergeräte-Beschreibungsdatei (ASAP2). Zusätzlich bietet das RTI Bypass Blockset die Möglichkeit, weitere Steuergeräte-Variablen, die nicht in der ASAP2-Datei beschrieben werden, über entsprechende Konfigurationsdialoge anzulegen und für Schreib-/Lesezugriffe zu verwenden.
Die Synchronisation von Steuergerät und Rapid-Prototyping-System ist mit Hilfe des FlexRay-Task-Ablaufplanes oder der RTI-Bypass-Interrupt-Mechanismen implementierbar. Bei Verwendung der Interrupt-Mechanismen wird die Berechnung des Bypass-Modells ausgelöst, sobald alle Eingangswerte dem Modell zur Verfügung stehen. Bei Verwendung des FlexRay-Task-Ablaufplanes erfolgt die Berechnung des Bypass-Modells zeitgesteuert, ungeachtet der bis dahin empfangenen Eingangswerte. Dabei bietet das RTI Bypass Blockset verschiedene Mechanismen zur Gewährleistung der Datenkonsistenz an.
Neben der Nutzung des externen Bypass-Ansatzes bei der Funktionsentwicklung wird auch der Echtzeit-Zugriff auf Steuergeräte in verschiedenen Hardware-in-the-Loop-Testszenarien notwendig. Hierbei kann das RTI Bypass Blockset auch auf den HiL-Plattformen genutzt werden.
Messung und Applikation mit „XCP on FlexRay“
Die Anpassung der Steuergeräte-Software an Motor- oder Fahrzeugvarianten und die Validierung des Fahrzeugverhaltens sind wichtige Meilensteine während des Steuergeräte-Entwicklungsprozesses. Diese Anwendungsfälle werden durch CalDesk, das Mess-, Applikations- und Diagnose-Werkzeug von dSpace, unterstützt. Zur Kommunikation mit Steuergeräten über „XCP on FlexRay“ stellt CalDesk eine XCP-Master-Implementierung zur Verfügung, die es erlaubt, steuergeräte-interne Variablen zu erfassen und Software-Parameter über FlexRay zu verstellen. Zusätzlich können Messdaten vom Fahrzeugbus, von externer Messtechnik, weiteren Steuergeräten oder dSpace-Echtzeit-Plattformen aufgenommen und analysiert werden. Gleichzeitige Parameterverstellungen sind zudem auf verschiedenen Plattformen möglich. sj
 | Dr. Ralf Stolpe ist bei der dSpace GmbH projektverantwortlich für die Entwicklung von FlexRay-Werkzeugen. |  | Dipl.-Inform. Joachim Stroop ist Senior Produktmanager für „System and Function Design Tools“ bei der dSpace GmbH. |
 | Dipl.-Ing. Andre Rolfsmeier ist Senior Produktmanager für Steuergeräteapplikation und Bypassing bei der dSpace GmbH. |  | Dipl.-Ing. (FH) Björn Müller ist Produktingenieur im Bereich HiL-Simulatoren und dort für die Bussystemprodukte der dSpace GmbH verantwortlich. |
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