BMW基于IPG CarMaker的動態(tài)車燈功能開發(fā)案例

　　為了建立功能樣機單元(Functional Mork-Up Units，F(xiàn)MU)和整車之間的聯(lián)系，必須搭建可行的車輛模型和車輛環(huán)境。XIL集成方案可以集成并驗證各個系統(tǒng)部件，不管是模型還是ECU軟/硬件，都可以集成到整個虛擬車輛中。CarMaker作為一個開放的集成平臺，很好的適應了這樣的開放需求，基于功能樣機的開放方式在這樣的平臺上面可以有效的實施。模型、軟件和實際的車輛部件可以方便的在CarMaker的平臺上進行集成。

　　BMW集團在開發(fā)動態(tài)車燈控制器(Dynamic Light Functions)的過程中根據記錄的測試用例，基于CarMaker虛擬平臺建立了虛擬的測試環(huán)境，進行了動態(tài)SIL測試。

　　圖1 測試系統(tǒng)結構

　　一、客戶面臨問題

　　? 開環(huán)測試中，對控制軟件進行修改只能應用在有限的范圍內;

　　? 不同車輛的配置方案之間的轉換或者添加新的車輛參數(shù)也在一定范圍內受到限制。在原型車開發(fā)階段，原型車的使用上受到很大限制，因此無法在原型車上進行任何的測試;

　　? 為了發(fā)現(xiàn)控制器之間協(xié)同工作時可能產生的問題，必須開發(fā)一些額外的評估情景，這些情景必須在車輛測試中復現(xiàn)。然而，這種情景的復現(xiàn)難度以及實際中大量的變化因素導致這樣的要求幾乎不可能實現(xiàn)。

　　二、解決方案

　　? 利用CarMaker對不同的部件進行集成，如動力總成、輔助系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、儀表盤以及操作機構等;

　　? 利用虛擬集成方案觀測每個被測部件對整車綜合性能的影響。在設計初期即可將不合理的設計，甚至是功能性的錯誤進行檢測，為設計提供指導意見;

　　? 利用虛擬原型機以一整個車輛系統(tǒng)的形式為功能樣機單元(FMU)提供輸入如圖2所示。采集的信號包括車輛動力學信號，環(huán)境傳感器，攝像頭系統(tǒng)以及駕駛員的輸入(轉向、手動開燈)等;

　　? 利用CarMaker提供十分真實的車輛和駕駛員模型、道路模擬、靜態(tài)和動態(tài)的交通物體、環(huán)境傳感器以及數(shù)字地圖(如NAVEQ、Google Earth)來實現(xiàn)前述數(shù)據的輸入;

　　? 基于實際的道路測試要求在CarMaker中建立駕駛員操作，利用這些操作可以實現(xiàn)開環(huán)或閉環(huán)測試;

　　? 將實際的駕駛試驗測試用例轉化成CarMaker TestManager中的自動化測試。

　　圖2 CarMaker集成平臺系統(tǒng)結構

　　三、客戶獲益

　　? 開發(fā)和測試成本大幅度降低;

　　? 使OEM和其供應商可以在部件的測試和開發(fā)中使用相同的模型;

　　? 通過對車輛參數(shù)的快速修改實現(xiàn)了不同車型之間的快速切換;

　　? 實現(xiàn)了測試用例的實時修改以及復用;

　　? 在早期開發(fā)階段中對于軟件的修改可以更快的實現(xiàn)和驗證;

　　? 完成了虛擬圖像在實際攝像頭下的交互測試;

　　? 實現(xiàn)了對基于攝像頭的信息的處理;

　　? 實現(xiàn)了從攝像頭到ECU到執(zhí)行機構的交互反應鏈測試;

　　? 一步一步實現(xiàn)了控制要點的擴展，如燈光執(zhí)行機構位置、照明機構的亮度;

　　? 通過對虛擬和實車試驗對標，對虛擬試驗進行驗證，避免了不必要的實車試驗。

　　圖3 虛擬攝像頭與真實攝像頭的成像對比