Automobile

Engineering Tasks

• Systemspezifikation und -modellierung
• Entwicklung von Embedded Systems
• Systemintegration, Kalibrierung und Tests auf dem Prüfstand
• Fahrzeuganalyse und-validierung

Entwicklung von Embedded Systems

Die größte Herausforderung bei der Entwicklung eingebetteter Systeme für Kraftfahrzeuge besteht für die Ingenieure in der korrekten Umsetzung aller Spezifikationen und Anforderungen. Die System- und Softwareentwickler erhalten die Spezifikationen häufig in Form von schriftlichen Dokumenten, Flussdiagrammen oder Mustercode und müssen diese dann manuell in ein Embedded System implementieren.

Beim Model-Based Design dagegen arbeiten alle Beteiligten mit denselben Modellen, wodurch die zeitraubende manuelle Programmierung vermieden wird und das Fehlerpotenzial drastisch sinkt. Das Ergebnis sind bessere Produkte, die gleichzeitig schneller und kostengünstiger fertiggestellt werden.

Simulink und die anderen Produkte seiner Softwarefamilie senken Entwicklungszeiten und -kosten durch:

• Echtzeitsimulationen auf Hardware-in-the-Loop-Systemen
• Das Rapid Prototyping neuer Konzepte mit echten Fahrzeugsystemen
• Die automatische Generierung von Produktionscode in C aus Ihren Modellen

Algorithmenentwurf
MATLAB verfügt über eine Reihe von Toolboxen mit spezialisierten Funktionen für den Steuerungsentwurf, die Optimierung, Neuronale Netze und viele weitere Methoden. Diese Umgebung eignet sich in idealer Weise zur Entwicklung neuer Algorithmen sowie zur Analyse ihrer praktischen Umsetzbarkeit für Kraftübertragungs-, Fahrwerks-, Sicherheits- und Infotainment-Systeme.

Rapid Prototyping
Aus Simulink- und Stateflow-Modellen kann automatische Generierung von Echtzeitcode generiert werden. Algorithmen lassen sich so lange vor der eigentlichen Implementierung auf Embedded Systems gründlich analysieren und verfeinern. Mit xPC Target t von The MathWorks und anderen von MathWorks-Partnern angebotenen Echtzeitsystemen steht Ihnen zudem ein breites Spektrum von Hardwareoptionen für das Rapid Prototyping zur Verfügung. Diese Systeme können beispielsweise zum funktionalen Prototyping, zum Bypass-Prototyping und zum On-Target Rapid Prototyping  genutzt werden.

Generierung von Produktionscode
The Mathworks bietet spezielle Werkzeuge an, um aus Ihren Modellen effizienten, leicht lesbaren Programmcode für Systeme mit begrenzten Ressourcen wie Motor- und Karosseriesteuerungssysteme oder Überwachungslogiken für Klimaanlagen und elektrische Sitze zu erzeugen. Der so generierte Code kann ganz spezifisch auf die Erfordernisse verschiedener im Automobilbau üblicher Prozessoren und Betriebssysteme abgestimmt werden. Für Motorola MPC555 und HC12, sowie Infineon C166 und OSEK-Betriebssysteme sind dazu spezielle Embedded Targets verfügbar.

HDL-Generierung und DSP-Tests
Im Automobilbau eingesetzte Embedded Systems verfügen zunehmend über DSP- und FPGA-Funktionen. Viele seit langem in der Nachrichtentechnik etablierte Fähigkeiten der Simulink-Produktfamilie finden darum auch in der Automobilindustrie immer größere Verbreitung. MATLAB und Simulink bieten dem Entwickler eine integrierte Umgebung für den Algorithmenentwurf, die Simulation und die Generierung und Verifikation von Programmcode und beschleunigen dadurch die Entwicklung von Signalverarbeitungs- und Kommunikationssystemen.

C-Code für DSP-Chips kann vollständig in Simulink entwickelt werden. Simulink ist außerdem mit verschiedenen Werkzeugen von Texas Instruments, Xilinx und Altera integriert, wodurch sie die gesamte DSP-Funktionalität zunächst testen und dann direkt HDL-Code für die Implementierung auf FPGAs erzeugen können. In beiden Fällen müssen sie nicht selber programmieren, was die Entwicklung und Implementierung deutlich beschleunigt.

Hardware-in-the-Loop-Tests
Hardware-in-the-Loop-Tests (HIL-Tests) sind besonders dann nützlich, wenn noch keine Hardwareteile oder fertigen Fahrzeuge vorhanden sind oder wenn unter Bedingungen getestet werden muss, die mit echten Fahrzeugsystemen kaum oder nur unter unzumutbaren Gefahren zu erzeugen sind. Mit HIL-Tests  können Algorithmen für Embedded Systems in einer Laborumgebung in Echtzeit getestet werden.

Sie können dazu unter Simulink sowohl kontinuierliche als auch zeitdiskrete Modelle von Fahrzeug, Fahrer und Straßenverhältnissen erzeugen und daraus automatisch mit Real-Time Workshop Programmcode für HIL-Simulationen generieren. HIL-Tests sind in verschiedenen Varianten möglich, beispielsweise als Simulation des Produktionscodes auf einem Ersatztarget (etwa einem PC), auf dem xPC Target-System von The MathWorks oder auf einem der von MathWorks-Partnern. angebotenen Targets.

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