Lors du développement de nouveaux algorithmes de contrôle, arrive le moment où chaque utilisateur doit tester sa fonction avec le matériel de production réel. Même si tous les tests préalables de la fonction dans la simulation ont pu être exécutés avec succès, l'intégration dans l'ECU réel implique l'ajout de nouvelles conditions limites, telles que les exigences temps réel et les dépendances matérielles. Cela pose particulièrement problème dans les applications mobiles qui font intervenir des ECU avec des interfaces fixes car les ECU de la série en cours ne sont souvent plus suffisants et les futurs ECU ne sont pas encore disponibles. De plus, le développeur n'a souvent pas accès au code de production précédent ou à la chaîne d'outils pour pouvoir travailler directement avec le code de production.
Il dispose à présent de deux options pour d'autres actions : le fullpass et le bypass
Qu’est-ce que le fullpass ?
Lors du fullpass, la totalité du calculateur est remplacée par une plateforme temps réel dSPACE. Le code existant est transféré sur la plateforme temps réel et toutes les interfaces sont mises en oeuvre sur le système prototype. Une dSPACE MicroAutoBox ou une SCALEXIO Auto Box peut être utilisée ici par exemple. Elles peuvent être utilisées directement dans le véhicule pour tester de nouvelles fonctions en action. Par rapport au calculateur de production, les systèmes prototypes offrent une puissance de calcul très élevée et un espace de stockage étendu, de sorte que ces aspects n'ont pas à être pris en compte au début de la phase de développement.
Le fullpass est adapté aux applications où le transfert sur la plateforme temps réel est facile à mettre en œuvre et où les interfaces sont gérables.
Qu’est-ce que le bypass ?
En cas de bypass, l'ECU de la série actuelle peut être utilisé et seule la fonction nouvellement développée est externalisée vers une solution de prototypage. Pour cela, un petit service est patché dans le binaire du logiciel du calculateur, de sorte qu'aucun accès supplémentaire n'est nécessaire au code source du calculateur de production ou à la chaîne d'outils utilisé pour créer une nouvelle version du logiciel.
Le dSPACE DCI-GSI2 se connecte à l'ECU au niveau des interfaces de test et de développement et communique avec le système de prototypage dSPACE via XCP sur Ethernet. La fonction de l’ECU est bypassée et la fonction nouvellement développée est exécutée sur une plateforme temps réel dSPACE. Les données de sortie sont alors écrites sur l'ECU.
Tout en temps réel
Ce qui semble si simple nécessite en fait une lecture et un enregistrement très précis et synchronisés des données. Pour cela, l’accès au calculateur doit être synchronisé avec l’exécution fonctionnelle afin que les données soient cohérentes et que les calculs soient effectués au bon moment et que les données puissent être renvoyées en conséquence. Les temps de cycle des calculs doivent être suffisamment courts pour que le bypass n’affecte pas la fonction de l’algorithme. C'est ce qu'on appelle le couplage temps réel et c'est un élément clé de la conception. Par conséquent, le DCI-GSI2 est entièrement axé sur la capacité temps réel et la latence minimale dans l'échange de données.
Comment les outils fonctionnent-ils ensemble ?
La DCI-GSI2, qui signifie dSPACE Communication Interface – Generic Serial Interface, est inséré entre le calculateur et, par exemple, une dSPACE MicroAutoBox. La DCI-GSI2 récupère alors les valeurs d’entrée et les valeurs des capteurs du calculateur et les transmet à la MicroAutoBox. La nouvelle fonction est alors exécutée et les valeurs calculées sont renvoyées au calculateur via la DCI-GSI2. Dans la séquence de commande du calculateur, la fonction qui doit être nouvellement développée est synchronisée avec précision. C'est ce qu'on appelle le bypass de fonctions.
Le système temps réel peut se connecter directement à l’ECU si un service XCP est disponible dans l’ECU. Cependant, l’accès XCP doit être mis en service lors de la création initiale du logiciel du calculateur car un ajout ultérieur est très onéreux voire impossible. Avec la solution dSPACE via dSPACE DCI-GSI2, l'accès aux fonctions du calculateur est également possible sans accès XCP, donc la connexion avec la chaîne d'outils dSPACE est possible sans accès au code de production du calculateur. Ceci est possible grâce à des artefacts qui sont déjà compilés sous forme binaire et qui sont patchés dans le logiciel du calculateur. Cette procédure fonctionne sans changer le code source.
La MicroAutoBox n’a quasiment aucune limite de puissance de calcul par rapport au calculateur de production standard. Cela permet au développeur de se concentrer entièrement sur le développement des fonctions sans avoir à se soucier de l'optimisation du code. En outre, le logiciel d'expérimentation dSPACE ControlDesk peut être utilisé pour mesurer et visualiser tous les signaux de la nouvelle fonction au moment de l'exécution, ce qui simplifie grandement la phase de débogage. De même, les paramètres du contrôleur peuvent être adaptés pendant le fonctionnement afin d’optimiser le comportement du contrôleur directement dans le véhicule d’essai sans avoir à recréer le logiciel. Le développement itératif est ainsi facilement possible.
Encadré : Service XCP
XCP est l'abréviation de "Universal Measurement and Calibration Protocol". Le protocole a été défini par l'ASAM (Association for Standardization of Automation and Measuring Systems) pour divers supports de bus et de réseau (ex. : XCP sur Ethernet, XCP sur CAN) et est utilisé pour lire et écrire des données et des paramètres dans le calculateur.
Tim Förster
Chef de produit, Real-Time Test & Development Solutions, dSPACE GmbH
Martin Teiner
Chef de produit, Real-Time Test & Development Solutions, dSPACE
