Bypass de fonctions – Externe ou directement sur le calculateur

De nouvelles fonctions pour les contrôleurs existants

Contrairement au fullpass où un calculateur est complètement remplacé par le système de prototypage, le bypass de fonctions est utilisé pour développer, à partir de zéro, des parties du logiciel du calculateur telles que des fonctions de contrôle individuelles, ou pour les modifier. Ces parties fonctionnent soit sur un système de prototypage synchronisé avec un calculateur existant (bypass externe), soit directement sur le calculateur lui-même (bypass sur cible). dSPACE offre une large gamme de produits matériels et logiciels qui facilitent l'établissement de connexions en temps réel entre les calculateurs et les systèmes dSPACE. Les produits dSPACE supportent un certain nombre d'interfaces de calculateur nécessaires à l'exécution de différents scénarios de bypass.

Une intégration du bypass rapide et flexible

An external function bypassing scenario with dSPACE tools.

Pour utiliser le bypass de fonctions externe ou sur cible, vous devez d'abord modifier le code existant du calculateur. Grâce au bypass basé sur les services supporté par dSPACE, vous pouvez préparer virtuellement au bypass un nombre illimité de fonctions dans le code du calculateur en intégrant des appels de services, également connus sous le nom de hooks de bypass. Vous pouvez utiliser ces appels de service pour un certain nombre de tâches dans l'environnement de modélisation MATLAB®/Simulink®, par exemple, pour la mesure et la calibration synchrones des variables et des paramètres du calculateur, pour la programmation de la flash du calculateur, le bypass de fonctions, les tests function-in-the-loop ainsi que pour enregistrer les données internes du calculateur. L’outil ECU Interface Manager accompagné du module Binary Code Management Module vous aide à préparer le code du calculateur pour le bypass. Outil facile à utiliser avec une vue graphique intuitive de la structure du code d'un calculateur, il offre un moyen pratique et flexible d'implémenter les services de bypass directement et automatiquement dans le code binaire du calculateur. Le fournisseur du calculateur n’a plus besoin de modifier le code source et le faire passer à nouveau par tout le processus de développement de la production et de ses outils. Cette approche permet des économies de temps et d’argent tout en augmentant la flexibilité. Vous pouvez également intégrer manuellement les services de bypass en utilisant le code source du calculateur. dSPACE propose ses services de bypass et ses appels de service, conçus de façon générique, sous forme de code source C afin qu’ils soient compilables et intégrables au code du calculateur. En utilisant ConfigurationDesk de dSPACE, vous pouvez facilement développer de nouvelles fonctions de bypass basées sur modèle dans Simulink.

Bypass de fonctions externe

Le bypass de fonctions externe est une approche efficace pour le développement de nouvelles fonctions de commande et pour l'optimisation des stratégies existantes du contrôleur. ‘Externe’ signifie qu’un système prototypage rapide de lois de commande (RCP) spécifique est relié à un calculateur. Le système de prototypage exécute une nouvelle fonction de contrôle f(x)’, de façon synchrone au code d’origine qui fonctionne sur le calculateur cible. Les systèmes de prototypage n’ont pratiquement aucune contrainte de ressources au niveau de la disponibilité en mémoire RAM et ROM (flash) ou de la performance du processeur, et ils fournissent également des voies d’E/S supplémentaires. Par conséquent, même les modèles Simulink complexes peuvent être exécutés en tant que fonctions de bypass externes. Un comportement temps réel correct est assuré par des mécanismes de synchronisation spécifiques de l’interface du calculateur.

An external bypassing scenario with dSPACE tools.

Lors de l’exécution d’une simulation Vehicle-In-the-Loop où un calculateur est testé dans un véhicule réel mais dans des environnement (partiellement) virtuels, p. ex. utilisant des listes d’objets vidéo ou de circulation virtuels, la même méthode vous permet de simuler un environnement virtuel sur un système temps réel dSPACE et ainsi d’alimenter le calculateur en temps réel (bypass d’environnement externe).

Vous pouvez également connecter plusieurs calculateurs à un système RCP. Par exemple, vous pouvez utiliser le bypass pour injecter des valeurs dans un premier calculateur, de modifier l’algorithme de contrôle d’un deuxième et de capturer les variables internes d’un troisième calculateur, tout cela en même temps. Là encore, les mécanismes de synchronisation des interfaces du calculateur garantissent le comportement temps réel correct de l’ensemble de l’installation. Le nombre des calculateurs qui peuvent être montés en bypass en parallèle n’est limité que par les ressources de traitement de données sur le système de prototypage.

dSPACE supporte de nombreuses interfaces permettant de connecter le système de prototypage au calculateur. Si le calculateur dispose d’interfaces CAN, CAN FD ou Ethernet, un accès direct via le protocole XCP est possible sans matériel supplémentaire. Si de telles interfaces de bus ne sont pas disponibles pour le bypass et qu’une performance élevée temps réel avec une large bande passante est exigée, vous pouvez utiliser la Generic Serial Interface (DCI-GSI2) qui est connectée à l’interface de débogage intégrée du calculateur, comme NEXUS ou DAP. S’il n’est pas non plus possible d’utiliser une telle interface, dSPACE supporte également les dispositifs enfichables (PODs) spécifique au calculateur.

Prototypage sur cible

Si un calculateur fournit toutes les interfaces d’E/S adéquates et a suffisamment de ressources disponibles, il est possible de développer de nouvelles fonctions directement sur le calculateur. Cela réduit les coûts de développement car vous n'avez pas besoin de matériel supplémentaire ou de faisceau de câbles. Les nouvelles fonctions sont directement exécutées sur le matériel cible, évitant de ce fait les latences de communication vers les dispositifs de développement externes. Ainsi, les fonctions peuvent ainsi être intégrées dans des boucles de contrôles très rapides. Le générateur de code, TargetLink de dSPACE, permet une transition directe vers la production en série et une utilisation efficace des ressources limitées du calculateur. Il vous permet également de déterminer la consommation de ressources supplémentaires sur le calculateur dès le début du processus de développement. Par ailleurs, en utilisant le générateur de code certifié TargetLink avec un calculateur déjà préparé à la production, il est possible d’améliorer la sécurité opérationnelle globale pour la phase de prototypage, p. ex. pendant les tests de flottes automobiles.

Making efficient use of the limited EC resources: An on-target bypassing scenario with dSPACE tools.

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