CANape Produktinformation CANape Inhaltsverzeichnis 1 Übersicht ..................................................................................................................................................................................... 3 1.1 Einführung................................................................................................................................................................................... 3 1.2 Die Vorteile im Überblick ........................................................................................................................................................... 3 1.3 Anwendungsgebiete .................................................................................................................................................................. 4 1.4 Eigenschaften ............................................................................................................................................................................. 4 1.5 Systemvoraussetzungen ........................................................................................................................................................... 4 1.6 Unterstützte Bus- und Steuergeräte-Interfaces .................................................................................................................... 4 1.7 Funktionserweiterung durch zusätzliche Optionen ................................................................................................................ 4 1.8 Weiterführende Informationen ................................................................................................................................................. 4 2 Grundfunktionen ........................................................................................................................................................................ 5 3 Messdatenerfassung ................................................................................................................................................................. 5 3.1 Mess- und Kalibrierhardware mit höchsten Übertragungsraten .......................................................................................... 6 3.2 Auswertung von Messdaten und Data Mining ........................................................................................................................ 7 3.3 Unterstützte Messsysteme für analoge/digitale Messgrößen ..............................................................................................8 4 Status-Monitoring .....................................................................................................................................................................8 5 Kalibrierung/Kenngrößenverstellung ....................................................................................................................................... 9 5.1 Kalibrieren mit XCP on FlexRay ................................................................................................................................................ 9 5.2 Calibration Data Management (CDM Studio) ...................................................................................................................... 10 5.3 Serverbasiertes Kalibrierdaten-Management mit vCDM .................................................................................................... 10 6 Flashen ....................................................................................................................................................................................... 11 7 Unterstützung der modellbasierten Softwareentwicklung .................................................................................................. 11 7.1 Rapid Prototyping .................................................................................................................................................................... 12 7.2 Visualisierung von Simulink/Stateflow-Modellen................................................................................................................. 12 8 Bypassing .................................................................................................................................................................................. 13 9 Integrierte Funktions- und Skriptsprache ............................................................................................................................. 14 10 Automatisierungsschnittstellen ............................................................................................................................................. 14 11 Datenbasis-Editoren................................................................................................................................................................ 14 12 Applikationskonzepte .............................................................................................................................................................. 14 13 Diagnose ................................................................................................................................................................................... 14 14 Entwicklung von Fahrerassistenzsystemen .......................................................................................................................... 15 14.1 Algorithmen zur Bildverarbeitung .......................................................................................................................................... 16 15 Visualisieren der Fahrzeugposition in einer Landkarte ........................................................................................................ 17 15.1 Anwendungsgebiete ................................................................................................................................................................ 17 15.2 Unterstütztes Kartenmaterial ................................................................................................................................................ 17 15.3 Funktionen ................................................................................................................................................................................ 17 16 Hardwareschnittstellen und Protokolle ................................................................................................................................. 18 17 Engineering-Dienstleistungen ................................................................................................................................................. 18 18 Schulungen................................................................................................................................................................................ 19 V2.0 05/2016 - Gültig für CANape ab Version 14.0. Produktinformationen und technische Daten zu den CANape Optionen werden in jeweils eigenen Dokumenten bereitgestellt. 2 CANape 1 Übersicht 1.1 Einführung Die Parameter eines Regelalgorithmus lassen sich nur bedingt mit einem Labormodell bestimmen. Während die Algorithmen der Funktionen fest im Steuergeräteprogramm enthalten sind, werden Parameterwerte wie Kennfelder und Kennlinien erst durch Messungen am Prüfstand und in Fahrerprobungen erfasst und optimiert. Nur mit einem vielseitigen und leistungsfähigen Werkzeug lösen Sie diese anspruchsvollen Aufgaben bei der Steuergeräteentwicklung. 1.2 Die Vorteile im Überblick > Offene und flexible Plattform durch Nutzung von Standards > Messdaten unterschiedlichster Quellen zeitsynchron erfassen > Parameter komfortabel verstellen und verwalten > Performante Anbindung an Steuergeräte mit Messdatenraten bis zu 30 Mbyte/s > Einfaches Einbinden von Analogmesstechnik mit hohen Abtastraten > Komfortable Visualisierung von Simulink-, Stateflow-Modellen inkl. Werteanzeige, Navigation durch die Modellebenen, Suchmechanismen, direktes Verstellen von Parametern > Einfache Erstellung und Integration benutzerspezifischer Anzeige- und Bedienelemente > Visualisierung der aktuellen GPS-Fahrzeugposition auf elektronischen Landkarte (auch für die Offline-Nutzung) erleichtert die Interpretation der aufgezeichneten Messdaten erheblich > Komplette Lösung, da z.B. A2L-Dateien direkt aus der Linker-Map-Datei heraus generiert werden können und > leistungsfähige Tools wie ASAP2-Editor oder DBC-Editor bereits integriert sind > Rapid-Prototyping-Plattform als effiziente Ablaufumgebung für Code und Modelle Bild 1: CANape Bedienoberfläche mit gleichzeitiger Nutzung mehrerer Konfigurationen. 3 CANape 1.3 Anwendungsgebiete CANape ist das Allround-Werkzeug für die Steuergeräteapplikation. Alle Aufgaben in diesem Umfeld lassen sich mit CANape komfortabel und zuverlässig lösen: > von der Funktionsentwicklung der Software über Rapid-Prototyping-Lösungen bis zum serienreifen Steuergerät > am Arbeitsplatz, am Prüfstand oder auf Testfahrten zur Erprobung > beim Daten-Logging, bei der Parameterverstellung, bei der Steuergeräte- und Fahrzeugdiagnose oder der Verifikation und Visualisierung der Objekterkennungs-Algorithmen für Fahrerassistenzsysteme 1.4 Eigenschaften Der primäre Einsatzbereich von CANape ist die optimale Parametrierung (Kalibrierung) von elektronischen Steuergeräten. Während der laufenden Messung kalibrieren Sie und zeichnen gleichzeitig Signale auf. Die Kommunikation zwischen CANape und den Steuergeräten erfolgt über Protokolle wie XCP oder über mikrocontroller-spezifische Schnittstellen mit der VX1000 Mess- und Kalibrierhardware. CANape bietet Diagnosezugriff, Busanalyse und die Einbindung analoger Messtechnik. Kalibrierdaten-Management und die komfortable Messdatenauswertung inkl. Reporting machen CANape zu einem vollständigen Werkzeug für die Steuergeräte-Applikation. 1.5 Systemvoraussetzungen Komponente Empfehlung Minimum Prozessor Intel Core i5 3,0 GHz oder höher Intel Core 2 Duo 1,6 GHz Speicher (RAM) 4 GB 2 GB RAM (32-Bit) oder 4 GB RAM (64-Bit) Festplattenplatz ≥ 1,0 GB (je nach verwendeten Optionen und benötigten Betriebssystemkomponenten) Bildschirmauflösung 1280 x 1024 Grafikkarte DirectX 9.0c oder höher Betriebssystem Windows 7/8/8.1/10/Vista (Vista nur 32-Bit) 1.6 1024 x 768 Unterstützte Bus- und Steuergeräte-Interfaces > Vector Hardware für CAN, CAN FD, Ethernet/BroadR-Reach, LIN, FlexRay, MOST und K-Line > Vector Mess- und Kalibrierhardware VX1000 für den hochperformanten Zugang zum Steuergerät über Debugging- und Trace-Schnittstellen wie JTAG, DAP, LFAST, RTP/DMM, Nexus AUX und AURORA. 1.7 Funktionserweiterung durch zusätzliche Optionen > Option Driver Assistance für die Verifikation der Objekterkennungs-Algorithmen bei der Entwicklung von Fahrerassistenzsystemen sowie zur Visualisierung der Fahrzeugposition und Objekterkennungspositionen in Landkarten > Option Simulink XCP Server um über die CANape Oberfläche in Simulink-Modellen zur Laufzeit komfortabel Signale ohne Instrumentierung im Modell zu messen und Parameter zu verstellen. > Option Bypassing erlaubt Ihnen die Nutzung der VN8900 Echtzeit-Hardware als Berechnungsplattform für multiple Bypass-Funktionen über XCP on Ethernet, XCP on CAN sowie mit der Einbindung von CAN-, FlexRay-Daten und I/Os. Das VN8900 kann auch als Stand-alone-Lösung zur Bypass-Berechnung eingesetzt werden (ohne gleichzeitig mit CANape verbunden zu sein). > Option MCD3 erweitert CANape um die ASAM MCD-3 V1.0 Automatisierungsschnittstelle für das Messen und Kalibrieren. 1.8 Weiterführende Informationen Für CANape stehen im Internet diverse Dokumente zur Verfügung. Mit der Demo-Version erhalten Sie zu den verschiedenen Anwendungsgebieten Beispielkonfigurationen sowie eine detaillierte Online-Hilfe, in der alle Funktionen von CANape beschrieben werden. Des Weiteren profitieren Sie von wertvollem Know-how in Form von Fachartikeln, Produktvideos und Application Notes. Mehr Infos im Vector Download-Center. 4 CANape 2 Grundfunktionen Zu den Grundfunktionen von CANape gehören: > Zeitsynchrone Echtzeiterfassung und Visualisierung von steuergeräteinternen Signalen mit CCP/XCP sowie KWP2000/UDS, von Busbotschaften, Audio, Video, GPS und externer Analogmesstechnik > Online-Kalibrierung über CCP/XCP, Echtzeitstimulation und Bypassing über XCP > Nahtlos integrierte Diagnose über KWP2000 und UDS > Voller Zugriff auf die OBD-Daten des Fahrzeugs > Offline-Kalibrierung von HEX-Dateien > Offline-Messdatenauswertung von der manuellen Auswertung bis zum automatisierten Data Mining mit der integrierten Funktionssprache „CASL“ (Calculation and Scripting Language) oder vom Anwender generierte DLLs. > Ablaufumgebung für „Software in the Loop“-Lösungen – Algorithmen, die später einmal im Steuergerät ablaufen, können in CANape als DLLs eingebunden werden. > Schnelles und sicheres Flashen von Binärdateien und Parametersätzen > Leistungsstarkes Management der Kalibrierdaten, Vergleichen und Zusammenführen von Parametersätzen über das CDM Studio > Automatisierungsschnittstelle zum Messen und Kalibrieren über C-API, COM, ASAP3, ASAM MCD-3 MC oder iLinkRT > Umgebungsdatenerfassung mit Video, Audio, GPS und externer analog Messtechnik synchron zu den Messdaten der Steuergeräte > Offene Schnittstelle zur Integration weiterer I/O-Systeme > Verarbeitung von Messwerten und Signalen sowie Automatisierung von Abläufen durch die integrierte Funktionssprache CASL > Integrierte Funktionsbibliothek, z.B. für das Verrechnen mehrerer Signale oder das Filtern verrauschter Signale > Umfangreiche Printing- und Reporting-Funktionalitäten 3 Messdatenerfassung Über die Mess- und Kalibrierprotokolle CCP und XCP erfasst CANape steuergeräteinterne Messgrößen synchron zu den Steuergeräteprozessen. Die Messdaten der Steuergeräte werden zusammen mit den übrigen Messdaten (von seriellen Bussystemen, GPS, Audio, Video oder von sonstigen Messgeräten) zeitsynchron aufgezeichnet und auf verschiedenste Arten dargestellt. Mit dem Multirekorder-Konzept lassen sich gleichzeitig verschiedene Messungen konfigurieren und unabhängig voneinander starten und stoppen. Jeder Rekorder speichert dabei die Messwerte in einer separaten Datei ab. Merkmale der Messdatenerfassung und -visualisierung in CANape: > Zur grafischen Darstellung stehen verschiedene Fensterarten und benutzerdefinierbare Panels zur Verfügung > Das ASAM-Messdatenformat MDF 4.x schreibt Messdateien ohne einen zeitraubenden Postprozess zum Sortieren. MDF 4.x unterstützt auch Messdateien mit einer Größe über 4 GB. > Das Logging von CAN-Busdaten erfolgt wahlweise in BLF- oder MDF- 4.x-Format > Ausführliche Darstellung der DAQ-Listen-Ausnutzung in der Messkonfiguration > Optimierte DAQ-Listen-Konfiguration, die unabhängig von Datentypen für den maximalen Datentransfer sorgt > Analyse der Buskommunikation im Trace-Fenster > Im Steuergeräte Source Code definierte Strukturen können als Messobjekt verwendet werden > Virtuelle Signale können online mithilfe der internen Skriptsprache oder mit MATLAB/Simulink-Modellen aus der Verknüpfung realer Größen unterschiedlichster Quellen berechnet werden > Umfangreiche Triggermöglichkeiten zur gezielten Datenaufzeichnung inkl. Vor- und Nachlaufzeiten (auch für Audio und Video) 5 CANape > Zeitsynchrone Erfassung von skalaren Werten und Arrays > Entschlüsselung von verschlüsselten CAN-Botschaften > Nutzung von CANape als Standalone-Datenlogger > Konfiguration der Vector Datenlogger für CCP- und XCP-Messungen inkl. Seed & Key Handling > Abhängig von der eingesetzten Schnittstelle sind mit der VX1000 Mess- und Kalibrierhardware Datenraten von bis zu 30 MByte/s aus dem Steuergerät möglich > Sichere und zeitsynchrone Dokumentation von Fahrsituationen über Audio- , Video- und Bildaufzeichnung ohne Tastatureingabe Bild 2: Visualisieren und vergleichen Sie Signale aus unterschiedlichen Messdateien in einem oder mehreren Fenstern 3.1 Mess- und Kalibrierhardware mit höchsten Übertragungsraten Das VX1000 System ist eine modulare Lösung mit einem Datendurchsatz von bis zu 30 MByte/sec für Mess- und Kalibrieraufgaben. Es kann im Fahrzeug, an Prüfständen und im Labor verwendet werden. Für höchsten Datendurchsatz bei minimaler Laufzeitbeeinflussung des Steuergerätes erfolgt der Datenzugriff über mikrocontroller-spezifische Daten-Traceund Debug-Schnittstellen. Durch den Einsatz des standardisierten XCP on Ethernet-Protokolls binden Sie neben CANape auch andere Mess- und Kalibrier-Tools an. In Abhängigkeit vom verwendeten Controller beeinflusst eine Messung den Controller praktisch nicht. Bild 3: Hochleistungs-Messdatenverarbeitungsmodule mit XCP-on-Ethernet-Schnittstelle 6 CANape 3.2 Auswertung von Messdaten und Data Mining CANape bietet Ihnen eine Vielzahl von Möglichkeiten, um die Daten der zurückliegenden Messungen komfortabel manuell und automatisiert zu bearbeiten und auszuwerten: > Skriptgesteuerte und somit automatisierte Auswertung von Messdateien > Arithmetische Auswertungen über die integrierte Funktionssprache CASL, eigenen C/C++-basierten Funktionen oder mit MATLAB/Simulink-Modellen > Komfortables Durchsuchen und Analysieren großer Datenmengen über die Data Mining-Bedienoberfläche > Komfortable Verknüpfung von Suchbedingungen ermöglicht die effiziente Beschreibung und Ausführung komplexer Analysen > Signalanzeige über der Zeit oder in XY-Darstellung > Manuelles Untersuchen der Signalverläufe durch Zoom-, Suchfunktionen und Messmarker > Einfügen von Kommentaren für die Offline-Analyse > Verwenden von individuell anpassbaren Druckvorlagen > Import und Export von unterschiedlichen Messdateiformaten > Exportieren von Sequenzen aus Messdateien mit synchronem Videoschnitt > Einfache Handhabung von Messdateien durch den Messdatei-Manager Bild 4: Komfortable Data-Mining-Bedienoberfläche für automatisches Auswerten von Messdaten. Für das Ausführen von fertig erstellten Auswertungen sind keine Programmierkenntnisse erforderlich. Bei der Erstellung von Auswertungen benötigen Sie in einfachen Fällen, die sich auf die Nutzung vorhandener mathematische Funktionen beschränken, auch keine Programmierkenntnisse. Zum Erstellen aufwändiger und komplexer Auswertungen sind jedoch Programmierkenntnisse notwendig. Bild 5: Nur für umfangreiche Auswertungen sind Programmierkenntnisse erforderlich 7 CANape 3.3 Unterstützte Messsysteme für analoge/digitale Messgrößen Folgende Messsysteme lassen sich in CANape integrieren: > Vector I/O-Lösungen > Alle Messdaten-Erfassungsgeräte, die über den CAN-Bus mit dem PC verbunden sind, z.B. Geräte der Firmen Caetec, CSM, IMC oder Ipetronik > ETAS Messmodulserie ES400 und ES600 > Analog- und Digitalmesskarten von NI inkl. der DAQmx-Serie > IMP-Thermomessmodule von Solartron > ADwin-Systeme von Jäger Computergesteuerte Messtechnik > QuantumX und SoMat eDAQ von HBM > AD-Scan MiniModul pro von CSM (2 Mbit/s Bandbreite mit übertaktetem CAN-Bus für bis zu 10 kHz Abtastrate) > XCP-Gateway von CSM > Mx-SENS 8 über XCP on Ethernet von Ipetronik > faceLAB von Seeing Machines (Videosysteme für die Blickerfassung im Bereich Fahrsicherheitsforschung und der Mensch-Maschine-Interaktion) > Dikablis von Ergoneers ( Videosysteme für die Blickerfassung im Bereich Fahrsicherheitsforschung und der MenschMaschine-Interaktion) Bild 6: CANape unterstützt viele Messlösungen verschiedenster Hersteller. Das DAIO-Interface ist eine offene Schnittstelle für die Anbindung von nahezu beliebigen Ein- und Ausgabesystemen. Für die Integration weiterer Messsysteme stehen Ihnen eine offene Schnittstelle zur Verfügung: Die DAIO-Schnittstelle (Digital/Analog-IO) für hochperformante Messlösungen. Die dazu notwendigen Treiber kann der Anwender selbst erstellen. Bei der Entwicklung unterstützt Vector Sie durch Beispielprogramme, einen Treibergenerator sowie Dienstleistungen. 4 Status-Monitoring Das Status-Monitoring unterstützt die Fehlersuche und Funktionsüberwachung von Systemen durch die Analyse von Zuständen, Zustandsübergängen und Ereignissen die aus unterschiedlichen Informationsquellen, wie z.B. XCP, Bus, I/Os usw. 8 CANape stammen. Speziell die Analyse von AUTOSAR-Steuergeräten, die eine Vielzahl von Softwarekomponenten enthalten, steht im Fokus. Das Status-Monitoring ist dabei ähnlich einem Logik-Analysator aufgebaut und bietet folgende Funktionalität: > Überwachen der Zustände von AUTOSAR Runnables und Messung der Steuergeräteauslastung > Auslesen der Runnable-Zustände über die VX1000 Mess- und Kalibrierhardware > Komfortable Analyse binärer Signale und digitaler I/Os > Erkennen von Prioritätsinversionen innerhalb eines Steuergeräts 5 Kalibrierung/Kenngrößenverstellung Die Darstellung der Kenngrößenwerte erfolgt entweder alphanumerisch oder grafisch. Frei definierbare Panels erlauben eine individuelle Benutzeroberfläche für das Darstellen und Verstellen von Kenngrößen. Die Kenngrößenverstellung bietet folgende Funktionalität: > Kenngrößenwerte verstellen Sie entweder online im Speicher des Steuergerätes oder offline im Spiegelspeicher von CANape. Der Offline-Modus erlaubt es, Steuergeräteparameter ohne Verbindung mit dem Steuergerät vor- oder nachzubearbeiten. > Kenngrößenverstellung parallel zur Messdatenerfassung > Alle Parameter eines Steuergerätes sind in einem einzigen Fenster, dem Parameter-Explorer, kalibrierbar > Strukturen mit Parametern können im Parameter-Explorer ganzheitlich betrachtet werden > Aus der Messdatei kann ein Parametersatz mit den zum jeweiligen Messzeitpunkt gültigen Parameterwerten generiert werden > Zusammenfassen von Parametersätzen zu neuen Versionsständen und Zurückführung der Daten in die Softwareentwicklung über C-, H- oder MATLAB M-Files > Parametersatzdateien werden im CDM Studio verwaltet > Parametersatzdateien können geladen und in Verstell-Fenstern visualisiert und bearbeitet werden. Damit sind auch Massenoperationen auf Parametersatzdateien möglich. Bild 7: Numerisches und grafisches Verstell-Fenster erlauben die komfortable Anpassung von Kennlinien und -feldern. 5.1 Kalibrieren mit XCP on FlexRay Die XCP on FlexRay-Spezifikation definiert speziell für FlexRay eine dynamische Zuordnung der für XCP zur Verfügung stehenden Bandbreite. CANape ermittelt zur Laufzeit die verfügbare Bandbreite und erreicht für die Übertragung der Messbzw. Applikationsdaten die jeweils optimale Übertragungsrate ohne den regulären Datenverkehr zu beeinflussen. 9 CANape 5.2 Calibration Data Management (CDM Studio) Ein Parametersatz enthält die Werte der Kenngrößen, die in der Steuergerätebeschreibungsdatei spezifiziert sind. Das integrierte CDM Studio verwaltet diese Parametersätze und unterstützt dabei unterschiedliche Dateiformate. CANape bietet dabei folgende Funktionalität: > Parametersätze werden in symbolischen, adressunabhängigen Parametersatzdateien gespeichert. Die Verarbeitung ist dadurch unabhängig vom Steuergeräteprogrammstand, mit dem sie erzeugt wurden. > Visualisieren und Editieren der Inhalte von Parametersätzen > Zum Vergleichen, Zusammenfassen oder Editieren können mehrere Parametersätze gleichzeitig geöffnet werden > Automatisierungsschnittstelle zum Zusammenführen, Exportieren und Vergleichen von Parametersatzdateien > Erzeugen von flashbaren Binärdateien aus Parametersätzen > Unterstützung des XML-basierten PaCo- sowie des CDF-Formates, bei dem zu jedem Parameterwert zusätzliche MetaInformationen abgelegt werden können, z.B. Reifegrad, Wertehistorie, Bearbeiter, Datum und Kommentare > Interpolation beim Kopieren von Kennlinien und Kennfeldern mit unterschiedlicher Stützstellenanzahl > Ausgeklügelte Filtermechanismen zur Definition von Ansichten auf Parametersätze > Generierung von Reports in unterschiedlichen Formaten unter anderem für Excel > Exportieren und Importieren von Konfigurationen Bild 8: Mit dem CDM Studio verwalten Sie die umfangreichen Parametersätze Ihrer Steuergeräte einfach und jederzeit nachvollziehbar. 5.3 Serverbasiertes Kalibrierdaten-Management mit vCDM Die bei der Kalibrierung erzeugten Daten (Programm- und Datenstände, Beschreibungsdateien, Dokumentationen) können mit dem eigenständigen Softwarewerkzeug vCDM (Vector Calibration Data Management) prozesssicher in einer Datenbank verwaltet und für die projektübergreifende Wiederverwendung gespeichert werden. Durch das Management von Varianten, Versionen und Konfigurationen wird die hohe Komplexität der Kalibrierprojekte sicher beherrscht. Aus CANape heraus können Sie Ihre Arbeitspakete aus der Datenbank herunterladen und fertige Parametersatzdateien komfortabel wieder direkt in das Datenbanksystem abgeben. 10 CANape 6 Flashen Das Flashen neuer Programmversionen wird sowohl über CCP/XCP als auch über Diagnoseprotokolle unterstützt. Diagnosebasiertes Flashen erfolgt am einfachsten mit Hilfe von vFlash Projekten. Das Flash-Tool von Vector unterstützt mehr als 50 unterschiedliche Flash-Spezifikationen mit benutzerfreundlichen Templates. Es ist konzipiert für alle Anwender bei Fahrzeugherstellern und Zulieferern, zu deren Aufgaben die (Re-)Programmierung von Steuergeräten gehört. vFlash erlaubt es Ihnen Steuergeräte im Labor, an Programmierstationen, am Laborfahrzeug und im Fahrzeug sehr effizient zu flashen. Dabei werden die steuergerätespezifischen Abläufe in vFlash Projekten realisiert. In CANape können Sie diese auswählen und direkt zum Flashen nutzen. 7 Unterstützung der modellbasierten Softwareentwicklung Es gibt eine vielfältige Interaktion zwischen CANape und der Werkzeugkette von MathWorks. Grundfunktionalität in CANape: > Export von Messdateien in MAT-Formate > Export von Parameterdateien in M-Skript (zur Überführung von Parameterwerten in den Workspace) > Export von A2L- und Parameterdatei in M-Skript (zur initialen Anlage von bereits definierten A2L-Objekten im Workspace) > Visualisierung von Simulink/Stateflow-Modellen in CANape zur komfortablen Suche von Objekten, Anzeige von Messwerten und Verstellen von Parametern > Über die C-API von CANape kann MATAB lesenden und schreibenden Zugriff auf Objektinformationen aus Steuergeräten, Bussen etc. erhalten und CANape ferngesteuert werden. In MATLAB stehen M-Skript-Funktionen dafür zur Verfügung. > Aus Modellen kann über den Generator „Simulink Coder“ der Code für CANape generiert werden. Nach dem Kompilieren und Linken stehen DLLs zur Verfügung, die CANape als Ablaufumgebung nutzen. Bei der Codegenerierung wird automatisch ein XCP Slave integriert, damit auch die DLLs über XCP gemessen und verstellt werden können. Mit der Option „Simulink XCP Server“ bietet CANape eine Mess-, Parametrier- und Visualisierungsoberfläche für Modelle in Simulink. Bei der Funktionsentwicklung werden die Daten zur Laufzeit des Modells in Simulink per XCP-on-Ethernet-Protokoll an CANape übertragen. Somit greifen Sie auf die Größen in Simulink genauso zu, als ob die Anwendung in einem Steuergerät ablaufen würde. Bild 9: Simulink-Laufzeit entspricht nicht der Echtzeit. CANape passt sich vollständig an das zeitliche Verhalten des Modells an. Nach einem Berechnungszyklus analysieren Sie die Daten in CANape und ändern mithilfe der Parametriermöglichkeiten, wie Verstell-Fenster oder CDM Studio, die Parameter Ihres Modells direkt in CANape. Danach läuft der nächste Berechnungszyklus mit der neuen Parametrierung. Da die Berechnung der Modelle oft schneller als in Echtzeit abläuft (abhängig von ihrer Komplexität und der Rechenleistung), lassen sich kurze Iterationszyklen realisieren. DLLs, die über Simulink-Modelle bzw. aus C-Code generiert werden, berechnen während der Messung Signalwerte zur Visualisierung bzw. zum Bypassing von Funktionen im Steuergerät. 11 CANape 7.1 Rapid Prototyping CANape erlaubt anstelle kostenintensiver Rapid-Prototyping-Hardware den Einsatz von Standard-PCs. Die Funktionsentwicklung erfolgt mit MATLAB/Simulink. Nach der Codegenerierung über den Simulink Coder bzw. TargetLink und dem Compiler-Lauf kann das Simulink-Modell als DLL in CANape auf jedem Rechner ablaufen. Auch ohne die Verwendung von Codegeneratoren, kann vorhandener Code über ein mitgeliefertes C++ Projekt zur DLL-Generierung herangezogen werden. Über XCP erfolgt dann der Zugriff auf alle modellinternen Messgrößen und Parameter (einschließlich integrierter Binärkomponenten). Zur Stimulation der Algorithmen nutzen Sie sowohl aktuelle Messwerte als auch Inhalte aus bereits aufgezeichneten Messdateien. Bild 10: CANape als Ablaufumgebung 7.2 Bypassing basierend auf Standards Visualisierung von Simulink/Stateflow-Modellen Mit dem Simulink Modell-Explorer visualisieren Sie das Simulink/Stateflow-Modell direkt in CANape – unabhängig von der Ablaufumgebung des Codes. Durch die Kopplung zwischen Modell und A2L-Datei navigieren Sie komfortabel durch das Modell und greifen direkt auf Parameter und Messwerte zu. 12 CANape Bild 11: Integrierter Modell-Explorer zur Anzeige von Simulink- und Stateflow-Modellen. Im „Algorithmus Designer“ können Sie vorhandene DLLs grafisch mit Signalen und untereinander verbinden. Bild 12: Vorhandene DLLs werden grafisch mit ihren Ein- und Ausgängen dargestellt. Die Verknüpfung der Ports mit Signalen oder anderen Ports erfolgt vergleichbar zu Simulink. 8 Bypassing Mit den XCP-Mechanismen DAQ/STIM realisieren Sie ein PC-basiertes Bypassing. Dabei werden die Eingangsgrößen der betreffenden Steuergerätefunktion über XCP gemessen. Auf dem PC werden mit Hilfe des Simulink-Modells die Ausgangsgrößen berechnet und per XCP-Stimulation zeitsynchron wieder in das Steuergerät übertragen. Für kurze Roundtrip-Zeiten erfolgt die Berechnung des Bypasses auf dem Vector Netzwerk Interface mit integriertem Echtzeitrechner VN8900 und der Mess- und Stimulationszugang über die VX1000 Hardware. Das Berechnen mehrerer Bypassfunktionen für verschiedene oder das gleiche Steuergerät ist parallel auf dem VN8900 möglich. Das VN8900 kann auch als Stand-alone-Lösung verwendet werden. Dabei erfolgt zunächst die Konfiguration des Bypasses mit CANape und der Download auf das VN8900. Nach der Trennung von CANape erfolgt die Berechnung autark auf dem VN8900. Die Stand-alone-Nutzung ist auf ein Steuergerät begrenzt. 13 CANape Bild 13: Verwalten Sie die Signalzuordnungen für den Bypass. 9 Integrierte Funktions- und Skriptsprache Mit Hilfe der C-ähnlichen Funktions- und Skriptsprache CASL können sowohl virtuelle Signale errechnet als auch Abläufe in CANape vollständig automatisiert werden. Der integrierte Editor bietet eine komfortable Entwicklungsumgebung inklusive Skript-Debugger. Auch diagnosespezifische .Net-Skripte, die nicht nur in CANape, sondern auch in CANoe und Indigo zum Einsatz kommen, lassen sich damit entwickeln. 10 Automatisierungsschnittstellen Um Client-Anwendungen den Zugriff auf Steuergerätedaten zu ermöglichen, bietet CANape verschiedene leistungsfähige Automatisierungsschnittstellen, z.B. ASAM MCD-3 (MC). Typische Anwendungsfälle sind Prüfstände oder Anwendungen zur automatischen Parameterkalibrierung. Für eine deutliche Steigerung der Übertragungsperformance von CANape zum Prüfstand sorgt die CANape Option MCD3 mit der darin enthaltenen iLinkRT-Realisierung. Dabei erfolgt die Konfiguration der Messung über die ASAP3-Schnittstelle, während die Messdaten per Ethernet an den Prüfstandsrechner übermittelt werden. 11 Datenbasis-Editoren Um die unterschiedlichen Beschreibungsdateien komfortabel editieren zu können, bietet CANape Editoren für: > Steuergerätebeschreibungsdateien im ASAP2-Format > CAN-Beschreibungsdateien im DBC-Format sowie Viewer für: > FlexRay-Beschreibungsdateien im FIBEX-Format > LIN-Beschreibungsdateien im LDF-Format > Diagnosebeschreibungsdateien im ODX-Format > CANdela Diagnosebeschreibungsdateien im CDD-Format > FlexRay- und CAN-Beschreibungsdateien im AUTOSAR System Description Format 12 Applikationskonzepte CANape unterstützt zusätzlich zum bisherigen Konzept – bei dem alle Parameter gleichzeitig im Kalibrier-RAM vorhanden sein können – auch zwei Pointer-basierte Applikationskonzepte. Sie dienen der Verwaltung des Kalibrier-RAMs, sofern nicht für alle Parameter gleichzeitig genügend Platz vorhanden ist. Im Falle des InCircuit2-Verfahrens liegen die Pointer-Tabellen dabei im Flash, während die Pointer-Tabellen beim AUTOSAR-Verfahren im RAM liegen. 13 Diagnose Neben der Diagnose einzelner Steuergeräte ermöglicht CANape mittels funktionaler Adressierung den steuergeräteübergreifenden Blick auf Fahrzeugfunktionen. Als physikalische Schnittstelle wird dabei neben CAN und FlexRay auch K-Line unterstützt. Sie greifen mit CANape symbolisch auf Diagnosedaten und Services zu. Die Beschreibungsdateien können dabei entweder im ODX-Format oder im Vector spezifischen CDD-Format vorliegen. Wenn keine spezielle 14 CANape Diagnosebeschreibungsdatei vorhanden ist, erlauben die mitgelieferten generischen Dateien für UDS und KWP2000 den symbolischen Zugriff auf Funktionen und Rohdaten. Als Diagnosetester bietet CANape folgende Funktionen: > Auswahl, Parametrisieren und Ausführen von Diagnosefunktionen in der Diagnosekonsole > Fenster zur Anzeige und Bearbeitung des Fehlerspeichers, symbolische Anzeige der DTCs und der Umgebungsdaten > Integrierter Zugriff auf Mess-, Verstell- und Diagnosedaten, z.B. mit Visualisierung der Fehlerspeichereinträge im GrafikFenster > ODX-gesteuerte Flash-Programmierung > Analyse sämtlicher Aspekte der Diagnosekommunikation im Trace-Fenster: Botschaften, Transportprotokolldaten, Protokolldaten und Diagnosedaten > Adressorientierter Zugriff auf A2L-definierte Steuergerätedaten über Diagnosefunktionen > Visualisierung des zeitlichen Ablaufs von Diagnosefunktionen > Skripte zur Automatisierung von Diagnoseabläufen > .Net liefert als Skriptsprache umfangreiche neue Diagnosefunktionen und ermöglicht den Austausch von Skripten zwischen den Vector Diagnosewerkzeugen – die Pflege von unterschiedlichen Skripten entfällt damit. > Einfach zu bedienende Automatisierungsschnittstelle für die Ausführung von Diagnoseservices > Funktionale Adressierung um mit einer Diagnosefunktion bspw. die Steuergeräteidentifikation mehrerer Steuergeräte abzufragen > Unterstützung von 3D-Servern auf Anfrage > Zugriff auf OBD-Daten mit spezifischer Darstellung im OBD-Fenster Bild 14: Strukturierte Darstellung der vom Steuergerät unterstützten Diagnosefunktionen. Alle Diagnosefehler-Codes inklusive der Umgebungsdaten werden symbolisch angezeigt. 14 Entwicklung von Fahrerassistenzsystemen CANape unterstützt die zeitsynchrone Aufzeichnung von Fahrzeugdaten und Videobildern. Die Option Driver Assistance erlaubt Entwicklern von ADAS-Systemen die Visualisierung der Sensordaten im Video-Fenster. Dabei werden die Sensordaten als grafische Objekte (z.B. Rechtecke und Linien) perspektivisch dem Videobild überlagert und zusätzlich in einer Seitenansicht oder aus der Vogelperspektive visualisiert. 15 CANape Anhand des Videobildes verifizieren Sie die erfassten Daten und bewerten damit objektiv die Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit des Systems, unabhängig davon, ob es sich um ein Radarsystem wie ACC, um eine Spurerkennung oder einen Parkassistenten handelt. Die erfassten Daten können neben der Überlagerung im Videobild auch positionsgetreu in einer Landkarte dargestellt werden. Bei vorhandenem Internetzugang steht das weltweite Kartenmaterial von OpenStreetMap zur Verfügung. Zusätzlich wird Shobunsha Super MappleG unterstützt, das auch ohne Internetzugang nutzbar ist. Bei OpenStreetMap kann auch das zuvor heruntergeladene Kartenmaterial offline genutzt werden. Das Einbinden von eigenen Bitmaps anstelle von Landkarten, zum Beispiel zur Darstellung von Teststrecken, wird ebenfalls unterstützt. Bild 15: Option Driver Assistance - Objektverifikation zur Überprüfung von Algorithmen der Fahrerassistenzentwicklung. 14.1 Algorithmen zur Bildverarbeitung Über eine DLL-Schnittstelle integrieren Sie Algorithmen für die Bildverarbeitung. Dabei wird das Videobild als Eingangssignal an den Algorithmus übertragen. Der Algorithmus ist in der Lage die Videodaten zu analysieren und zu manipulieren, um z.B. detektierte Straßenschilder im Videobild zu markieren. Der Algorithmus lässt sich dabei über XCP optimieren. Somit muss zur Optimierung des Algorithmus nicht der komplette Code-Generierungsprozess gestartet werden. Zur einfachen Generierung aus einem Simulink-Modell heraus steht ein Image Processing Blockset zur Verfügung. Die DLL kann während der Messung genutzt werden um die direkt erfassten Videodaten zu verarbeiten. Liegen bereits Videodaten in Form von Dateien vor, so analysiert der Algorithmus während der Datenauswertung die Videodateien in gleicher Art und Weise. Bild 16: Unterschiedliche Eingangsquellen zur Stimulation eines virtuellen videobasierten Steuergerätes in CANape. Reale Onlinedaten aus dem Steuergerät über die VX1000 Lösung, aus einer Kamera oder einer aufgezeichneten Videosequenz. 16 CANape 15 Visualisieren der Fahrzeugposition in einer Landkarte Bei Messungen im Fahrzeug zeichnet CANape die GPS-Daten auf und visualisiert die aktuelle Position des Fahrzeugs in einem GPS-Anzeige-Fenster mit hinterlegter Landkarte. Bei der Offline-Auswertung wird die Fahrzeugposition zeitsynchron zu den Messdaten dargestellt. Die Interpretation der aufgezeichneten Messdaten wird erheblich erleichtert, da die geografischen Gegebenheiten bei der Auswertung berücksichtigt werden können. Existiert bei der Datenauswertung eine Internetverbindung, ist der Zugriff auf das Kartenmaterial von OpenStreetMap möglich. Alternativ werden die OpenStreetMap-Kartenauch als Offline-Variante unterstützt. Zur Entwicklung von Car2x-Anwendungen unterstützt Sie das CANape GPS-Fenster durch die Visualisierung mehrerer Objekte in der Landkarte. Bild 17: Effiziente Interpretation der aufgezeichneten Messdaten durch Berücksichtigung der geografischen Gegebenheiten bei der Auswertung im GPS-Fenster 15.1 Anwendungsgebiete Durch die Möglichkeit, Messdaten einer Testfahrt noch mit einer geografischen Position zu synchronisieren und diese in einer Karte darzustellen, lassen sich bestimmte Ereignisse deutlich einfacher zuordnen. Das Verhalten Ihres Steuergerätes ist durch diese zusätzliche Information zuverlässig nachvollziehbar, z. B. beim Hochschalten am Berg. 15.2 Unterstütztes Kartenmaterial Folgendes Kartenmaterial kann genutzt werden: > OpenStreetMap (erlaubt auch die Offline-Nutzung des zuvor heruntergeladenen Kartenmaterials, z. B. für Testfahrten ohne Internetverbindung) > Shobunsha Super MappleG > Einbinden eigener Landkarten in Form von Grafikdateien 15.3 Funktionen > Anlegen frei konfigurierbarer und skalierbarer GPS-Anzeigefenster > Anzeigen der Fahrzeugposition im GPS-Fenster > Konfigurierbare Anzeige der bisher gefahrenen Strecke. Z.B. wird über den Farbverlauf die Geschwindigkeit dargestellt. > Gleichzeitiges Visualisieren geografischer und Kfz-spezifischer Daten in den verschiedenen Anzeigefenstern > Synchronisierung des Messcursors mit der Kfz-Position auf der Karte 17 CANape > Gleichzeitiges Anzeigen mehrerer Fahrzeuge (z. B. bei Car2x-Kommunikation) oder Objekte > Detaillierungsgrad der Kartendarstellung ändert sich in Abhängigkeit von der Zoom-Einstellung 16 Hardwareschnittstellen und Protokolle CANape unterstützt alle im Automotive-Bereich relevanten Standardschnittstellen und Protokolle (weitere auf Anfrage): > Unterstützung von CAN, CAN FD, Ethernet, BroadR-Reach, SOME/IP, FlexRay, LIN, SAE J1939 und GMLAN > CCP > XCP on CAN, CAN FD, FlexRay, Ethernet, BroadR-Reach, RS232 > KWP2000 on K-Line > ISO 14230 (KWP2000 on CAN) und ISO 14229 (UDS), Transportprotokolle ISO/TF2 und VW-TP2.0 > ISO 14229 (UDS) über FlexRay mit dem ISO-Transportprotokoll sowie den Transportprotokollen „AUTOSAR“ und „BMW“ auf Anfrage > Schnelle Controller-Interfaces wie JTAG, DAP, LFAST, RTP/DMM, Nexus AUX und AURORA über die Vector Mess- und Kalibrierhardware VX1000 Bild 18: Hohe Flexibilität durch vielfältige Hardwareschnittstellen 17 Engineering-Dienstleistungen Damit Sie sich voll auf Ihre Steuergeräteentwicklung konzentrieren können, unterstützt Vector Sie sowohl mit Know-how als auch mit maßgeschneiderten Komplettlösungen für Ihre Aufgabenstellungen. Das Dienstleistungsangebot reicht dabei von Beratungsleistungen, bspw. für den Entwicklungsprozess einer A2L-Datei , über die Entwicklung von Datenauswertungen bis zum Field Application Engineer bei Ihnen vor Ort. 18 CANape 18 Schulungen Im Rahmen unseres Schulungsangebotes bieten wir für CANape und XCP verschiedene Schulungen und Workshops in unseren Seminarräumen sowie vor Ort bei unseren Kunden an. Mehr Informationen zu den einzelnen Schulungen und die Termine finden Sie im Internet unter: www.vector-academy.de. 19 Mehr Informationen Besuchen Sie unsere Website für: > News > Produkte > Demo-Software > Support > Seminare und Workshops > Kontaktadressen www.vector.com
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