Ingénierie des systèmes basée sur des modèles et validation des systèmes en boucle fermée dans le contexte du « logiciel en tant que produit »
Étude de cas : Aumovio (anciennement Continental)
Le client
En tant qu'entreprise technologique, Aumovio propose une combinaison idéale de matériel, de logiciels et de services pour relever les défis actuels et futurs de la mobilité.
Le défi
Permettre l'ingénierie système basée sur des modèles et la validation du système en boucle fermée pour une application de hayon, avec un degré suffisant de précision quant au comportement du système, dans un contexte « Software as a Product » (SWaaP) s'appuyant sur un calculateur virtuel (vECU) de niveau 1 (L1). Le principal défi dans un cas d'utilisation SWaaP consiste à permettre l'ingénierie système basée sur des modèles et la validation du système en boucle fermée avec une précision suffisante en termes de comportement du système, sans disposer de matériel physique. L’objectif est ainsi de déplacer les efforts de développement, d’intégration et de validation du système et du logiciel vers une étape plus précoce du cycle de développement.
L’approche retenue repose sur la création d’un équivalent virtuel du système pouvant être utilisé tant pour le développement du système et des logiciels que pour la validation du système en boucle fermée. Les paramètres de conception critiques et les défis liés au système virtuel de hayon sont les suivants :
- Résolution temporelle et synchronisation
- Stabilité du comportement du système en boucle fermée
- Équivalence entre le comportement et la validation du système virtuel et du système réel (par exemple, précision de la détection de pincement)
- Réutilisation des modèles HIL existants
- Complexité de l’intégration des composants logiciels dans le système virtuel / l’ECU
- Capacité à effectuer des tests automatisés
La solution
Créez des jumeaux numériques pour chaque composant du système et reliez-les entre eux. Le système réel se compose d’une application de commande de moteur hébergée sur un calculateur cible réel (ECU) et d’éléments matériels supplémentaires nécessaires au contrôle du hayon du véhicule (par exemple : moteur, capteur à effet Hall, pont en H). Dans le système virtuel, l’application de commande de moteur est hébergée sous forme de composant logiciel (MotCtrl) sur un vECU créé à l’aide de vVIRTUALtarget. Un modèle d’installation basé sur Simulink pour le hayon électrique, comprenant un pont en H, un moteur électrique, une simulation mécanique du hayon du véhicule et l’ensemble du système de détection, vient compléter le système virtuel. Le vECU et le modèle d’installation virtuel sont tous deux intégrés et exécutés au sein d’un environnement CANoe, ce qui réduit l’effort nécessaire pour les relier entre eux. Le vECU et le modèle d’installation virtuel sont reliés l’un à l’autre au sein de l’environnement de simulation CANoe à l’aide d’un composant de connexion basé sur CAPL. CANoe, en tant qu’environnement d’exécution tant pour le vECU que pour le modèle d’installation virtuel, assure la synchronisation temporelle entre les différentes parties de la simulation.
Les avantages
Une qualité supérieure et des coûts réduits grâce à un développement, une intégration et une validation anticipés des logiciels et des systèmes, basés sur le jumeau numérique.
- Intégration relativement aisée du SWC dans le vECU
- Intégration aisée du modèle de l'installation dans CANoe
- Réutilisabilité des composants logiciels et des modèles HIL pour le système cible réel
- Préparation de l’intégration du matériel cible
- Les tests en boucle fermée et le débogage sont possibles sans avoir besoin d’un système matériel réel
- Validation de base du système possible
