BMW基于IPG CarMaker的動態車燈功能開發案例
為了建立功能樣機單元(Functional Mork-Up Units，FMU)和整車之間的聯系，必須搭建可行的車輛模型和車輛環境。XIL集成方案可以集成并驗證各個系統部件，不管是模型還是ECU軟/硬件，都可以集成到整個虛擬車輛中。CarMaker作為一個開放的集成平臺，很好的適應了這樣的開放需求，基于功能樣機的開放方式在這樣的平臺上面可以有效的實施。模型、軟件和實際的車輛部件可以方便的在CarMaker的平臺上進行集成。
BMW集團在開發動態車燈控制器(Dynamic Light Functions)的過程中根據記錄的測試用例，基于CarMaker虛擬平臺建立了虛擬的測試環境，進行了動態SIL測試。
圖1 測試系統結構
一、客戶面臨問題
? 開環測試中，對控制軟件進行修改只能應用在有限的范圍內;
? 不同車輛的配置方案之間的轉換或者添加新的車輛參數也在一定范圍內受到限制。在原型車開發階段，原型車的使用上受到很大限制，因此無法在原型車上進行任何的測試;
? 為了發現控制器之間協同工作時可能產生的問題，必須開發一些額外的評估情景，這些情景必須在車輛測試中復現。然而，這種情景的復現難度以及實際中大量的變化因素導致這樣的要求幾乎不可能實現。
二、解決方案
? 利用CarMaker對不同的部件進行集成，如動力總成、輔助系統、控制系統、儀表盤以及操作機構等;
? 利用虛擬集成方案觀測每個被測部件對整車綜合性能的影響。在設計初期即可將不合理的設計，甚至是功能性的錯誤進行檢測，為設計提供指導意見;
? 利用虛擬原型機以一整個車輛系統的形式為功能樣機單元(FMU)提供輸入如圖2所示。采集的信號包括車輛動力學信號，環境傳感器，攝像頭系統以及駕駛員的輸入(轉向、手動開燈)等;
? 利用CarMaker提供十分真實的車輛和駕駛員模型、道路模擬、靜態和動態的交通物體、環境傳感器以及數字地圖(如NAVEQ、Google Earth)來實現前述數據的輸入;
? 基于實際的道路測試要求在CarMaker中建立駕駛員操作，利用這些操作可以實現開環或閉環測試;
? 將實際的駕駛試驗測試用例轉化成CarMaker TestManager中的自動化測試。
圖2 CarMaker集成平臺系統結構
三、客戶獲益
? 開發和測試成本大幅度降低;
? 使OEM和其供應商可以在部件的測試和開發中使用相同的模型;
? 通過對車輛參數的快速修改實現了不同車型之間的快速切換;
? 實現了測試用例的實時修改以及復用;
? 在早期開發階段中對于軟件的修改可以更快的實現和驗證;
? 完成了虛擬圖像在實際攝像頭下的交互測試;
? 實現了對基于攝像頭的信息的處理;
? 實現了從攝像頭到ECU到執行機構的交互反應鏈測試;
? 一步一步實現了控制要點的擴展，如燈光執行機構位置、照明機構的亮度;
? 通過對虛擬和實車試驗對標，對虛擬試驗進行驗證，避免了不必要的實車試驗。
圖3 虛擬攝像頭與真實攝像頭的成像對比
