სენსორის განვითარების დაჩქარება სწრაფი პროტოტიპებით

სენსორის განვითარების დაჩქარება სწრაფი პროტოტიპებით

სანამ საავტომობილო OEM-ები შეიძენენ ახალ სენსორულ სისტემას, მათ სურთ ნახონ სენსორის პროტოტიპი რეალურ დროში, რომელიც მუშაობს ავტომობილის გარემოში, რათა შეაფასონ მისი შესრულება და პოტენციურად შეცვალონ მისი სპეციფიკაციები. მაგალითად, Hella-ს (განათების და ელექტრონული კომპონენტებისა და სისტემების მიმწოდებელი კომპანია) ხშირად სჭირდება სენსორების ადრეული ვერსიის დემონსტრირება, რომელიც ჩვეულებრივ მოიცავს FPGA-ზე ან მიკროპროცესორზე განხორციელებულ ალგორითმებსა და ლოგიკას. ამ მოთხოვნის დასაკმაყოფილებლად, Hella-ს ინჟინრები იყენებენ მორგებული სწრაფი კონტროლის პროტოტიპის პლატფორმას და მოდელზე დაფუძნებულ დიზაინს, რათა შექმნან ახალი დიზაინის პროტოტიპები რეალურ დროში განვითარების პროცესის დასაწყისში. რეალურ დროში პროტოტიპი (Hella-ში ცნობილია, როგორც A-ნიმუში) ემსახურება როგორც კონცეფციის მტკიცებულებას, ასევე როგორც ცოცხალი სპეციფიკა განვითარების მთელი პერიოდის განმავლობაში.

იმის ნაცვლად, რომ ASIC-ის განხორციელებას ორი წელი დაელოდონ, მათ შეუძლიათ შექმნან A-ნიმუში, რომელიც მოიცავს საბოლოო პროდუქტის ფუნქციონირების დაახლოებით 80%-ს რამდენიმე თვეში. A-ნიმუში საშუალებას გაძლევთ იმუშაოთ OEM-თან განვითარების დასაწყისში, რათა დახვეწოს სენსორის ფუნქციონირება და შეაფასოს კოდის ზომა, მოდულების დაყოფა და ტექნიკის მოთხოვნები. ტესტირების ჯგუფები იყენებენ A-ნიმუშს სატესტო გარემოსა და ტესტირების კომპლექტების დასაყენებლად, რათა ტესტირება დაიწყოს, როგორც კი წარმოების ნიმუში, დანერგილი როგორც ASIC ან მიკროპროცესორზე, მზად იქნება.

პროტოტიპის მოქნილი გარემოს შექმნა

ჰელას ინჟინრებმა ააშენეს Hella Vehicle Components GmbH სწრაფი კონტროლის პროტოტიპირება (HFK RCP) ერთეული, რადგან კომერციულად ხელმისაწვდომ ალტერნატივებს არ გააჩნიათ საჭირო მოქნილობა. პროტოტიპის სისტემების უმეტესობა მხარს უჭერს მხოლოდECU პროგრამული უზრუნველყოფაგანვითარება, მაგრამ სენსორის დიზაინი ასევე შეიძლება შეიცავდეს VHDL კოდს და დისკრეტულ ელექტრონულ კომპონენტებს. კომერციული სისტემის მეორე შეზღუდვა არის მის მიერ მოწოდებული ინტერფეისების ფიქსირებული ნაკრები. Hella-ში მათ უნდა მხარი დაუჭირონ საკომუნიკაციო პროტოკოლებისა და ინტერფეისის აპარატურის ფართო სპექტრს, მათ შორის SPI, I2C, LIN, XCP, CAN და SENT.

მოდელზე დაფუძნებული დიზაინით და პერსონალური პროტოტიპების გარემოთი მათ შეუძლიათ საჭიროებისამებრ დაამატონ ახალი ინტერფეისები, პროტოკოლები და შესაძლებლობები. Hella-ს შეუძლია მიზანმიმართული მიკროპროცესორები და FPGA-ები, რადგან ისინი შეიმუშავებენ სპეციფიკაციებს და გამოიყენებენ პროტოტიპის გარემოს, რათა გააფართოვონ ან გააძლიერონ ალგორითმები უკვე დანერგილი საწარმოო პროცესორზე.



მოთხოვნებიდან დიზაინამდე

Hella-ს განვითარების პროცესი, რომელიც მიჰყვება V-მოდელს, შედგება ხუთი ძირითადი ეტაპისგან: მოთხოვნების ანალიზი, ალგორითმის დიზაინი, წარმოების კოდის გენერირება, კოდის გადამოწმება და ტესტირება. მოთხოვნების ანალიზის ფაზაში Hella-ს სისტემის ინჟინრები მუშაობენ მომხმარებელთან განსაზღვრეთ სისტემის მოთხოვნები IBMRational DOORS-ში . შემდეგ ისინი ქმნიან დიზაინის საწყის მოდელს Simulink-ში (სურათი 1).

ისინი იყენებენ Simulink Verification-ს და Validation-ს DOORS-ში მოთხოვნების მოდელის ელემენტებზე გადასახატად, რაც უზრუნველყოფს მოთხოვნების ორმხრივ მიკვლევადობას.

მოდელის შექმნისას იყენებენ მოდელის მრჩეველი, რათა დარწმუნდეს, რომ ისინი იცავენ MathWorks Automotive Advisory Board (MAAB) ალგორითმის მოდელირების მითითებებს . ისინი ასევე მოიცავს მოდელის მრჩეველთა შემოწმებებს შიდა შემუშავებული გაიდლაინების საფუძველზე.

საწყისი მცურავი წერტილის დიზაინის ადრეული ფუნქციონალური შემოწმებისთვის, ინჟინრები აწარმოებენ სიმულაციებს Simulink-ში, ასტიმულირებენ მოდელს მსგავსი სენსორიდან შეგროვებული ან Simulink ბლოკით გენერირებული ტესტის მონაცემებით. ამ მოდელის მარყუჟის ტესტების შემდეგ, მოდელის დაფარვის ანგარიშები, რომლებიც შექმნილია Simulink Verification და Validation-ით, ფასდება მოდელში შეუმოწმებელი ელემენტების იდენტიფიცირებისთვის, საჭიროებისამებრ განახლდება ტესტები დაფარვის გაზრდის მიზნით.

სწრაფი პროტოტიპის პლატფორმაზე ტესტირებისთვის მომზადებისას, ისინი აყალიბებენ საკომუნიკაციო ინტერფეისს, რომელიც საშუალებას მისცემს სენსორის ალგორითმებს იმუშაონ მანქანაში. MathWorks-ის კონსულტანტებთან მუშაობისას, Hella-მ შეიმუშავა ლოკალური ურთიერთდაკავშირების ქსელის (LIN) ბლოკის ნაკრები Simulink-ისთვის, რამაც მათ საშუალება მისცა გაეფართოებინათ პროტოტიპის სისტემის შესაძლებლობები LIN-ის მხარდასაჭერად.

მოდელიდან პროტოტიპამდე

მოდელის შიდა დიზაინის მიმოხილვის შემდეგ, ისინი გადააქვთ დიზაინი HFK RCP ერთეულში (სურათი 2). HFK RCP მხარს უჭერს დიზაინის კონფიგურაციის ფართო სპექტრს კომპონენტების სტანდარტიზებული ნაკრებით, რომელიც მოიცავს TI-ს C2000 მიკროპროცესორს, Xilinx FPGA-ს და საავტომობილო ავტობუსების და სენსორების კონექტორებს, ასევე დისკრეტული ელექტრონული კომპონენტების ზონას.

დიზაინისთვის, რომელიც მიზნად ისახავს მიკროპროცესორს, Hella SW ინჟინრები იყენებენ ჩაშენებული კოდიერი კოდის გენერირებისთვის Simulink მოდელიდან და განათავსებს მას TI C2000 პროცესორზე HFK RCP ერთეულზე. თუ დიზაინის მთლიანი ან ნაწილი მოითხოვს FPGA-ს, ისინი იყენებენ HDL Coder-ს, რათა გამოიმუშაონ VHDL კოდი მოდელიდან Xilinx FPGA-ზე განლაგებისთვის.

2014 The MathWorks, Inc. MATLAB და Simulink არის The MathWorks, Inc-ის რეგისტრირებული სავაჭრო ნიშნები. იხ. www.mathworks.com/trademarks დამატებითი სავაჭრო ნიშნების სიისთვის. სხვა პროდუქტის ან ბრენდის სახელები შეიძლება იყოს მათი შესაბამისი მფლობელების სავაჭრო ნიშნები ან რეგისტრირებული სავაჭრო ნიშნები.

ეს სტატია ხელახლა დაიბეჭდა MathWorks-ისა და Hella-ს ნებართვით

რომანის აზრი:

მუშაობის ეს მეთოდი იძლევა პრობლემების ადრეულ გამოვლენას და სატესტო კამპანიის ოპტიმიზაციას, რაც ნიშნავს დიდ დანაზოგს. როგორ ფიქრობთ, ეს მეთოდოლოგია სისტემატურად გამოიყენება? არის თუ არა რაიმე წინასწარი დამუშავების და შემდგომი დამუშავების სკრიპტები მოდელზე დაფუძნებული დიზაინის ინსტრუმენტთან ერთად ინჟინრების მუშაობის გასაადვილებლად? როგორ უმკლავდებიან ისინი Hella-ში ერთობლივ მუშაობას? რაც შეეხება მოდელების და მონაცემთა კონფიგურაციის მენეჯმენტს?