DE102014101321A1 - Test device for testing a virtual controller - Google Patents

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist Testeinrichtung (1) zum Test zumindest eines Teils eines virtuellen Steuergeräts (2) mit einer Simulationsumgebung (3) in einem Simulator, aufweisend das virtuelle Steuergerät (2) und die Simulationsumgebung (3), wobei das virtuelle Steuergerät (2) wenigstens eine Software-Komponente (4, 5, 6) mit wenigstens einer äußeren Datenschnittstelle (7) umfasst, wobei die Simulationsumgebung (3) wenigstens eine Datenschnittstelle (8) zum zumindest mittelbaren Datenaustausch mit dem virtuellen Steuergerät (2) umfasst, Eine reduzierte Abhängigkeit zwischen dem virtuellen Steuergerät und der Simulationsumgebung mit dem Ergebnis, dass insbesondere auch eine elektrische Fehlersimulation mit virtuellen Steuergeräten auf einfacherem Wege möglich ist, wird dadurch erreicht, dass zwischen dem virtuellen Steuergerät (2) und der Simulationsumgebung (3) eine virtuelle Steuergeräte-Pin-Einheit (9) und eine virtuelle Beeinflussungs-Einheit (13) zusätzlich vorgesehen sind, beide Einheiten über einen virtuellen Steuergeräte-Pin (12) der virtuellen Steuergeräte-Pin-Einheit (9) wenigstens ein virtuelles physikalisches Steuergerätesignal übertragen, wobei die virtuelle Beeinflussungs-Einheit (13) ein beeinflusstes virtuelles physikalisches Steuergerätesignal ausgibt.A test device (1) is shown and described for testing at least a part of a virtual control device (2) with a simulation environment (3) in a simulator, comprising the virtual control device (2) and the simulation environment (3), wherein the virtual control device (2) at least one software component (4, 5, 6) having at least one external data interface (7), the simulation environment (3) comprising at least one data interface (8) for at least indirect data exchange with the virtual control device (2), a reduced dependency between the virtual control unit and the simulation environment, with the result that, in particular, an electrical fault simulation with virtual control devices is possible in a simpler way, is achieved by virtue of the virtual control device pin (2) and the simulation environment (3) being Unit (9) and a virtual influencing unit (13) additionally provided s, both units transmit at least one virtual physical controller signal via a virtual controller pin (12) of the virtual controller pin unit (9), the virtual controller unit (13) outputting an affected virtual physical controller signal.

Description

Die Erfindung betrifft eine Testeinrichtung zum Test zumindest eines Teils eines virtuellen Steuergeräts mit einer Simulationsumgebung in einem Simulator, aufweisend das virtuelle Steuergerät und die Simulationsumgebung, wobei das virtuelle Steuergerät wenigstens eine Software-Komponente mit wenigstens einer äußeren Datenschnittstelle umfasst, wobei die Simulationsumgebung wenigstens eine Datenschnittstelle zum zumindest mittelbaren Datenaustausch mit dem virtuellen Steuergerät umfasst.The invention relates to a test device for testing at least part of a virtual control device with a simulation environment in a simulator, comprising the virtual control device and the simulation environment, wherein the virtual control device comprises at least one software component with at least one external data interface, wherein the simulation environment at least one data interface for at least indirect data exchange with the virtual control device comprises.

Unter nicht-virtuellen, also "realen" Steuergeräten werden heutzutage zumeist Kleinrechner mit einer I/O-Schnittstelle (I/O = Input/Output) verstanden, die oft mit einem echtzeitfähigen Betriebssystem ausgestattet sind, das die Realisierung – auch komplexer – zumeist regelungstechnischer Aufgaben auf dem Steuergerät gestattet. Die Steuergeräte-Entwicklung ist zentraler Bestandteil der technischen Entwicklung von umfangreichen gerätetechnischen Anlagen, wie sie aus der industriellen Praxis bekannt sind. Beispielhaft zu nennen ist der Einsatz von Steuergeräten im automotiven Bereich und in der Luft- und Raumfahrt.Under non-virtual, ie "real" control devices are nowadays mostly small computers with an I / O interface (I / O = input / output) understood, which are often equipped with a real-time operating system, the realization - even more complex - mostly regulatory Tasks on the control unit allowed. The ECU development is a central component of the technical development of extensive equipment, as they are known from industrial practice. Examples include the use of ECUs in the automotive sector and in the aerospace industry.

Der Test des im Endprodukt zum Einsatz kommenden Serien-Steuergeräts ist der Endpunkt einer Mehrzahl vorgelagerter Entwicklungsschritte einer auf dem Steuergerät zu implementierenden Regelung oder Steuerung, wobei diese Entwicklungsschritte üblicherweise mit dem sogenannten V-Modell oder auch V-Zyklus beschrieben werden. Am Anfang der für die Funktion vieler technischer Anlagen essentiellen Reglerentwicklung steht die mathematische Modellierung des Regelungsalgorithmus auf einem Rechner mit einer mathematisch-graphischen Modellierungsumgebung, wobei der Regler als Bestandteil des Steuergeräts aufzufassen ist. Zusätzlich wird auch die Umgebung des Steuergeräts mathematisch modelliert, da die Interaktion des Reglers auf dem Steuergerät mit dem zu steuernden Prozess von Interesse ist. Bei diesen funktionalen mathematischen Betrachtungen ist eine Simulation in Echtzeit meist nicht erforderlich (Offline-Simulation).The test of the serial controller used in the final product is the endpoint of a plurality of upstream development steps of a controller to be implemented on the controller, which development steps are usually described by the so-called V-model or V-cycle. At the beginning of the controller development, which is essential for the function of many technical installations, is the mathematical modeling of the control algorithm on a computer with a mathematical-graphic modeling environment, whereby the controller is to be regarded as part of the control unit. In addition, the environment of the controller is mathematically modeled because the interaction of the controller on the controller with the process to be controlled is of interest. In these functional mathematical considerations a simulation in real time is usually not necessary (offline simulation).

Im nächsten Schritt wird der zuvor entworfene Regelungsalgorithmus mit Hilfe des Rapid-Control-Prototyping auf eine leistungsfähige, meist echtzeitfähige Hardware übertragen, die über geeignete I/O-Schnittstellen mit dem tatsächlichen physikalischen Prozess verbunden ist, also beispielsweise mit einem Kraftfahrzeug-Motor. Diese echtzeitfähige Hardware hat mit dem später zum Einsatz kommenden Serien-Steuergerät im Regelfall nichts zu tun, es geht hier um den Nachweis der prinzipiellen Funktionsfähigkeit der zuvor entworfenen Regelung in der Praxis. In the next step, the previously designed control algorithm is transferred by means of the rapid control prototyping to a powerful, usually real-time capable hardware which is connected to the actual physical process via suitable I / O interfaces, for example with a motor vehicle engine. As a rule, this real-time-capable hardware has nothing to do with the series control unit that will be used later. It is a question of proving the basic functionality of the previously designed control in practice.

In einem weiteren Schritt wird im Rahmen der automatischen Seriencodegenerierung die Regelung auf dem später im Serien-Steuergerät wahrscheinlich tatsächlich zum Einsatz kommenden Zielprozessor implementiert. Die Zielhardware nähert sich demnach in diesem Schritt dem Serien-Steuergerät an, ist mit dem Serien-Steuergerät aber nicht identisch. In einem weiteren Schritt wird das üblicherweise erst in einem späten Entwicklungsstadium vorhandene Serien-Steuergerät im Rahmen eines Hardware-in-the-Loop-Tests (HIL) überprüft. Das in diesem Schritt physikalisch vorhandene Serien-Steuergerät wird hier mittels seiner physikalischen Steuergeräteschnittstelle mit einem leistungsfähigen Simulator verbunden. Der Simulator simuliert die benötigten Größen des zu testenden Serien-Steuergeräts und tauscht Ein- und Ausgangsgrößen mit dem Serien-Steuergerät aus. Die Pins der physikalischen Steuergeräte-Schnittstelle des Serien-Steuergeräts sind über einen Kabelbaum mit dem Simulator verbunden. So ist es möglich, in der Simulationsumgebung alle benötigten Größen eines Kraftfahrzeug-Motors – gegebenenfalls das gesamte Kraftfahrzeug mit Motor, Antriebstrang, Fahrwerk und Fahrstrecke – zu simulieren und das Verhalten des Serien-Steuergeräts im Zusammenspiel mit der Simulationsumgebung gefahrlos zu überprüfen. In a further step, as part of the automatic production code generation, the control is implemented on the later in the series control unit probably actually used in the target processor. The target hardware thus approaches the serial controller in this step, but is not identical to the serial controller. In a further step, the serial control unit, which is usually only available at a late stage of development, is checked by means of a hardware-in-the-loop test (HIL). The serial control device physically present in this step is connected here by means of its physical control device interface to a powerful simulator. The simulator simulates the required sizes of the series control unit to be tested and exchanges input and output variables with the series control unit. The pins of the physical control unit interface of the serial controller are connected to the simulator via a cable harness. Thus, it is possible to simulate in the simulation environment all the required sizes of a motor vehicle engine - possibly the entire motor vehicle with engine, powertrain, chassis and driving distance - and to check the behavior of the series control unit in interaction with the simulation environment safely.

Das so im Rahmen der HIL-Simulation getestete Serien-Steuergerät wird letztendlich in dem "echten" Zielsystem, also beispielsweise in einem Kraftfahrzeug verbaut und in der echten physikalischen Umgebung getestet, die zuvor in der Simulationsumgebung nur vorgetäuscht worden ist.The tested in the context of HIL simulation series control device is ultimately installed in the "real" target system, so for example in a motor vehicle and tested in the real physical environment that has been simulated before in the simulation environment only.

Der zuvor skizzierte Entwicklungsprozess bei der Reglerentwicklung hat sich außerordentlich bewährt. Der Entwicklungsprozess bringt es jedoch mit sich, dass das Serien-Steuergerät erst ganz am Ende der Entwicklung in den Entwicklungsprozess eingebunden wird und damit auch erst in späten Entwicklungsständen überprüft wird. Bevor das Serien-Steuergerät tatsächlich vorliegt, können mit dem aufgezeigten Entwicklungsprozess nur Funktionalitäten auf abstrakter funktioneller Ebene getestet werden, also praktisch nur auf der Ebene der Applikationssoftware. Ein guter Teil der später auf dem Serien-Steuergerät zum Einsatz kommenden Software-Komponenten wird in frühen Entwicklungsständen nicht mitgetestet. Zu diesen Software-Komponenten gehört beispielsweise das Runtime-Environment, das zwischen der Applikationssoftware und den hardwarenahen Softwareschichten vermittelt. Hardwarenähere Softwarekomponenten sind beispielsweise das Betriebssystem und plattform-unabhängige Basissoftware (Systemdienste, Kommunikationsdienste, I/O-Hardware-Abstraktionsschicht usw.) und schließlich plattformabhängige Teile des Betriebssystems und der Basissoftware.The previously outlined development process for controller development has proven to be extremely successful. The development process, however, entails that the series control unit is included in the development process only at the very end of the development and is therefore only reviewed at late development stages. Before the series control unit actually exists, only functionalities can be tested at the abstract functional level with the development process shown, ie practically only at the level of the application software. A good part of the software components that will later be used on the serial controller will not be tested in early development stages. These software components include, for example, the runtime environment, which mediates between the application software and the hardware-related software layers. Hardware-related software components include, for example, the operating system and platform-independent base software (system services, communications services, I / O hardware abstraction layer, etc.), and finally, platform-dependent portions of the operating system and the base software.

Neben den zuvor beschriebenen Anteilen eines Serien-Steuergeräts, die erst recht spät im Entwicklungsprozess einer Prüfung unterzogen werden können, gibt es auch Kategorien von Tests, die typischerweise erst am realen Steuergerät durchgeführt werden können, hierbei handelt es sich um die elektrische Fehlersimulation bei realen Steuergeräten. Im Rahmen dieser Fehlersimulation ist es zum Beispiel möglich, durch geeignete Hardware, mit der das zu testende Steuergerät verbunden ist, Steuergeräte-Pins auf ein bestimmtes elektrisches Potential zu legen, beispielsweise auf Masse oder die Versorgungsspannung, Verbindungen zwischen Steuergeräte-Pins und ihrer externen Beschaltung aufzutrennen ("broken wire") bzw. die Verbindung mit einem Widerstand zu beaufschlagen, Steuergeräte-Pins miteinander zu verbinden (Kurzschluss zwischen Steuergeräte-Pins) und Verdrahtungen zwischen verschiedenen Steuergeräte-Pins zu vertauschen ("crossed wire") usw. ( dSPACE-Katalog 2013, Seite 268, Seiten 280 ff. und Seiten 459 ff. ). Selbstverständlich können derartige Fehlerfälle kombiniert werden, so dass das zu testende Steuergerät letztendlich auch in Situationen beobachtet werden kann, wenn mehrere Fehler im externen elektrischen Anschluss vorliegen. Um das Schalten von Fehlern zu vereinfachen, können im Simulator oder außerhalb des Simulators sogenannte "fail rails" verwendet werden, also elektrische Leitungen, die Träger eines bestimmten elektrischen Fehlersignals sind und auf die dann die mit dem entsprechenden Fehler zu beaufschlagenden Steuergeräte-Pins aufgeschaltet werden können. Die bislang beschriebene elektrische Fehlersimulation ist nur möglich, wenn das zu testende Steuergerät hardwaremäßig vorliegt und damit auch die realen Steuergeräte-Pins physikalisch beschaltet werden können. Liegt lediglich ein virtuelles Steuergerät vor, dann bleibt lediglich die Möglichkeit, zur Simulation von elektrischen Fehlern den vorhandenen Steuergerätecode zu instrumentieren, um von dort aus eine Fehlereinstreuung zu implementieren ( EP 2 672 660 A1 ), dieses Verfahren ist aufwendig und ggf. ist die Instrumentierung der Software an variierende äußere Datenschnittstellen des virtuellen Steuergeräts anzupassen. Insgesamt wäre es wünschenswert, eine pinbasierte elektrische Fehlersimulation durchführen zu können, bevor das reale Serien-Steuergerät vorliegt. Weiterhin wäre es wünschenswert, die gleichen Konfigurationen, Simulationsmodelle und Tests sowohl beim Testen eines virtuellen Steuergeräts als auch beim Testen eines Serien-Steuergeräts wiederverwenden zu können. In addition to the previously described parts of a series control unit, which can be tested quite late in the development process, there are also categories of tests that can typically only be performed on the real ECU, this is the electrical fault simulation in real ECUs , In the context of this error simulation, it is possible, for example, by suitable hardware to which the controller to be tested is connected to place control unit pins at a specific electrical potential, for example ground or the supply voltage, connections between control unit pins and their external circuitry to break or wire the connection, to connect ECU pins together (short circuit between ECU pins) and to interchange wires between different ECU pins ("crossed wire") etc. ( dSPACE catalog 2013, page 268, pages 280 ff. and pages 459 ff. ). Of course, such errors can be combined so that the ECU to be tested can ultimately be observed in situations where there are multiple faults in the external electrical connection. In order to simplify the switching of errors, so-called "fail rails" can be used in the simulator or outside of the simulator, ie electrical lines which are carriers of a specific electrical error signal and are then connected to the control device pins to be acted upon with the corresponding error can. The electrical fault simulation described so far is possible only if the control device to be tested is present in terms of hardware and thus the physical control device pins can also be physically connected. If only a virtual control unit is present, then the only option is to instrument the existing control unit code in order to simulate electrical errors in order to implement an error diffusion from there ( EP 2 672 660 A1 ), this method is expensive and if necessary, the instrumentation of the software to be adapted to varying external data interfaces of the virtual controller. Overall, it would be desirable to be able to perform a pin-based electrical fault simulation before the real series controller is present. Furthermore, it would be desirable to be able to reuse the same configurations, simulation models, and tests both when testing a virtual controller and testing a serial controller.

Um die zuvor genannten umfangreichen Software-Komponenten des Serien-Steuergeräts (Runtime-Environment, Systemdienste, Kommunikationsdienste, I/O-Hardware-Abstraktionsschicht usw.) frühzeitig in den Entwicklungsprozess einzubeziehen, werden die zuvor genannten Software-Komponenten – zumindest teilweise – im Rahmen eines sogenannten virtuellen Steuergeräts nachgebildet und in einem Simulator simuliert (dSPACE Catalog 2013: "SystemDesk V-ECU Generation Module" und "VEOS"). Bei dem Simulator kann es sich um einen oder mehrere spezialisierte Rechner handeln, beispielsweise in Form eines HIL-Teststandes, als Simulator kann aber auch ein handelsüblicher PC zum Einsatz kommen. In dem Simulator interagiert jedenfalls das virtuelle Steuergerät mit der ebenfalls in dem Simulator vorhandenen Simulationsumgebung. Die Interaktion geschieht durch Austausch von Daten über die wenigstens eine äußere Datenschnittstelle einer Software-Komponente des virtuellen Steuergeräts und eine Datenschnittstelle der Simulationsumgebung. Welche Software-Komponenten des virtuellen Steuergeräts eine äußere Datenschnittstelle zur Verfügung stellen, hängt davon ab, welche der zuvor genannten Software-Schichten in dem virtuellen Steuergerät abgebildet werden. Wenn in dem virtuellen Steuergerät lediglich die abstrakte Applikationssoftware abgebildet ist, dann stellen die Software-Komponenten der Applikationssoftware die äußeren Datenschnittstellen zur Simulationsumgebung. Wenn dagegen zusätzlich auch das Runtime-Environment Bestandteil des virtuellen Steuergeräts ist, werden die äußeren Datenschnittstellen durch deren Software-Komponenten zur Verfügung gestellt. Wenn noch tiefer liegende Softwareschichten abgebildet werden, beispielsweise des Betriebssystems oder Basissoftwarekomponenten, dann stellen diese Software-Komponenten die äußere Datenschnittstelle zur Simulationsumgebung. In order to incorporate the previously mentioned extensive software components of the serial controller (runtime environment, system services, communication services, I / O hardware abstraction layer, etc.) into the development process at an early stage, the aforementioned software components are - at least partially - under consideration simulated in a simulator (dSPACE Catalog 2013: "SystemDesk V-ECU Generation Modules" and "VEOS"). The simulator can be one or more specialized computers, for example in the form of an HIL test stand, but a commercially available PC can also be used as the simulator. In any case, in the simulator, the virtual controller interacts with the simulation environment also present in the simulator. The interaction takes place by exchanging data via the at least one external data interface of a software component of the virtual control device and a data interface of the simulation environment. Which software components of the virtual controller provide an external data interface depends on which of the aforementioned software layers are mapped in the virtual controller. If only the abstract application software is depicted in the virtual control unit, then the software components of the application software make the external data interfaces to the simulation environment. In contrast, if the runtime environment is also part of the virtual ECU, the external data interfaces are made available by their software components. As deeper layers of software are mapped, such as the operating system or base software components, these software components provide the outer data interface to the simulation environment.

Es ist erkennbar, dass die Simulationsumgebung sich jeweils an die äußere Datenschnittstelle der Software-Komponenten des virtuellen Steuergeräts anpassen muss in Abhängigkeit von den in dem virtuellen Steuergerät nachgebildeten Software-Komponenten. Jede Änderung des virtuellen Steuergeräts, die eine Software-Komponente mit einer äußeren Datenschnittstelle betrifft, zieht unweigerlich auch eine Änderung der Simulationsumgebung und der Datenschnittstelle der Simulationsumgebung nach sich, was arbeitsintensiv ist und Fehlerquellen im Entwicklungsprozess mit sich bringt. Nachteilig ist auch, dass die auf ein bestimmtes virtuelles Steuergerät angepasste Simulationsumgebung im Rahmen der HIL-Simulation – also wenn das Steuergerät physikalisch vorhanden ist und nicht mehr nur virtuell vorliegt – häufig nicht unmittelbar verwendet werden kann, da die für eine solche Verwendung erforderliche Bereitstellung von pinbezogenen Größen der physikalischen Steuergeräteschnittstelle an der Datenschnittstelle der Simulationsumgebung nicht gegeben ist. Dieser Umstand verhindert praktisch auch eine praktikable Realisierung der zuvor angesprochenen elektrischen Fehlersimulation im Zusammenhang mit virtuellen Steuergeräten.It can be seen that the simulation environment must in each case adapt to the external data interface of the software components of the virtual control device as a function of the software components reproduced in the virtual control device. Any change in the virtual controller that involves a software component having an external data interface will inevitably entail a change in the simulation environment and data interface of the simulation environment, which is labor intensive and causes errors in the development process. It is also disadvantageous that the simulation environment adapted to a specific virtual control unit in the context of the HIL simulation-that is to say when the control unit is physically present and no longer only virtually present-can frequently not be used directly, since the provision of such a deployment requires Pin-related sizes of the physical ECU interface to the data interface of the simulation environment is not given. This fact virtually prevents a practicable realization of the previously mentioned electrical fault simulation in connection with virtual control devices.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung zum Test zumindest eines Teils eines virtuellen Steuergeräts mit einer Simulationsumgebung in einem Simulator zur Verfügung zu stellen, bei der die Abhängigkeiten zwischen dem virtuellen Steuergerät und der Simulationsumgebung reduziert werden, so dass insbesondere auch eine elektrische Fehlersimulation mit virtuellen Steuergeräten auf einfacherem Wege möglich ist. It is therefore an object of the present invention to provide a device for testing at least part of a virtual control device with a simulation environment in a simulator, in which the dependencies between the virtual control device and the simulation environment are reduced, so that in particular an electrical fault simulation is possible with virtual ECUs in a simpler way.

Die zuvor hergeleitete Aufgabe wird bei der eingangs beschriebenen Testeinrichtung zunächst und im Wesentlichen dadurch gelöst, dass die Testeinrichtung durch eine virtuelle Steuergeräte-Pin-Einheit ergänzt wird, die wenigstens eine virtuelle Steuergeräteschnittstelle aufweist und mittels der virtuellen Steuergeräteschnittstelle zumindest mit der äußeren Datenschnittstelle der Software-Komponente des virtuellen Steuergeräts verbunden ist. Darüber hinaus weist die virtuelle Steuergeräte-Pin-Einheit wenigstens eine Simulationsumgebungsschnittstelle auf, wobei die virtuelle Steuergeräte-Pin-Einheit mittels der Simulationsumgebungsschnittstelle zumindest mittelbar mit der Datenschnittstelle der Simulationsumgebung verbunden ist. Darüber hinaus ist vorgesehen, dass die virtuelle Steuergeräte-Pin-Einheit wenigstens einen virtuellen Steuergeräte-Pin aufweist, der mit einem Pin der physikalischen Schnittstelle eines zu simulierenden realen Steuergeräts korrespondiert, wobei über den virtuellen Steuergeräte-Pin ein virtuelles physikalisches Steuergerätesignal übertragbar ist, das in Datenform die physikalischen Steuergerätesignale an dem korrespondierenden Pin der physikalischen Schnittstelle beschreibt. Durch die Zurverfügungstellung eines virtuellen Steuergeräte-Pins wird ein virtuelles Abbild des korrespondierenden realen Steuergeräte-Pins der physikalischen Schnittstelle des zu simulierenden Steuergeräts geschaffen. Dies ist in Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Maßnahme von Vorteil, die vorsieht, dass eine virtuelle Beeinflussungs-Einheit wenigstens eine erste Schnittstelle und eine zweite Schnittstelle aufweist, wobei die virtuelle Beeinflussungs-Einheit mittels der ersten Schnittstelle zumindest mit dem virtuellen Steuergeräte-Pin der Steuergeräte-Pin-Einheit verbunden ist und mit der zweiten Schnittstelle mit der Datenschnittstelle der Simulationsumgebung verbunden ist, wobei die virtuelle Beeinflussungs-Einheit über die erste Schnittstelle und/oder die zweite Schnittstelle ein beeinflusstes virtuelles physikalisches Steuergerätesignal ausgibt. Die beiden wesentlichen Punkte der erfindungsgemäßen Testeinrichtung liegen also in der virtuellen Steuergeräte-Pin-Einheit, die wenigstens einen virtuellen Steuergeräte-Pin zur Verfügung stellt, der mit einem Pin der physikalischen Schnittstelle eines zu simulierenden realen Steuergeräts korrespondiert und in der Zurverfügungstellung der virtuellen Beeinflussungs-Einheit, die vollkommen korrespondierend mit dem Anschluss von hardwaremäßigen Fehlerschaltungen an physikalische Steuergeräte-Pins echter zu testender Steuergeräte mit den korrespondierenden virtuellen Steuergeräte-Pins der virtuellen Steuergeräte-Pin-Einheit verbunden werden kann.In the case of the test device described at the outset, the previously derived object is initially and essentially achieved by supplementing the test device with a virtual ECU pin unit which has at least one virtual ECU interface and by means of the virtual ECU interface at least with the outer data interface of the software device. Component of the virtual controller is connected. In addition, the virtual control unit pin unit has at least one simulation environment interface, wherein the virtual control unit pin unit is at least indirectly connected to the simulation environment via the simulation environment interface. In addition, it is provided that the virtual control unit pin unit has at least one virtual control unit pin which corresponds to a pin of the physical interface of a real ECU to be simulated, wherein a virtual physical control unit signal can be transmitted via the virtual control unit pin in data form describes the physical controller signals at the corresponding pin of the physical interface. By providing a virtual ECU pins, a virtual image of the corresponding real ECU pins of the physical interface of the controller to be simulated is created. This is in connection with the inventive measure of advantage, which provides that a virtual influencing unit has at least a first interface and a second interface, wherein the virtual influencing unit by means of the first interface at least with the virtual ECU pin of the ECU Pin unit is connected and connected to the second interface with the data interface of the simulation environment, the virtual influencing unit via the first interface and / or the second interface outputs an affected virtual physical controller signal. The two essential points of the test device according to the invention thus lie in the virtual control unit pin unit, which provides at least one virtual control device pin, which corresponds to a pin of the physical interface of a real ECU to be simulated and in the provision of the virtual influencing device. Unit that can be connected to the corresponding virtual ECU pins of the virtual ECU pin unit in a manner that corresponds perfectly to the connection of hardware fault circuits to physical control device pins of real ECUs to be tested.

Die erfindungsgemäß vorgesehene virtuelle Steuergeräte-Pin-Einheit vermittelt zwischen dem virtuellen Steuergerät und der Simulationsumgebung, was grundsätzlich die Möglichkeit eröffnet, die Simulationsumgebung und deren Datenschnittstelle auch bei einer Veränderung des virtuellen Steuergeräts unverändert zu lassen. Die zusätzliche Zurverfügungstellung eines virtuellen Steuergeräte-Pins bringt darüber hinaus die Möglichkeit mit sich, das virtuelle Abbild jener Schnittstelle zu definieren, die das reale Steuergerät zwingend auch aufweisen muss, nämlich der physikalischen Schnittstelle des realen Steuergeräts. Dies eröffnet auf dem Simulator eine pinbezogene Definition und Handhabung der Schnittstelle zwischen dem virtuellen Steuergerät und der Simulationsumgebung. The inventively provided virtual ECU pin unit mediates between the virtual controller and the simulation environment, which basically opens up the possibility to leave the simulation environment and its data interface unchanged even with a change of the virtual controller. The additional provision of a virtual ECU pins also brings with it the possibility to define the virtual image of the interface that must necessarily have the real controller, which is the physical interface of the real controller. This opens up a pin-related definition and handling of the interface between the virtual control device and the simulation environment on the simulator.

Die über einen virtuellen Steuergeräte-Pin der virtuellen Steuergeräte-Pin-Einheit ausgetauschten Informationen sind insoweit ein "virtuelles physikalisches Steuergerätesignal", als dass es sich hier zwar nicht um die echten physikalischen Steuergerätesignale des realen Steuergerätes handelt, also um Spannungen, Ströme, Anschlusswiderstände, aber diese physikalischen Größen werden berechnet und wertemäßig als entsprechende Daten ausgetauscht. Mit anderen Worten beschreibt ein virtuelles physikalisches Steuergerätesignal in Datenform die physikalischen Steuergerätesignale an dem korrespondierenden Pin der physikalischen Schnittstelle. Wenn in dem virtuellen Steuergerät nur abstraktere Softwareschichten abgebildet sind, also beispielsweise die Applikationssoftware oder das Runtime-Environment, dann kann die äußere Datenschnittstelle des virtuellen Steuergeräts nur abstrakt funktional sein, aber keine signalmäßige Nachbildung des echten Steuergeräts liefern. Falls beispielsweise von einer Komponente der Applikationssoftware ein Druckwert oder ein Temperaturwert geliefert wird (zum Beispiel 950 bar, 275 °C) aber keine entsprechende elektrisch codierte Größe, die bei dem realen Steuergerät über Pins der physikalischen Schnittstelle ausgetauscht wird, beispielsweise in Form einer Spannung (z. B. 0 bis 10 V), in Form eines Stromes (z. B. 2 bis 20 mA-Schnittstelle) oder in Form eines modulierten Signals, kann die virtuelle Steuergeräte-Pin-Einheit diese Lücke nunmehr schließen, indem sie an wenigstens einen virtuellen Steuergeräte-Pin genau ein solches virtuelles physikalisches Steuergerätesignal, also den Wert des entsprechenden realen physikalischen Steuergerätesignals, überträgt. Selbstverständlich ist auch die zum vorigen Beispiel umgekehrte Signalflussrichtung möglich, indem beispielsweise ein virtuelles physikalisches Steuergerätesignal von dem virtuellen Steuergeräte-Pin abgerufen und in Richtung auf das virtuelle Steuergerät hin übertragen wird.The information exchanged via a virtual control unit pin of the virtual control unit pin unit is insofar a "virtual physical control unit signal" in that this is not the true physical control unit signal of the real control unit, ie voltages, currents, terminal resistances, but these physical quantities are calculated and exchanged as appropriate data in terms of value. In other words, a virtual physical controller signal in data form describes the physical controller signals at the corresponding pin of the physical interface. If only more abstract software layers are mapped in the virtual control device, for example the application software or the runtime environment, then the external data interface of the virtual control device can only be abstractly functional, but can not provide a signal-like simulation of the real control device. If, for example, a component of the application software delivers a pressure value or a temperature value (for example 950 bar, 275 ° C.) but no corresponding electrically coded variable which is exchanged in the real control unit via pins of the physical interface, for example in the form of a voltage ( eg 0 to 10 V), in the form of a current (eg 2 to 20 mA interface) or in the form of a modulated signal, the virtual controller pin unit can now close this gap by connecting it to at least a virtual control device pin exactly such a virtual physical control device signal, ie the value of the corresponding physical physical control device signal transmits. Of course, the reverse to the previous example signal flow direction is possible, for example, by a virtual physical control device signal from the virtual ECU pin is retrieved and transmitted in the direction of the virtual controller out.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die virtuelle Beeinflussungs-Einheit über eine ihrer Schnittstellen ein beeinflusstes virtuelles physikalisches Steuergerätesignal ausgibt, weshalb die virtuelle Beeinflussungs-Einheit auch grundsätzlich über die Fähigkeit verfügt, ein virtuelles physikalisches Steuergerätesignal zu beeinflussen, üblicherweise im Sinne der Nachbildung eines elektrischen Fehlerfalls. In einem Ausführungsbeispiel der Testeinrichtung ist beispielsweise vorgesehen, dass die Beeinflussungs-Einheit ein beeinflusstes virtuelles physikalisches Steuergerätesignal selbständig bereitstellt, beispielsweise weil der Nutzer entsprechende Konfigurationsdaten in der Beeinflussungs-Einheit hinterlegt hat. Eine solche Konfiguration könnte beispielsweise darin bestehen, dass ein bestimmter Anschluss der ersten Schnittstelle und/oder der zweiten Schnittstelle der virtuellen Beeinflussungs-Einheit fest auf das elektrische Masse-Potential gelegt ist. In diesem Fall werden keine weiteren Informationen zur Ermittlung des beeinflussten virtuellen physikalischen Steuergerätesignals benötigt, insbesondere keine Informationen aus der Simulationsumgebung. Eine elektrische Fehlersimulation kann dann darin bestehen, dass das vorgegebene und daher auch beeinflusste virtuelle physikalische Steuergerätesignal über die erste Schnittstelle der Beeinflussungs-Einheit an die virtuelle Steuergeräte-Pin-Einheit übertragen wird.According to the invention, it is provided that the virtual influencing unit outputs an influenced virtual physical control device signal via one of its interfaces, which is why the virtual influencing unit basically also has the ability to influence a virtual physical control device signal, usually in the sense of simulating an electrical fault. In one exemplary embodiment of the test device, it is provided, for example, that the influencing unit independently provides an affected virtual physical control device signal, for example because the user has stored corresponding configuration data in the influencing unit. Such a configuration could be, for example, that a specific connection of the first interface and / or the second interface of the virtual influencing unit is fixed to the electrical ground potential. In this case, no further information is needed to determine the affected virtual physical controller signal, in particular no information from the simulation environment. An electrical fault simulation can then consist in that the predetermined and therefore also influenced virtual physical control device signal is transmitted via the first interface of the influencing unit to the virtual control unit pin unit.

Die Beeinflussungs-Einheit kann auch über ihre Schnittstellen mit mehr als einem virtuellen Steuergeräte-Pin der virtuellen Steuergeräte-Pin-Einheit verbunden sein. Es ist dann natürlich nicht erforderlich, dass über jeden dieser Anschlüsse ein beeinflusstes virtuelles physikalisches Steuergerätesignal ausgegeben bzw. übertragen wird, mit anderen Worten, es muss nicht jeder Kanal von der virtuellen Beeinflussungs-Einheit tatsächlich auch beeinflusst werden, es können virtuelle physikalische Steuergerätesignale beispielsweise auch unbeeinflusst übertragen werden.The influencing unit may also be connected via its interfaces to more than one virtual ECU pin of the virtual controller pin unit. Of course, then, it is not necessary for any affected virtual physical controller signal to be output or transmitted over each of these ports, in other words, not every channel of the virtual interference unit needs to be actually affected; virtual physical controller signals, for example, may also be required be transferred unaffected.

Der große Vorteil der erfindungsgemäßen Testeinrichtung liegt darin, dass eine vollständige Durchgängigkeit hinsichtlich der Konfiguration, Simulation und dem Test erzielt wird zwischen der Fehlersimulation bei realen Steuergeräte und der Fehlersimulation bei virtuellen Steuergeräten. Aufgrund der pinorientierten Ausgestaltung der Schnittstellen kann die Simulationsumgebung – jedenfalls insoweit sie über virtuelle Steuergeräte-Pins der virtuellen Steuergeräte-Pin-Einheit kommuniziert – ohne weitere Anpassung verwendet werden mit dem hardwaremäßig realisierten Serien-Steuergerät. Hinsichtlich der denkbaren Ausführungsbeispiele und Ausgestaltungen der virtuellen Steuergeräte-Pin-Einheit werden zahlreiche Varianten in der prioritätsbegründenden Anmeldung EP 13/166604 beschrieben. So ist beispielsweise vorgesehen, dass die Simulationsumgebungsschnittstelle der virtuellen Steuergeräte-Pin-Einheit zumindest einen virtuellen Steuergeräte-Pin aufweist, so dass über die Datenschnittstelle der Simulationsumgebung auch virtuelle physikalische Steuergerätesignale übertragbar sind. Bei einer Weiterbildung der Testeinrichtung ist ferner vorgesehen, dass die Simulationsumgebungsschnittstelle der virtuellen Steuergeräte-Pin-Einheit vollständig aus virtuellen Steuergeräte-Pins gebildet ist, so dass über die Datenschnittstelle der Simulationsumgebung ausschließlich virtuelle physikalische Steuergerätesignale übertragen werden. In einer anderen Variante ist vorgesehen, dass die Simulationsumgebungsschnittstelle der virtuellen Steuergeräte-Pin-Einheit keinen virtuellen Steuergeräte-Pin aufweist, so dass die virtuelle Steuergeräte-Pin-Einheit eine direkte Verbindung zwischen dem virtuellen Steuergerät und der Simulationsumgebung herstellt und die virtuelle Steuergeräte-Pin-Einheit den wenigstens einen virtuellen Steuergeräte-Pin außerhalb der Simulationsumgebungsschnittstelle aufweist. Diese Varianten und deren Mischformen sind in den prioritätsbegründenden Anmeldungsunterlagen im Detail beschrieben, insoweit wird auf die dortigen detaillierten Ausführungen verwiesen.The great advantage of the test device according to the invention is that complete consistency with regard to the configuration, simulation and the test is achieved between the fault simulation in the case of real control devices and the fault simulation in the case of virtual control devices. Due to the pin-oriented design of the interfaces, the simulation environment - at least insofar as it communicates via virtual ECU pins of the virtual control unit pin unit - can be used without further adaptation with the hardware-implemented series control unit. With regard to the conceivable embodiments and embodiments of the virtual control unit pin unit numerous variants in the priority application EP 13/166604 described. For example, it is provided that the simulation environment interface of the virtual control unit pin unit has at least one virtual control device pin, so that virtual physical control device signals can also be transmitted via the data interface of the simulation environment. In a development of the test device, it is further provided that the simulation environment interface of the virtual control unit pin unit is formed entirely from virtual control device pins, so that exclusively virtual physical control device signals are transmitted via the data interface of the simulation environment. In another variant, it is provided that the simulation environment interface of the virtual control unit pin unit does not have a virtual control unit pin, so that the virtual control unit pin unit establishes a direct connection between the virtual control unit and the simulation environment and the virtual control unit pin Unit having at least one virtual controller pin outside the simulation environment interface. These variants and their hybrid forms are described in detail in the priority application documents, in this respect reference is made to the detailed explanations there.

Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Testeinrichtung ist hinsichtlich der virtuellen Beeinflussungs-Einheit vorgesehen, dass die Beeinflussungs-Einheit auf Grundlage von Informationen aus der Simulationsumgebung ein beeinflusstes virtuelles physikalisches Steuergerätesignal berechnet und über die erste Schnittstelle an die virtuelle Steuergeräte-Pin-Einheit überträgt. Es sind natürlich auch Mischformen zwischen dieser Variante der Berechnung von beeinflussten virtuellen physikalischen Steuergerätesignalen möglich, d. h. ein beeinflusstes virtuelles physikalisches Steuergerätesignal kann in der Beeinflussungs-Einheit festgelegt sein – es bedarf also keiner Informationen aus der Simulationsumgebung zur Berechnung dieses beeinflussten virtuellen physikalischen Steuergerätesignals – und ein anderes beeinflusstes virtuelles physikalisches Steuergerätesignal kann unter Nutzung von Informationen aus der Simulationsumgebung oder auch aus dem virtuellen Steuergerät in der Beeinflussungs-Einheit berechnet werden.According to a development of the test device according to the invention, with regard to the virtual influencing unit, it is provided that the influencing unit calculates an influenced virtual physical control device signal based on information from the simulation environment and transmits it via the first interface to the virtual control device pin unit. Of course, mixed forms are also possible between this variant of the calculation of influenced virtual physical control device signals, i. H. an affected virtual physical controller signal may be fixed in the influencing unit - thus no information from the simulation environment is needed to calculate this affected virtual physical controller signal - and another affected virtual physical controller signal may be using information from the simulation environment or even from the virtual environment Control unit can be calculated in the influencing unit.

Bei einer Weiterbildung der Testeinrichtung ist vorgesehen, dass die Beeinflussungs-Einheit von der virtuellen Steuergeräte-Pin-Einheit ein virtuelles physikalisches Steuergerätesignal empfängt und aus dem empfangenen virtuellen physikalischen Steuergerätesignal ein beeinflusstes virtuelles physikalisches Steuergerätesignal berechnet, insbesondere das beeinflusste virtuelle physikalische Steuergerätesignal über die zweite Schnittstelle an die Simulationsumgebung ausgibt. In diesem Fall liegt also kein elektrischer Fixfehler vor, vielmehr wird eine Eingangsgröße gemäß einer bestimmten Funktionalität beeinflusst und beeinflusst weitergegeben. Denkbar ist beispielsweise die verfälschte Weitergabe eines Spannungswertes aufgrund eines – möglicherweise nichtlineare Elemente aufweisenden – simulierten Spannungsteilers. In a development of the test device, it is provided that the influencing unit receives a virtual physical control device signal from the virtual control unit pin unit and calculates an influenced virtual physical control device signal from the received virtual physical control device signal, in particular the influenced virtual physical control device signal via the second interface to the Outputs simulation environment. In this case, there is no fixed electrical error, but rather an input variable is influenced and influenced in accordance with a specific functionality. It is conceivable, for example, the falsified transmission of a voltage value due to a - possibly non-linear elements having - simulated voltage divider.

Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Testeinrichtung ist vorgesehen, dass die virtuelle Beeinflussungseinheit der virtuellen Steuergeräte-Pin-Einheit und der Simulationsumgebung zwischengeschaltet ist, so dass eine mittelbare Verbindung mit der äußeren Datenschnittstelle der Software-Komponente des virtuellen Steuergeräts besteht und/oder so dass eine Verbindung mit den Teilen der Datenschnittstelle der Simulationsumgebung hergestellt ist, die mit der äußeren Datenschnittstelle der Software-Komponente des virtuellen Steuergeräts korrespondieren. In diesem Ausführungsbeispiel laufen alle Signale über die virtuelle Beeinflussungs-Einheit, also nicht nur die Signale, die über virtuelle Steuergeräte-Pins der virtuellen Steuergeräte-Pin-Einheit vermittelt werden. Die virtuelle Beeinflussungs-Einheit verfügt damit nicht nur über die pinorientierten Signale, sondern vielmehr auch über funktionale Signale, die zwischen der äußeren Datenschnittstelle der Software-Komponenten des virtuellen Steuergeräts und der Simulationsumgebung ausgetauscht werden. Diese Variante ermöglicht in bestimmten Fällen eine effizientere Simulation, insbesondere eine effizientere Fehlersimulation innerhalb der virtuellen Beeinflussungs-Einheit.According to a particularly preferred embodiment of the test device is provided that the virtual influencing unit of the virtual control unit pin unit and the simulation environment is interposed, so that an indirect connection with the outer data interface of the software component of the virtual controller is and / or so that a Connected to the parts of the data interface of the simulation environment that correspond to the outer data interface of the software component of the virtual controller. In this embodiment, all signals pass through the virtual influencing unit, not just the signals that are conveyed via virtual ECU pins of the virtual control unit pin unit. The virtual influencing unit not only has the pin-oriented signals, but also functional signals that are exchanged between the external data interface of the software components of the virtual ECU and the simulation environment. This variant makes possible in certain cases a more efficient simulation, in particular a more efficient fault simulation within the virtual influencing unit.

Im Einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Testeinrichtung auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche sowie auf die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung verwiesen. In der Zeichnung zeigenIn particular, there are a variety of ways to design and develop the test device according to the invention. For this purpose, reference is made to the claims subordinate to claim 1 and to the following description of preferred embodiments of the invention with reference to the drawings. In the drawing show

1 einen aus dem Stand der Technik bekannten Testaufbau zum Test eines realen Steuergeräts mit einem Simulator, 1 a test setup known from the prior art for testing a real controller with a simulator,

2 eine aus dem Stand der Technik bekannte Testeinrichtung zum Test eines virtuellen Steuergeräts mit einer Simulationsumgebung, 2 a test device known from the prior art for testing a virtual control device with a simulation environment,

3 ein erstes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Testeinrichtung zum Test eines virtuellen Steuergeräts mit einer virtuellen Steuergeräte-Pin-Einheit und einer virtuellen Beeinflussungs-Einheit, 3 a first exemplary embodiment of a test device according to the invention for testing a virtual control device with a virtual control unit pin unit and a virtual influencing unit,

4 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Testeinrichtung zum Test eines virtuellen Steuergeräts mit einer virtuellen Steuergeräte-Pin-Einheit und einer virtuellen Beeinflussungs-Einheit, 4 a further embodiment of a test device according to the invention for testing a virtual control device with a virtual control unit pin unit and a virtual influencing unit,

5 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Testeinrichtung ausgehend von dem Ausführungsbeispiel gemäß 4, 5 a further embodiment of a test device according to the invention starting from the embodiment according to 4 .

6 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Testeinrichtung mit einer kombinierten virtuellen Steuergeräte-Pin-Einheit und einer virtuellen Beeinflussungs-Einheit und 6 a further embodiment of a test device according to the invention with a combined virtual control unit pin unit and a virtual influencing unit and

7 ein letztes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Testeinrichtung mit einer detailliert dargestellten Realisierung der virtuellen Beeinflussungs-Einheit. 7 a final embodiment of a test device according to the invention with a detailed realization of the virtual influencing unit.

Zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Testeinrichtung ist in 1 zunächst ein aus dem Stand der Technik bekannter Testaufbau nach dem Prinzip des Hardware-in-the-Loop-Tests dargestellt. In dem dargestellten Testaufbau kommen keine virtuellen Steuergeräte vor, Gegenstand des Tests sind die realen Steuergeräte 101, 102. Die realen Steuergeräte 101, 102 sind mit ihren physikalischen Schnittstellen 103, 104 und über Kabelbäume 105, 106 mit entsprechenden I/O-Schnittstellen 107, 108 eines Simulators 109 verbunden. Der Simulator 109 selbst weist neben den I/O-Schnittstellen 107, 108 auch eine Simulationsumgebung 110 auf, die ein mathematisches Umgebungsmodell zum Gegenstand hat, welches die Umgebung des Steuergerätes simuliert, z.B. ein Fahrzeugmodell. Das Umgebungsmodell ist angedeutet durch das Blockschaltbild 111. Der in 1 dargestellte Testaufbau ergibt sich erst dann, wenn die Seriensteuergeräte 101, 102 am Ende des Entwicklungsprozesses vorliegen. Erst in dieser Situation ist es möglich, die Software-Komponenten der realen Steuergeräte 101, 102 im Zusammenspiel mit dem Simulator zu testen. Die I/O-Schnittstellen 107, 108 ermöglichen im vorliegenden Fall auch die Simulation elektrischer Fehler, sie weisen also eine in der Praxis als "failure insertion unit" bezeichnete Elektronik zur Fehleraufschaltung auf. To explain the test device according to the invention is in 1 first a known from the prior art test setup according to the principle of the hardware-in-the-loop tests shown. In the illustrated test setup, there are no virtual ECUs, the subject of the test are the real ECUs 101 . 102 , The real ECUs 101 . 102 are with their physical interfaces 103 . 104 and about harnesses 105 . 106 with corresponding I / O interfaces 107 . 108 a simulator 109 connected. The simulator 109 itself points beside the I / O interfaces 107 . 108 also a simulation environment 110 on, which has a mathematical environment model to the subject, which simulates the environment of the control unit, such as a vehicle model. The environment model is indicated by the block diagram 111 , The in 1 The test setup shown only arises when the production ECUs 101 . 102 at the end of the development process. Only in this situation is it possible to use the software components of the real ECUs 101 . 102 to test in interaction with the simulator. The I / O interfaces 107 . 108 also allow the simulation of electrical faults in the present case, ie they have an electronics for fault connection, which is referred to in practice as a "failure insertion unit".

Um auch schon in vorangehenden Schritten der Reglerentwicklung die Komponenten der später auf den realen Steuergeräten 101, 102 zu betreibenden Software zu ermöglichen, sind die in 2 schematisch dargestellten und aus dem Stand der Technik bekannten Testeinrichtungen 1 eingeführt worden, die den Test eines virtuellen Steuergeräts 2 mit einer Simulationsumgebung 3 ermöglichen. Derartige Testeinrichtungen 1 werden auf einem Simulator betrieben, der in den 2 bis 7 nicht explizit dargestellt ist. Even in previous steps of the controller development the components of the later on the real ECUs 101 . 102 To enable software to be operated, the in 2 schematically shown and known from the prior art test facilities 1 been introduced, the test of a virtual controller 2 with a simulation environment 3 enable. Such test equipment 1 are operated on a simulator, which in the 2 to 7 is not explicitly shown.

Das virtuelle Steuergerät 2 umfasst mehrere Software-Komponenten 4, 5, 6, die zu unterschiedlich abstrakten Softwareschichten gehören. Die verschiedenen Softwareschichten sind in 2 durch waagerechte Linien a, b angedeutet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Software-Komponenten 6.1, 6.2, 6.3 und 6.4 Komponenten der Applikationsschicht, in der Software vollkommen maschinenunabhängig, also unabhängig von der Zielplattform, implementiert ist. Alle darunter liegenden Softwareschichten sind hardwarenäher. Die Software-Komponente 5 umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel das Runtime-Environment, und die Software-Komponenten 4.1, 4.2 und 4.3 umfassen plattformunabhängige wie auch plattformabhängige Basissoftware, beispielsweise in Form des Betriebssystems und in Form von verschiedenen Kommunikationsdiensten. Bei den Software-Komponenten 4, 5, 6 handelt es sich um Software-Komponenten, die später auf dem realen Steuergerät auch zum Einsatz kommen sollen, die Software-Komponenten werden im Rahmen eines virtuellen Steuergeräts 2 aber auf einem Simulator betrieben, der gerätemäßig vollkommen verschieden von dem späteren realen Steuergerät ist. The virtual controller 2 includes several software components 4 . 5 . 6 that too different include abstract software layers. The different software layers are in 2 indicated by horizontal lines a, b. In the illustrated embodiment, the software components are 6.1 . 6.2 . 6.3 and 6.4 Components of the application layer in which software is implemented completely independently of the machine, ie independent of the target platform. All underlying software layers are closer to hardware. The software component 5 includes in the illustrated embodiment, the runtime environment, and the software components 4.1 . 4.2 and 4.3 include platform-independent as well as platform-dependent basic software, for example in the form of the operating system and in the form of various communication services. In the software components 4 . 5 . 6 These are software components that will later be used on the real ECU, the software components are part of a virtual ECU 2 but operated on a simulator, the device is completely different from the later real controller.

Die Software-Komponenten 4 stehen in Verbindung mit der Simulationsumgebung 3. Dazu weisen die Software-Komponenten 4 äußere Datenschnittstellen 7.1, 7.2 und 7.3 auf. Entsprechend weist die Simulationsumgebung Datenschnittstellen 8.1, 8.2. und 8.3 auf. Das in 2 dargestellte virtuelle Steuergerät 2 ist sehr hardwarenah modelliert. Dies ist in der Praxis nicht immer der Fall, in einer anderen Modellierung des virtuellen Steuergeräts 2 könnten beispielsweise nur die Software-Komponenten 6.1 bis 6.4 auf der Applikationsebene vorkommen, so dass ein solches virtuelles Steuergerät über die Software-Komponenten 4 und 5 nicht verfügte. In diesem Fall wären die Schnittstellen der Software-Komponenten 6 die äußeren Datenschnittstellen, weil sie in Verbindung mit der Simulationsumgebung 3 stehen müssten, um einen Datenaustausch gewährleisten zu können. An diesem Beispiel ist erkennbar, dass eine Veränderung des virtuellen Steuergeräts 2 im Stand der Technik eine umfassende Anpassung der Simulationsumgebung 3 nach sich ziehen muss, was entsprechende Nachteile – Softwarepflege, fehlerträchtige Änderungen usw. – mit sich bringt. Im Stand der Technik ist bekannt, im Zusammenhang mit virtuellen Steuergeräten 2 (elektrische) Fehlersimulationen dadurch vorzunehmen, dass die Software-Komponenten 4, 5, 6 in geeigneter Weise geändert werden, also mit entsprechendem Fehlercode instrumentiert werden. Der damit in Zusammenhang stehende Nachteil ist offenkundig, denn es werden nicht mehr die später auch im Serien-Steuergerät verwendeten Software-Komponenten 4, 5, 6 getestet, sondern die abgeänderten, also instrumentierten Software-Komponenten.The software components 4 are related to the simulation environment 3 , This is indicated by the software components 4 external data interfaces 7.1 . 7.2 and 7.3 on. Accordingly, the simulation environment has data interfaces 8.1 . 8.2 , and 8.3 on. This in 2 illustrated virtual controller 2 is modeled very close to hardware. This is not always the case in practice in another virtual ECU modeling 2 For example, only the software components could 6.1 to 6.4 occur on the application level, so that such a virtual control device via the software components 4 and 5 not available. In this case, the interfaces would be the software components 6 the outer data interfaces because they are in conjunction with the simulation environment 3 would have to stand in order to ensure a data exchange. This example shows that there is a change in the virtual controller 2 in the prior art, a comprehensive adaptation of the simulation environment 3 which entails corresponding disadvantages - software maintenance, error-prone changes, etc. - with it. The prior art is known in connection with virtual control devices 2 (electrical) fault simulations by making the software components 4 . 5 . 6 be suitably changed, so be instrumented with the appropriate error code. The related disadvantage is obvious, because it will no longer be the software components used later in the serial controller 4 . 5 . 6 tested, but the modified, ie instrumented software components.

In 3 ist nun eine erfindungsgemäße Testeinrichtung 1 mit einem virtuellen Steuergerät 2 und mit einer Simulationsumgebung 3 dargestellt, wobei nunmehr aber auch eine zwischen dem virtuellen Steuergerät 2 und der Simulationsumgebung 3 vermittelnde virtuelle Steuergeräte-Pin-Einheit 9 vorgesehen ist. Die virtuelle Steuergeräte-Pin-Einheit 9 weist virtuelle Steuergeräteschnittstellen 10.1, 10.2 auf, mittels derer die virtuelle Steuergeräte-Pin-Einheit 9 mit den äußeren Datenschnittstellen 7.1, 7.2 der Software-Komponenten 4.1, 4.2 des virtuellen Steuergeräts 2 verbunden ist. Die virtuelle Steuergeräte-Pin-Einheit 9 weist ferner Simulationsumgebungsschnittstellen 11.1, 11.2 auf und ist mittels der Simulationsumgebungsschnittstellen 11.1, 11.2 mit den Datenschnittstellen 8.1, 8.2 der Simulationsumgebung 3 verbunden. Da es sich hier sämtlich um auf einem Rechner realisierte Komponenten handelt, sind die Schnittstellen nicht körperlich zu verstehen, sie sind funktional zu verstehen in dem Sinne, dass über die geschaffenen Schnittstellen – wie auch immer – Daten ausgetauscht und verfügbar gemacht werden können.In 3 is now a test device according to the invention 1 with a virtual controller 2 and with a simulation environment 3 but now also one between the virtual control unit 2 and the simulation environment 3 mediating virtual controller pin unit 9 is provided. The virtual controller pin unit 9 has virtual controller interfaces 10.1 . 10.2 on, by means of which the virtual control unit pin unit 9 with the outer data interfaces 7.1 . 7.2 the software components 4.1 . 4.2 of the virtual controller 2 connected is. The virtual controller pin unit 9 also has simulation environment interfaces 11.1 . 11.2 and is via the simulation environment interfaces 11.1 . 11.2 with the data interfaces 8.1 . 8.2 the simulation environment 3 connected. Since these are all components that are realized on a computer, the interfaces are not physically understandable, they are to be understood functionally in the sense that data can be exchanged and made available via the interfaces created, however this may be.

Die virtuelle Steuergeräte-Pin-Einheit 9 weist ferner einen virtuellen Steuergeräte-Pin 12 auf, der mit einem Pin der physikalischen Schnittstelle eines zu simulierenden realen Steuergeräts korrespondiert. Über den virtuellen Steuergeräte-Pin 12 ist ein virtuelles physikalisches Steuergerätesignal übertragbar. Mit dem virtuellen Steuergeräte-Pin 12 wird also ein Pin einer physikalischen Schnittstelle eines realen Steuergeräts nachgebildet. Demgemäß werden hier in Form von Daten solche Größen übermittelt, die physikalischen Steuergerätesignalen dieses Pins entsprechen. Der virtuelle Steuergeräte-Pin 12 ermöglicht demnach eine Sicht auf das virtuelle Steuergerät 2, die durch die physikalischen Signalformen der realen physikalischen Schnittstellen des nachzuahmenden realen Steuergeräts vorgegeben ist. Wenn beispielsweise eine Temperatur auf der Applikationsebene des virtuellen Steuergeräts 2 in Form der Angabe T = 2 °C gehandhabt wird, dann wird diese gleiche Information über einen virtuellen Steuergeräte-Pin 12 beispielsweise als ein Signal U = 2,35 V ausgegeben. Die virtuelle Steuergeräte-Pin-Einheit 9 ermöglicht jedenfalls die Signalsicht auf das virtuelle Steuergerät 2, wobei diese Signalsicht in unterschiedlicher Weise genutzt werden kann.The virtual controller pin unit 9 also has a virtual controller pin 12 on, which corresponds to a pin of the physical interface of a real ECU to be simulated. Via the virtual ECU pin 12 a virtual physical controller signal is transferable. With the virtual ECU pin 12 Thus, a pin of a physical interface of a real controller is emulated. Accordingly, in the form of data, such quantities are transmitted which correspond to physical control device signals of this pin. The virtual controller pin 12 thus allows a view of the virtual controller 2 that is predetermined by the physical waveforms of the physical physical interfaces of the real ECU to be mimicked. For example, if a temperature at the application level of the virtual controller 2 is handled in the form of the specification T = 2 ° C, then this same information via a virtual ECU pin 12 For example, output as a signal U = 2.35V. The virtual controller pin unit 9 in any case allows the signal to the virtual controller 2 This signal can not be used in different ways.

Die Testeinrichtung 1 weist ferner eine virtuelle Beeinflussungs-Einheit 13 auf mit einer ersten Schnittstelle 14 und einer zweiten Schnittstelle 15, wobei die virtuelle Beeinflussungs-Einheit 13 mittels der ersten Schnittstelle 14 mit dem virtuellen Steuergeräte-Pin 12 der Steuergeräte-Pin-Einheit 9 verbunden ist. Mit der zweiten Schnittstelle 15 ist die virtuelle Beeinflussungs-Einheit 13 mit der Datenschnittstelle 8.3 der Simulationsumgebung 3 verbunden. Die virtuelle Beeinflussungs-Einheit 13 ist so ausgestaltet, dass sie über die erste Schnittstelle 14 und/oder die zweite Schnittstelle 15 ein beeinflusstes virtuelles physikalisches Steuergerätesignal austauschen, insbesondere ausgeben kann; demnach ist die Datenschnittstelle 8.3 der Simulationsumgebung 3 Pinorientiert und nicht (nur) funktional ausgestaltet. Mit anderen Worten dient die virtuelle Beeinflussungs-Einheit 13 dazu, eine Fehler-Injektion in den Signalpfad einzubringen. Vorteilhaft an der dargestellten Vorgehensweise ist, dass die Konfiguration der elektrischen Fehlersimulation in der virtuellen Beeinflussungs-Einheit 13 in den verschiedenen Stationen des Steuergerätetests verwendet werden kann, unabhängig davon, ob das virtuelle Steuergerät 2 oder ein reales Steuergerät getestet wird.The test facility 1 also has a virtual influencing unit 13 on with a first interface 14 and a second interface 15 , where the virtual influencing unit 13 by means of the first interface 14 with the virtual ECU pin 12 the control unit pin unit 9 connected is. With the second interface 15 is the virtual influencing unit 13 with the data interface 8.3 the simulation environment 3 connected. The virtual influencing unit 13 it's so designed that over the first interface 14 and / or the second interface 15 exchange an affected virtual physical controller signal, in particular can output; accordingly, the data interface 8.3 the simulation environment 3 Pin-oriented and not (only) functionally designed. In other words, the virtual influencing unit serves 13 to introduce an error injection into the signal path. An advantage of the illustrated approach is that the configuration of the electrical fault simulation in the virtual influencing unit 13 in the various stations of the ECU test can be used, regardless of whether the virtual controller 2 or a real ECU is being tested.

Die virtuelle Beeinflussungs-Einheit kann auch verbunden sein mit der äußeren Datenschnittstelle 7 des virtuellen Steuergeräts 2, beispielsweise um funktionale Informationen zur Fehlersimulation zu verwenden.The virtual influencing unit may also be connected to the outer data interface 7 of the virtual controller 2 For example, to use functional information for error simulation.

In 4 ist eine Testeinrichtung 1 dargestellt, bei der das virtuelle Steuergerät 2, die virtuelle Steuergeräte-Pin-Einheit 9, die virtuelle Beeinflussungs-Einheit 13 und die Simulationsumgebung 3 in einer abgewandelten Weise miteinander verbunden sind. In dem Ausführungsbeispiel ist die virtuelle Beeinflussungseinheit 13 der virtuellen Steuergeräte-Pin-Einheit 9 und der Simulationsumgebung 3 zwischengeschaltet, so dass eine mittelbare Verbindung mit der äußeren Datenschnittstelle 7.1, 7.2, 7.3 der Software-Komponenten 4.1, 4.2, 4.3 des virtuellen Steuergeräts 2 besteht. Die virtuelle Steuergeräte-Pin-Einheit 9 ist weiterhin – mittelbar über die virtuelle Beeinflussungs-Einheit 13 – mit der Datenschnittstelle 8 der Simulationsumgebung 3 verbunden. Der Vorteil dieser Variante ist darin zu sehen, dass die virtuelle Beeinflussungs-Einheit 13 nicht nur virtuelle physikalische Steuergerätesignale von der virtuellen Beeinflussungs-Einheit 13 empfängt, sondern vielmehr auch nicht pinbezogene – also rein funktionale – Signale von den Software-Komponenten erhält, die beispielsweise für eine elektrische Fehlersimulation in der virtuellen Beeinflussungs-Einheit 13 verwendet werden können. Die virtuelle Beeinflussungs-Einheit 13 ist in dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 in der Lage, ein beeinflusstes virtuelles physikalisches Steuergerätesignal auf Grundlage von Informationen aus der äußeren Datenschnittstelle 7 der Software-Komponenten 4.1, 4.2, 4.3 des virtuellen Steuergeräts 2 zu berechnen, genauso wie die virtuelle Beeinflussungs-Einheit 13 in der Lage ist, ein beeinflusstes virtuelles physikalisches Steuergerätesignal auf Grundlage von Informationen aus den Teilen der Datenschnittstelle 8 der Simulationsumgebung 3 zu berechnen, die mit der äußeren Datenschnittstelle 7 der Software-Komponenten 4.1, 4.2, 4.3 des virtuellen Steuergeräts 2 korrespondieren. In 4 is a test facility 1 shown at the virtual controller 2 , the virtual control unit pin unit 9 , the virtual influencing unit 13 and the simulation environment 3 are connected together in a modified manner. In the embodiment, the virtual influencing unit 13 the virtual controller pin unit 9 and the simulation environment 3 interposed, allowing an indirect connection to the outer data interface 7.1 . 7.2 . 7.3 the software components 4.1 . 4.2 . 4.3 of the virtual controller 2 consists. The virtual controller pin unit 9 is still - indirectly via the virtual influencing unit 13 - with the data interface 8th the simulation environment 3 connected. The advantage of this variant is the fact that the virtual influencing unit 13 not just virtual physical controller signals from the Virtual Influence Unit 13 receives, but rather also pin-related - ie purely functional - receives signals from the software components, for example, for an electrical fault simulation in the virtual influencing unit 13 can be used. The virtual influencing unit 13 is in the embodiment according to 4 capable of influencing a virtual physical controller signal based on information from the outer data interface 7 the software components 4.1 . 4.2 . 4.3 of the virtual controller 2 to calculate, as well as the virtual influencing unit 13 is capable of influencing a virtual physical controller signal based on information from the portions of the data interface 8th the simulation environment 3 to calculate with the outer data interface 7 the software components 4.1 . 4.2 . 4.3 of the virtual controller 2 correspond.

Die in den 3 bis 6 dargestellten virtuellen Beeinflussungs-Einheiten 13 sind so ausgestaltet, dass sie ein beeinflusstes virtuelles physikalisches Steuergerätesignal zur Nachbildung eines elektrischen Fehlers an einem beeinflussten virtuellen Steuergeräte-Pin 12 berechnen. Insbesondere ist vorgesehen, dass die virtuellen Beeinflussungs-Einheiten 13 an einem beeinflussten virtuellen Steuergeräte-Pin 12 einen Spannungswert ausgeben, der einem Kurzschluss gegen Masse, Versorgungsspannung oder einem anderen externen elektrischen Potential entspricht. Zur Simulation eines Kurzschlusses zwischen zwei virtuellen Steuergeräte-Pins ist vorgesehen, dass die virtuellen Beeinflussungs-Einheiten 13 auf beiden betroffenen virtuellen Steuergeräte-Pins denselben Spannungswert als beeinflusstes virtuelles Steuergerätesignal ausgeben. Darüber hinaus ist vorgesehen, dass die virtuellen Beeinflussungs-Einheiten 13 für verschiedene virtuelle Steuergeräte-Pins vorgesehene Werte miteinander vertauschen ("crossed wire") und als beeinflusste virtuelle physikalische Steuergerätesignale ausgeben. In einer weiteren implementierten Fehlervariante ist vorgesehen, dass die virtuellen Beeinflussungs-Einheiten 13 einen offenen virtuellen Steuergeräte-Pin simulieren durch Vorgabe eines elektrischen Widerstandswertes an diesem virtuellen Steuergeräte-Pin.The in the 3 to 6 represented virtual influencing units 13 are configured to provide an affected virtual physical controller signal for simulating an electrical fault on an affected virtual controller pin 12 to calculate. In particular, it is provided that the virtual influencing units 13 on an affected virtual ECU pin 12 output a voltage value corresponding to a short to ground, supply voltage, or other external electrical potential. To simulate a short circuit between two virtual ECU pins, it is provided that the virtual influencing units 13 on both affected virtual ECU pins, output the same voltage value as the affected virtual controller signal. In addition, it is envisaged that the virtual influencing units 13 for a variety of ECU virtual pins, provide values ("crossed wire") and output as affected virtual physical ECU signals. In another implemented error variant, it is provided that the virtual influencing units 13 simulate an open virtual controller pin by specifying an electrical resistance value on that virtual controller pin.

Das Ausführungsbeispiel gemäß 5 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 dadurch, dass die virtuelle Beeinflussungs-Einheit 13 eine weitere Schnittstelle 16 aufweist, mittels derer der virtuellen Beeinflussungs-Einheit 13 von extern elektrische Fehlersignale vorgegeben werden können. Diese Fehlersignale können in der Vorgabe fest virtueller elektrischer Potentiale bestehen, es können aber auch veränderliche virtuelle elektrische Fehlersignale in die virtuelle Beeinflussungs-Einheit 13 übermittelt werden.The embodiment according to 5 differs from the embodiment according to 4 in that the virtual influencing unit 13 another interface 16 by means of which the virtual influencing unit 13 externally electrical error signals can be specified. These error signals may consist in the specification of fixed virtual electrical potentials, but it is also possible for variable virtual electrical error signals to be present in the virtual influencing unit 13 be transmitted.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß 6 ist dargestellt, dass die virtuelle Steuergeräte-Pin-Einheit 9 und die virtuelle Beeinflussungs-Einheit 13 in einer gemeinsamen Komponente realisiert sind, der virtuelle Steuergeräte-Pin und die erste Schnittstelle der virtuellen Beeinflussungs-Einheit 13 sind funktional in der gemeinsamen Komponente realisiert. Das Beispiel macht deutlich, dass die verschiedenen Einheiten der Testeinrichtung 1 und ihre Schnittstellen funktional zu verstehen sind und nicht an die Realisierung in getrennten oder gemeinsamen Software-Modulen gebunden sind.In the embodiment according to 6 is shown that the virtual control unit pin unit 9 and the virtual influencing unit 13 are realized in a common component, the virtual ECU pin and the first interface of the virtual influencing unit 13 are functionally realized in the common component. The example makes it clear that the different units of the test facility 1 and their interfaces are to be understood functionally and are not tied to the realization in separate or common software modules.

Bei der Testeinrichtung 1 gemäß 7 ist zunächst bemerkenswert, dass alle dargestellten Kanäle der Simulationsumgebungsschnittstelle 11 der virtuellen Steuergeräte-Pin-Einheit 9 als virtuelle Steuergeräte-Pins 12 realisiert sind, d. h. alle dargestellten Anschlüsse in Richtung auf die Simulationsumgebung 3 der virtuellen Steuergeräte-Pin-Einheit 9 entsprechen einem Pin der physikalischen Schnittstelle des zu simulierenden realen Steuergeräts. Diese Realisierung hat den Vorteil, dass die Simulationsumgebung 3 während des gesamten Reglerentwicklungsprozesses verwendet werden kann, unabhängig von der – gegebenenfalls variierenden – Hardwarenähe der Modellierung des virtuellen Steuergeräts 2. Die durch Veränderung der Modellierung des virtuellen Steuergeräts 2 erforderlichen Anpassungen sind bei der virtuellen Steuergeräte-Pin-Einheit 9 vorzunehmen. Wenngleich auch die virtuelle Steuergeräte-Pin-Einheit 9 angepasst werden muss, ist diese Lösung dennoch vorteilhaft, da die Simulationsumgebung 3 in jedem Fall beim Übergang von dem virtuellen Test zum realen Test in einem HIL-Simulator weiterverwendet werden kann, was anderenfalls nicht möglich wäre. Über die dargestellten Kanäle hinaus können weitere – hier nicht dargestellte – Datenkanäle zwischen der Simulationsumgebung 3 und dem virtuellen Steuergerät 2 realisiert sein, so dass von der Simulationsumgebung 3 auf das virtuelle Steuergerät 2 Einfluss genommen werden kann; diese Datenkanäle und die Anschlüsse, über die diese Datenkanäle geführt werden, haben dann keine Entsprechung zu Datenkanälen und Anschlüssen (Pins) des realen Steuergeräts. Über derartige zusätzliche Datenkanäle könnten beispielsweise Tasks auf dem virtuellen Steuergerät 2 aus der Simulationsumgebung hinaus getriggert werden; dies hängt vom Funktionsumfang der Simulationsumgebung 3 ab. At the test facility 1 according to 7 First, it is noteworthy that all the channels shown are the simulation environment interface 11 the virtual controller pin unit 9 as virtual ECU pins 12 are realized, ie all ports shown in the direction of the simulation environment 3 the virtual controller pin unit 9 correspond to a pin of the physical interface of the real ECU to be simulated. This realization has the advantage that the simulation environment 3 can be used throughout the controller design process, regardless of the virtual hardware device modeling, possibly varying, near hardware 2 , By changing the modeling of the virtual controller 2 Required adjustments are made to the virtual ECU pin unit 9 make. Although the virtual control unit pin unit 9 must be adjusted, this solution is still beneficial because the simulation environment 3 In any case, in the transition from the virtual test to the real test in a HIL simulator can be used, which would otherwise not be possible. Beyond the represented channels, further data channels (not shown here) between the simulation environment 3 and the virtual controller 2 be realized, so from the simulation environment 3 on the virtual controller 2 Can be influenced; these data channels and the ports through which these data channels are routed then have no correspondence to data channels and pins of the real controller. Such additional data channels could, for example, tasks on the virtual controller 2 be triggered out of the simulation environment; this depends on the functionality of the simulation environment 3 from.

Ferner ist in 7 in der virtuellen Beeinflussungs-Einheit 13 symbolisch eine mögliche Realisierung einer Funktionalität dargestellt, die der Aufschaltung eines virtuellen elektrischen Fehlers dient. Bei den Anschlüssen 12.2, 12.3 der virtuellen Steuergeräte-Pin-Einheit 9 handelt es sich um virtuelle Steuergeräte-Pins 12 eines CAN-Busses. Diese Anschlüsse werden symbolisch durch die virtuelle Beeinflussungs-Einheit 13 durchgeschliffen und über die Anschlüsse 15.1, 15.2 der zweiten Schnittstelle der virtuellen Beeinflussungs-Einheit 13 an die Simulationsumgebung 3 weitergegeben. Die Simulationsumgebung 3 weist ebenfalls symbolisch die Leitungen des virtuellen CAN-Busses auf. Die virtuelle Beeinflussung-Einheit 13 weist virtuelle elektrische Fehlerleitungen 17, 18 auf, wobei die virtuellen elektrischen Fehlerleitungen 17, 18 mit Anschlüssen der ersten Schnittstelle 14 und/oder mit Anschlüssen der zweiten Schnittstelle 15 verbindbar sind. Die Verbindbarkeit wird realisiert durch die Schalter s1 bis s6. Das in 7 dargestellte Schaltnetzwerk gibt funktional und anschaulich die Möglichkeit der Fehleraufschaltung in der virtuellen Beeinflussungs-Einheit 13 wieder. Diese Funktionalität ist tatsächlich in Software realisiert, so dass Schalter und Anschlussstellen durch Variablen abgebildet werden, wobei diesen Variablen zugeordnete Werte zu einer entsprechenden Zuordnung von Fehlersignalen auf Knotenstellen des Netzwerks führen. Im vorliegenden Fall sind die virtuellen elektrischen Fehlerleitungen 17, 18 mit virtuellen physikalischen Größen beaufschlagt, vorliegend mit den elektrischen Potentialen GND und FAIL. Furthermore, in 7 in the virtual influencing unit 13 symbolically represents a possible implementation of a functionality that serves the activation of a virtual electrical error. At the connections 12.2 . 12.3 the virtual controller pin unit 9 are virtual ECU pins 12 a CAN bus. These connections become symbolic through the virtual influencing unit 13 ground through and over the connections 15.1 . 15.2 the second interface of the virtual influencing unit 13 to the simulation environment 3 passed. The simulation environment 3 also symbolically shows the lines of the virtual CAN bus. The virtual influencing unit 13 has virtual electrical fault lines 17 . 18 on, with the virtual electrical fault lines 17 . 18 with connections of the first interface 14 and / or with connections of the second interface 15 are connectable. The connectivity is realized by the switches s1 to s6. This in 7 illustrated switching network gives functionally and vividly the possibility of fault connection in the virtual influencing unit 13 again. This functionality is actually implemented in software so that switches and ports are mapped by variables, with values associated with these variables leading to a corresponding mapping of fault signals to nodes of the network. In the present case, the virtual electrical fault lines 17 . 18 subjected to virtual physical quantities, in this case with the electrical potentials GND and FAIL.

In anderen Ausführungsbeispielen handelt es sich bei den virtuellen physikalischen Größen um elektrische Ströme oder um elektrische Widerstände. Die Idee besteht jedenfalls immer darin, dass die beaufschlagte virtuelle physikalische Größe auch als Vorgabe für die verbundenen Anschlüsse der ersten Schnittstelle 14 und/oder für die verbundenen Anschlüsse der zweiten Schnittstelle 15 wirken. Wie bereits erwähnt, muss es sich dabei nicht nur um statische virtuelle physikalische Größen handeln, vielmehr kann es sich auch um zeitveränderliche virtuelle physikalische Größen handeln.In other embodiments, the virtual physical quantities are electrical currents or electrical resistances. In any case, the idea is always that the applied virtual physical quantity is also the default for the connected ports of the first interface 14 and / or for the connected ports of the second interface 15 Act. As already mentioned, these must not only be static virtual physical quantities, but may also be time-variable virtual physical quantities.

Vorteilhafterweise ist die virtuelle Steuergeräte-Pin-Einheit 13 so ausgebildet, dass sie Programmcode zur Beeinflussung der virtuellen Steuergerätesignale und/oder zur Ermittlung der virtuellen Steuergerätesignale generiert. Dies ermöglicht, dass der Programmcode nicht vom Verwender der Testeinrichtung vorgegeben werden muss, sondern dass eine mögliche Funktionalität zur Fehlersimulation beispielsweise durch einen graphischen Editor modelliert werden kann – zum Beispiel in Form eines wie in 7 dargestellten Schaltnetzwerkes – so dass der potentiell fehlerträchtige Schritt der Übertragung der Funktionalität in Programmcode durch den Verwender der Testeinrichtung entfällt. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass zumindest der Programmcode des virtuellen Steuergeräts 2, der Programmcode der Simulationsumgebung 3 und der von dem virtuellen Steuergerät 2 generierte Programmcode in einer gemeinsamen Simulation ausgeführt werden, wobei die Simulation insbesondere eine Echtzeitsimulation ist.Advantageously, the virtual controller pin unit 13 designed such that it generates program code for influencing the virtual control unit signals and / or for determining the virtual control unit signals. This makes it possible that the program code does not have to be specified by the user of the test device, but rather that a possible functionality for error simulation can be modeled, for example, by a graphical editor - for example in the form of a 7 shown switching network - so that the potentially error-prone step of transferring the functionality into program code by the user of the test facility deleted. It is preferably provided that at least the program code of the virtual control device 2 , the program code of the simulation environment 3 and that of the virtual controller 2 generated program code are executed in a common simulation, the simulation is in particular a real-time simulation.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• EP 2672660 A1 [0008] EP 2672660 A1 [0008]
• EP 13/166604 [0017] EP 13/166604 [0017]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

• dSPACE-Katalog 2013, Seite 268, Seiten 280 ff. und Seiten 459 ff. [0008] dSPACE catalog 2013, page 268, pages 280 et seq. and pages 459 et seq. [0008]

Claims (12)

Testeinrichtung (1) zum Test zumindest eines Teils eines virtuellen Steuergeräts (2) mit einer Simulationsumgebung (3) in einem Simulator, aufweisend das virtuelle Steuergerät (2) und die Simulationsumgebung (3), wobei das virtuelle Steuergerät (2) wenigstens eine Software-Komponente (4, 5, 6) mit wenigstens einer äußeren Datenschnittstelle (7) umfasst, wobei die Simulationsumgebung (3) wenigstens eine Datenschnittstelle (8) zum zumindest mittelbaren Datenaustausch mit dem virtuellen Steuergerät (2) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass eine virtuelle Steuergeräte-Pin-Einheit (9) wenigstens eine virtuelle Steuergeräteschnittstelle (10) aufweist und mittels der virtuellen Steuergeräteschnittstelle (10) zumindest mit der äußeren Datenschnittstelle (7) der Software-Komponente (4) des virtuellen Steuergeräts (2) verbunden ist, dass die virtuelle Steuergeräte-Pin-Einheit (9) wenigstens eine Simulationsumgebungsschnittstelle (11) aufweist und mittels der Simulationsumgebungsschnittstelle zumindest mittelbar mit der Datenschnittstelle (8) der Simulationsumgebung (3) verbunden ist, dass die virtuelle Steuergeräte-Pin-Einheit (9) wenigstens einen virtuellen Steuergeräte-Pin (12) aufweist, der mit einem Pin der physikalischen Schnittstelle eines zu simulierenden realen Steuergeräts korrespondiert, wobei über den virtuellen Steuergeräte-Pin (12) ein virtuelles physikalisches Steuergerätesignal übertragbar ist, das in Datenform die physikalischen Steuergerätesignale an dem korrespondierenden Pin der physikalischen Schnittstelle beschreibt, und dass eine virtuelle Beeinflussungs-Einheit (13) wenigstens eine erste Schnittstelle (14) und eine zweite Schnittstelle (15) aufweist und mittels der ersten Schnittstelle (14) zumindest mit dem virtuellen Steuergeräte-Pin (12) der Steuergeräte-Pin-Einheit (9) verbunden ist und mit der zweiten Schnittstelle (15) mit der Datenschnittstelle (8) der Simulationsumgebung (3) verbunden ist, wobei die virtuelle Beeinflussungs-Einheit (13) über die erste Schnittstelle (14) und/oder die zweite Schnittstelle (15) ein beeinflusstes virtuelles physikalisches Steuergerätesignal ausgibt.Test facility ( 1 ) for testing at least part of a virtual ECU ( 2 ) with a simulation environment ( 3 ) in a simulator comprising the virtual controller ( 2 ) and the simulation environment ( 3 ), whereby the virtual control unit ( 2 ) at least one software component ( 4 . 5 . 6 ) with at least one external data interface ( 7 ), the simulation environment ( 3 ) at least one data interface ( 8th ) for at least indirect data exchange with the virtual control device ( 2 ), characterized in that a virtual control unit pin unit ( 9 ) at least one virtual controller interface ( 10 ) and by means of the virtual ECU interface ( 10 ) at least with the outer data interface ( 7 ) of the software component ( 4 ) of the virtual controller ( 2 ) that the virtual controller pin unit ( 9 ) at least one simulation environment interface ( 11 ) and by means of the simulation environment interface at least indirectly with the data interface ( 8th ) of the simulation environment ( 3 ) that the virtual controller pin unit ( 9 ) at least one virtual ECU pin ( 12 ) corresponding to a pin of the physical interface of a real ECU to be simulated, wherein via the virtual ECU pin ( 12 ) a virtual physical control device signal can be transmitted, which describes in data form the physical control device signals at the corresponding pin of the physical interface, and in that a virtual influencing unit ( 13 ) at least a first interface ( 14 ) and a second interface ( 15 ) and by means of the first interface ( 14 ) at least with the virtual ECU pin ( 12 ) of the control unit pin unit ( 9 ) and with the second interface ( 15 ) with the data interface ( 8th ) of the simulation environment ( 3 ), the virtual influencing unit ( 13 ) via the first interface ( 14 ) and / or the second interface ( 15 ) outputs an affected virtual physical controller signal. Testeinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beeinflussungs-Einheit (13) ein beeinflusstes virtuelles physikalisches Steuergerätesignal selbständig bereitstellt, insbesondere ohne Informationen aus der Simulationsumgebung (3), und über die erste Schnittstelle (14) an die virtuelle Steuergeräte-Pin-Einheit (9) überträgt.Test facility ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the influencing unit ( 13 ) autonomously provides an affected virtual physical controller signal, in particular without information from the simulation environment ( 3 ), and via the first interface ( 14 ) to the virtual controller pin unit ( 9 ) transmits. Testeinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beeinflussungs-Einheit (13) auf Grundlage von Informationen aus der Simulationsumgebung (3) ein beeinflusstes virtuelles physikalisches Steuergerätesignal berechnet, und über die erste Schnittstelle (14) an die virtuelle Steuergeräte-Pin-Einheit (9) überträgt.Test facility ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the influencing unit ( 13 ) based on information from the simulation environment ( 3 ) calculates an affected virtual physical controller signal, and via the first interface ( 14 ) to the virtual controller pin unit ( 9 ) transmits. Testeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die virtuelle Beeinflussungs-Einheit (13) von der virtuellen Steuergeräte-Pin-Einheit (9) ein virtuelles physikalisches Steuergerätesignal empfängt und aus dem empfangenen virtuellen physikalischen Steuergerätesignal ein beeinflusstes virtuelles physikalisches Steuergerätesignal berechnet, insbesondere das beeinflusste virtuelle physikalische Steuergerätesignal über die zweite Schnittstelle (15) an die Simulationsumgebung (3) ausgibt.Test facility ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the virtual influencing unit ( 13 ) from the virtual controller pin unit ( 9 ) receives a virtual physical controller signal and calculates an affected virtual physical controller signal from the received virtual physical controller signal, in particular the affected virtual physical controller signal via the second interface ( 15 ) to the simulation environment ( 3 ). Testeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die virtuelle Beeinflussungs-Einheit (13) der virtuellen Steuergeräte-Pin-Einheit (9) und der Simulationsumgebung (3) zwischengeschaltet ist, so dass eine mittelbare Verbindung mit der äußeren Datenschnittstelle (7) der Software-Komponente (4, 5, 6) des virtuellen Steuergeräts (2) besteht und/oder so dass eine Verbindung mit den Teilen der Datenschnittstelle (8) der Simulationsumgebung (3) hergestellt ist, die mit der äußeren Datenschnittstelle (7) der Software-Komponente (4, 5, 6) des virtuellen Steuergeräts (2) korrespondieren.Test facility ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the virtual influencing unit ( 13 ) of the virtual ECU pin unit ( 9 ) and the simulation environment ( 3 ), so that an indirect connection to the external data interface ( 7 ) of the software component ( 4 . 5 . 6 ) of the virtual controller ( 2 ) and / or so that a connection to the parts of the data interface ( 8th ) of the simulation environment ( 3 ) which is connected to the external data interface ( 7 ) of the software component ( 4 . 5 . 6 ) of the virtual controller ( 2 ) correspond. Testeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die virtuelle Beeinflussungs-Einheit (13) ein beeinflusstes virtuelles physikalisches Steuergerätesignal berechnet auf Grundlage von Informationen aus der äußeren Datenschnittstelle (7) der Software-Komponente (4, 5, 6) des virtuellen Steuergeräts (2) und/oder auf Grundlage von Informationen aus den Teilen der Datenschnittstelle (8) der Simulationsumgebung (3), die mit der äußeren Datenschnittstelle (7) der Software-Komponente (4, 5, 6) des virtuellen Steuergeräts (2) korrespondieren.Test device according to claim 5, characterized in that the virtual influencing unit ( 13 ) calculates an affected virtual physical controller signal based on information from the outer data interface ( 7 ) of the software component ( 4 . 5 . 6 ) of the virtual controller ( 2 ) and / or based on information from the parts of the data interface ( 8th ) of the simulation environment ( 3 ) connected to the outer data interface ( 7 ) of the software component ( 4 . 5 . 6 ) of the virtual controller ( 2 ) correspond. Testeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die virtuelle Beeinflussungs-Einheit (13) ein beeinflusstes virtuelles physikalisches Steuergerätesignal zu Nachbildung eines elektrischen Fehlers an einem beeinflussten virtuellen Steuergeräte-Pin (12) berechnet, insbesondere an einem beeinflussten virtuellen Steuergeräte-Pin einen Spannungswert ausgibt, der einem Kurzschluss gegen Masse, Versorgungsspannung oder einen anderen externen elektrischen Potential entspricht, und/oder insbesondere zur Simulation eines Kurzschlusses zwischen zwei virtuellen Steuergeräte-Pins auf beiden betroffenen virtuellen Steuergeräte-Pins denselben Spannungswert als beeinflusstes virtuelles Steuergerätesignal ausgibt, und/oder insbesondere für verschiedene virtuelle Steuergeräte-Pins vorgesehene Werte miteinander vertauscht und als beeinflusste virtuelle physikalische Steuergerätesignale ausgibt, insbesondere einen offenen virtuellen Steuergeräte-Pin durch Vorgabe eines elektrischen Widerstandswertes an diesem virtuellen Steuergeräte-Pin simuliert.Test facility ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the virtual influencing unit ( 13 ) an affected virtual physical controller signal to simulate an electrical fault on an affected virtual ECU pin ( 12 ), in particular outputs a voltage value corresponding to a short circuit to ground, supply voltage or another external electrical potential on an affected virtual ECU pin, and / or in particular for simulating a short circuit between two virtual ECU pins on both virtual ECUs concerned. Pins outputs the same voltage value as affected virtual controller signal, and / or in particular for different virtual control device pins provided values interchanged and outputs as influenced virtual physical control device signals, in particular an open virtual control device pin simulated by specifying an electrical resistance value at this virtual control device pin. Testeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die virtuelle Beeinflussungs-Einheit (13) wenigstens eine virtuelle elektrische Fehlerleitung (17, 18) aufweist, wobei die virtuelle elektrische Fehlerleitung (17, 18) mit Anschlüssen der ersten Schnittstelle (14) und/oder mit Anschlüssen der zweiten Schnittstelle (15) verbindbar ist.Test device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the virtual influencing unit ( 13 ) at least one virtual electrical fault line ( 17 . 18 ), wherein the virtual electrical fault line ( 17 . 18 ) with connections of the first interface ( 14 ) and / or with connections of the second interface ( 15 ) is connectable. Testeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die virtuelle elektrische Fehlerleitung (17, 18) mit einer virtuellen physikalischen Größe beaufschlagbar ist, insbesondere mit einer elektrischen Spannung, einem elektrischen Strom oder einem elektrischen Widerstand, so dass die beaufschlagte virtuelle physikalische Größe auch als Vorgabe für die verbundenen Anschlüsse der ersten Schnittstelle (14) und/oder für die verbundenen Anschlüsse der zweiten Schnittstelle (15) wirkt, insbesondere wobei es sich bei der virtuellen physikalischen Größe auch um einen zeitlichen Signalverlauf der Größe handeln kann.Test device according to claim 8, characterized in that the virtual electrical fault line ( 17 . 18 ) can be acted upon with a virtual physical size, in particular with an electrical voltage, an electrical current or an electrical resistance, so that the applied virtual physical quantity as a default for the connected terminals of the first interface ( 14 ) and / or for the connected ports of the second interface ( 15 ), in particular wherein the virtual physical quantity can also be a temporal signal curve of size. Testeinrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die virtuelle physikalische Größe, mit der die virtuelle elektrische Fehlerleitung (17, 18) beaufschlagt ist, von extern der virtuellen Beeinflussungs-Einheit (13) vorgebbar ist und/oder von der virtuellen Beeinflussungs-Einheit (13) berechnet wird.Test facility ( 1 ) according to claim 9, characterized in that the virtual physical quantity with which the virtual electrical fault line ( 17 . 18 ) is applied externally to the virtual influencing unit ( 13 ) and / or by the virtual influencing unit ( 13 ) is calculated. Testeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der virtuellen Steuergeräte-Pin-Einheit (9) Programmcode generiert wird zur Beeinflussung der virtuellen Steuergerätesignale und/oder zur Ermittlung der virtuellen Steuergerätesignale.Test device according to one of claims 1 to 10, characterized in that in the virtual control unit pin unit ( 9 ) Program code is generated for influencing the virtual control unit signals and / or for determining the virtual control unit signals. Testeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Programmcode des virtuellen Steuergeräts (2), der Programmcode der Simulationsumgebung (3) und der von dem virtuellen Steuergerät (2) generierte Programmcode in einer gemeinsamen Simulation ausgeführt werden, wobei die Simulation insbesondere eine Echtzeitsimulation ist.Test facility ( 1 ) according to one of claims 1 to 11, characterized in that at least the program code of the virtual control device ( 2 ), the program code of the simulation environment ( 3 ) and the virtual ECU ( 2 ) generated program code in a common simulation, wherein the simulation is in particular a real-time simulation.

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