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Die Erfindung betrifft ein Konfigurationssystem und ein Verfahren zur Konfiguration eines zum Testen eines elektronischen Steuergeräts geeigneten Testsystems gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Die vorliegende Erfindung ist angesiedelt in der Entwicklung von Steuergeräten, wie sie z. B. in der Automobilindustrie oder in der Luftfahrtindustrie zur Steuerung von technischen Systemen, wie z. B. Motoren oder Bremsen, verwendet werden. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Testsysteme, die im Entwicklungsprozess des Steuergeräts verwendet werden.
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Die Entwicklung von Steuergeräten ist zu einem hochkomplexen Prozess geworden. So sollen neue Steuergeräte bzw. neue Steuerfunktionen so früh wie möglich im Entwicklungsprozess getestet werden, um die generelle Funktionalität zu überprüfen und die weitere Entwicklungsrichtung vorzugeben. Gegen Ende des Entwicklungsprozesses ist es wichtig, das schon weit entwickelte Steuergerät möglichst umfassend zu testen, um aufgrund der Testergebnisse notwendige Modifikationen vorzunehmen, bevor das Steuergerät in Benutzung bzw. in Serienfertigung geht und im späteren Betrieb unter allen Umständen wie gewünscht arbeitet.
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Zum Test von Steuergeräten sind die Methoden Hardware-in-the-Loop Simulation (HIL-Simulation) und Rapid-Control-Prototyping (RCP) bekannt. Bei der HIL-Simulation wird ein elektronisches Steuergerät an ein Testsystem (HIL-Simulator) angeschlossen, auf dem beispielsweise ein Softwaremodell des von dem Steuergerät zu steuernden oder zu regelnden Systems ausgeführt wird. Das Softwaremodell wird auch als Umgebungsmodell bezeichnet. Das Testsystem simuliert dem Steuergerät damit die physikalische Umgebung des späteren Einsatzes. Beim RCP wird dagegen auf dem Testsystem ein Softwaremodell eines zu entwickelnden oder zu verbessernden Steuergeräts ausgeführt. Über das Testsystem wird dann im Falle von RCP ein extern an das Testsystem angeschlossenes technisches System mittels des auf dem Testsystem ausgeführten Modells geregelt oder gesteuert.
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Der Test eines im Endprodukt zum Einsatz kommende (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 essenziellen Reglerentwicklung steht die mathematische Modellierung des Regelungsalgorithmus auf einem Rechner mit einer mathematischgraphischen 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).
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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.
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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.
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In einem weiteren Schritt wird das üblicherweise erst in einem späten Entwicklungsstadium vorhandene Serien-Steuergerät im Rahmen eines Hardware-in-the-Loop (HIL) Tests überprüft. Das in diesem Schritt physikalisch vorhandene (Serien-)Steuergerät wird hier mittels seiner physikalischen Steuergeräteschnittstelle mit einem leistungsfähigen Simulationsrechner, oft einfach als Simulator oder Testsystem bezeichnet, verbunden. Der Simulator simuliert die benötigten Größen des zu testenden realen Steuergeräts und tauscht Ein- und Ausgangsgrößen mit dem Steuergerät aus. Die Pins der physikalischen Steuergeräte-Schnittstelle des Steuergeräts sind über einen Kabelbaum mit dem Simulator verbunden. So ist es möglich, in der Simulationsumgebung alle benötigten Größen, beispielsweise eines Kraftfahrzeug-Motors - gegebenenfalls das gesamte Kraftfahrzeug mit Motor, Antriebstrang, Fahrwerk und Fahrstrecke -, zu simulieren und das Verhalten des Steuergeräts im Zusammenspiel mit der Simulationsumgebung gefahrlos zu überprüfen.
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Zur Konfiguration von Testsysteme wie beispielsweise HIL- oder RCP-Systemen werden häufig Konfigurationssysteme eingesetzt, die beispielsweise auch Konfigurationsdiagramme enthalten können. Durch die Konfiguration wird das Testsystem derart eingestellt, dass Softwaremodelle von technischen Systemen auf dem Testsystem ausgeführt werden können und über die Eingabe-/Ausgabe-Schnittstelle des Testsystems mit an dem Testsystem angeschlossenen Geräten (zu testenden Systemen) elektronisch kommunizieren. Die Erstellung der Softwaremodelle erfolgt in dedizierten Modellierungsumgebungen, die speziell auf die Anforderungen der Modellierung zugeschnitten sind.
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Die bekannten Konfigurationssysteme bzw. Konfigurationsdiagramme haben den Nachteil, dass die Konfiguration der Eigenschaften des Testsystems in bestimmten Anwendungsszenarien zeitaufwendig und kompliziert ist.
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Die Konfigurationsdiagramme weisen häufig eine hohe Anzahl an Hierarchieelementen auf, die tief ineinander verschachtelt sind. Ein Konfigurationssystem, das eine hohe Anzahl an Hierarchieelementen aufweist, ist beispielsweise aus der
US7877153B2 bekannt. Bei diesem Konfigurationssystem sind die Hierarchieelemente in einem expandierten Darstellungsmodus und einem kollabierten Darstellungsmodus dargestellt, wobei im kollabierten Darstellungsmodus das entsprechende Hierarchieelement nur noch durch einen den Namen des kollabierten Hierarchieelements enthaltenden Block dargestellt wird, der keinen Rückschluss mehr darauf zulässt, welche Ports das gezeigte Hierarchieelement aufweist. Zwar ist die Wahl eines kollabierten Darstellungsmodus bei der Vielzahl der Hierarchieelemente des Konfigurationssystems eine Möglichkeit, die Komplexität für einen Bearbeiter des Konfigurationssystems zu reduzieren und für den Bearbeitungsvorgang weniger interessierende Informationen auszublenden. Mit dem Wechsel des Darstellungsmodus werden jedoch verhältnismäßig viele Informationen ausgeblendet, so dass es vorkommen kann, dass oft zwischen den Darstellungsmodi gewechselt werden muss.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, ein Konfigurationssystem anzugeben, mit der die Komplexität eines Konfigurationsdiagramms reduzierbar ist, ohne auf wichtige Informationen wie die vorhandenen Ports zu verzichten, so dass die Bearbeitung eines solchen Konfigurationsdiagramms durch das Konfigurationssystem erleichtert wird.
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Die Aufgabe wird durch ein Konfigurationssystem zur Konfiguration eines zum Testen eines elektronischen Steuergeräts geeigneten Testsystems mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von abhängigen Unteransprüchen.
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Gemäß dem Gegenstand der Erfindung wird ein Konfigurationssystem zur Konfiguration eines zum Testen eines elektronischen Steuergeräts geeigneten Testsystems, umfassend einen Computer mit einer Anzeigevorrichtung, wobei ein Konfigurationsdiagramm mittels der Anzeigevorrichtung dargestellt wird, wobei das Konfigurationsdiagramm wenigstens ein Hierarchieelement aufweist, und ein Hierarchieelement entweder ein Hierarchieelement oder mehrere Hierarchieelemente oder kein Hierarchieelement aufweist und wobei ein Hierarchieelement einen Bezeichner und einen Port oder mehrere Ports oder keinen Port aufweist, und wobei wenigstens ein Hierarchieelement einer zu konfigurierenden funktionalen Eigenschaft des Testsystems zugeordnet ist, wobei die Hierarchieelemente in einem expandierten Darstellungsmodus zumindest teilweise ineinander geschachtelt dargestellt sind, und die Ports und Bezeichner entweder untereinander oder nebeneinander dargestellt sind, und wobei in einem zumindest teilweise kollabierten Darstellungsmodus eine erste Menge Hierarchieelemente entweder nebeneinander oder untereinander dargestellt sind, wobei die Ports und die Bezeichner sichtbar bleiben und die hierarchische Beziehung der Hierarchieelemente dargestellt bleibt. Bei den Hierarchieelementen kann es sich um eine Vielzahl Modellkomponenten handeln, die beispielsweise mathematische Funktionen repräsentieren, die zusammengenommen das abstrakte mathematische Modell des zu konfigurierenden Testsystems ergeben. Diese werden zum Beispiel in Blockdiagrammen oder Baumdiagrammen dargestellt, die die physikalisch-technische Funktionalität des technischen Systems mit den Regeln der Mathematik beschreiben (Übertragungsfunktionen, Look-up-Tables und vieles mehr). Bei dem Modell eines technischen Systems handelt es sich beispielsweise um Abbildung eines in der Realität vorhandenen, zu simulierenden technischen Systems, zum Beispiel ein Steuerungssystem mit einer elektronischen Recheneinheit und mit dieser Recheneinheit verbundenen Eingabe- und Ausgabe-Geräte. Ein solches technisches System kann sehr komplex sein, wenn sie beispielsweise ein Kraftfahrzeugsteuergeräte und/oder die komplette simulierte Umgebung eines Kraftfahrzeugs abbilden. In diesem Fall weist das Modell eine große Zahl Modellkomponenten auf, die untereinander eine funktionale Beziehung eingehen und Daten unterschiedlicher Art austauschen. Zudem ergibt sich eine hierarchische Abhängigkeit zwischen den Modellkomponenten, die zweckmäßigerweise durch eine graphische Darstellung der Hierarchie, beispielsweise durch Hierarchieelemente, abgebildet wird. Dies kann zum Beispiel durch eine geschachtelte oder baumartige Darstellung der Hierarchieelemente geschehen.
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Unter Ports sind in diesem Zusammenhang Repräsentationen für Ein- und Ausgänge zu verstehen, mittels derer die einzelne Modellkomponenten bzw. Hierarchieelemente miteinander verbunden werden können. Diese repräsentieren wiederrum Verbindungen innerhalb des Testsystems, beispielsweise stellen sie physikalische Verbindungen zwischen Teilkomponenten des Testsystems dar, etwa Kabel zwischen Steuergerät und Simulator, oder logische Verbindungen wie die Verknüpfung zwischen einer Variable des Modells und einen Eingabe-/Ausgabe-Funktionalität des Simulators. Um eine Unterscheidbarkeit und Zuordenbarkeit der Hierarchieelemente zu gewährleisten tragen diese Bezeichner, welche der Identifizierung der dargestellten Modellkomponente dienen. Dies kann eine Form der Nummerierung sein oder eine zur Identifizierung geeignete Zeichenkette.
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Hierarchieelemente können einen oder mehrere Ports enthalten, aber auch weitere, ihnen untergeordnete Hierarchieelemente. Ein Port muss nicht zwingend vorhanden sein. In der Regel ist es so, dass wenn kein untergeordnetes Hierarchieelement vorhanden ist, das Hierarchieelement wenigstens ein Port aufweist. Dagegen haben übergeordnete Hierarchieelemente häufig keine Ports, sondern lediglich untergeordnete Hierarchieelemente.
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In einem expandierten Darstellungsmodus können die Hierarchieelemente ineinander geschachtelt dargestellt werden. Dabei können die Hierarchieelemente beispielsweise so angeordnet werden, dass die Bezeichner der Hierarchieelemente untereinander angeordnet sind. Bei Modellen höherer Komplexität ergibt sich dadurch eine nach unten länglich ausgedehnte Darstellung, die keinen schnellen Überblick erlaubt. Daher kann in einem wenigstens teilweise kollabierten Darstellungsmodus ein Teil der übergeordneten Hierarchieelemente so angeordnet werden, dass die Bezeichner nun neben den Hierarchieelementen angeordnet sind, die Darstellung wird also gewissermaßen eingeklappt. Die hierarchische Beziehung der Hierarchieelemente bleibt dabei erkennbar, ebenso sind die Ports der Elemente weiterhin sichtbar.
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Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Konfigurationssystems zur Konfiguration eines zum Testen eines elektronischen Steuergeräts geeigneten Testsystems ist, dass das Konfigurationsdiagramm in einem kollabierten Darstellungsmodus platzsparend dargestellt werden kann, ohne dass auf die Übersicht über die hierarchischen Beziehungen zwischen den Hierarchieelementen verzichtet werden muss.
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In einer alternativen Ausführungsform ist das Konfigurationsdiagramm in einer blockbasierten Struktur, d.h. als Blockdiagramm dargestellt. Die Hierarchieelemente werden in diesem Beispiel als Blöcke dargestellt und die hierarchische Beziehung zwischen den Hierarchieelementen durch eine ineinander geschachtelte Anordnung abgebildet. In einem expandierten Darstellungsmodus werden die Bezeichner der Blöcke, die der ersten Menge angehören, neben den restlichen Blöcken dargestellt. Dabei hat jeder Block der ersten Menge die vertikale Ausdehnung der ihm untergeordneten Blöcke. Auf diese Weise ist die Darstellung der hierarchischen Beziehungen weiter möglich, und die Darstellung des Konfigurationsdiagramms ist übersichtlich gestaltet und hat eine verringerte vertikale Ausdehnung. Dies macht Scrollen oder das Verwenden größerer Anzeigevorrichtungen oder einen höheren Auflösung überflüssig.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Hierbei werden gleichartige Teile mit identischen Bezeichnungen beschriftet. Die dargestellten Ausführungsformen sind stark schematisiert, d.h. die Abstände und die lateralen und die vertikalen Erstreckungen sind nicht maßstäblich und weisen, sofern nicht anders angegeben auch keine ableitbare geometrische Relationen zueinander auf.
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Darin zeigt:
- 1 ein Konfigurationsdiagramm in einem expandierten Darstellungsmodus
- 2 ein Konfigurationsdiagramm in einem kollabierten Darstellungsmodus, welcher aus dem Stand der Technik bekannt ist
- 3 eine schematische Darstellung eines Konfigurationsdiagramms in einem kollabierten Darstellungsmodus entsprechend einer ersten Ausführungsform eines Konfigurationssystems zur Konfiguration eines zum Testen eines elektronischen Steuergeräts geeigneten Testsystems
- 4 eine schematische Darstellung eines Konfigurationsdiagramms in einem expandierten Darstellungsmodus entsprechend einer weiteren Ausführungsform eines Konfigurationssystems zur Konfiguration eines zum Testen eines elektronischen Steuergeräts geeigneten Testsystems
- 5 eine schematische Darstellung eines Konfigurationsdiagramms in einem teilweise kollabierten Darstellungsmodus entsprechend einer weiteren Ausführungsform eines Konfigurationssystems zur Konfiguration eines zum Testen eines elektronischen Steuergeräts geeigneten Testsystems
- 6 eine schematische Darstellung eines Konfigurationsdiagramms in einem teilweise kollabierten Darstellungsmodus entsprechend einer weiteren Ausführungsform eines Konfigurationssystems zur Konfiguration eines zum Testen eines elektronischen Steuergeräts geeigneten Testsystems
- 7 eine schematische Darstellung eines Konfigurationsdiagramms in einem teilweise kollabierten Darstellungsmodus entsprechend einer weiteren Ausführungsform eines Konfigurationssystems zur Konfiguration eines zum Testen eines elektronischen Steuergeräts geeigneten Testsystems
- 8 eine schematische Darstellung eines Konfigurationsdiagramms in einem vollständig kollabierten Darstellungsmodus entsprechend einer weiteren Ausführungsform eines Konfigurationssystems zur Konfiguration eines zum Testen eines elektronischen Steuergeräts geeigneten Testsystems
- 9 eine schematische Darstellung eines Testsystems.
- 10 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform für ein Konfigurationssystem
- 11 eine schematische Darstellung eines Beispiels für einen Computer mit einer Anzeigevorrichtung
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Die Abbildung der 1 zeigt ein Konfigurationsdiagramm DIA in einem expandierten Darstellungsmodus, in dem Hierarchieelemente ihrer hierarchischen Struktur entsprechend dargestellt sind. Ein Hierarchieelement HIE sind in der Zeichnung der 1 mit den Ziffern 1 bis 21 durchnummeriert. Die Hierarchieelemente können ein oder mehrere weitere Hierarchieelemente enthalten, sodass sich Hierarchiestufen ergeben. So weist beispielsweise das Hierarchieelement mit der Nummer 3 zwei untergeordnete Hierarchieelemente, mit den Nummern 4 und 16 auf. Das Hierarchieelement mit der Nummer 1 weist dagegen nur ein weiteres Hierarchieelement (Nummer 2), während das Hierarchieelement mit der Nummer 9 kein weiteres Hierarchieelement enthält. Jedes Hierarchieelement weist einen Bezeichner auf, der dem Nutzer die Identifizierung des Elements erleichtert und einen Hinweis auf die Typisierung des Hierarchieelements entsprechend der mit dem Element zu konfigurierenden technischen Eigenschaft des Testsystems geben kann. Weiteres dazu ist der 10 und der Beschreibung zu 10 zu entnehmen. In der 1 sind für die dargestellten Hierarchieelemente beispielhaft Bezeichner gewählt worden: Nummer 1 „Simulated ECUs“, Nummer 2 "ComMatrixConflictTestl ", Nummer 3 „ecu_instance_1“. Die weitere Zuordnung der Bezeichner zu den Hierarchieelementen mit den Nummern 4-21 ergeben sich entsprechend aus der 1.
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Weiterhin weisen einige Hierarchieelemente mit den Nummern 9, 11, 13, 15 und 21 in dem dargestellten Beispiel die Ports POR1, POR2, POR3, POR4, POR5 auf. Die Ports werden beispielsweise verwendet, um Verbindungen zwischen Modellkomponenten des zugrunde liegenden Softwaremodells zu ziehen und fungieren als Ein/Ausgabeschnittstelle zwischen den Modellkomponenten.
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Die geschachtelte Darstellungsweise zeigt ohne weitere Interaktion des Nutzers mit dem Konfigurationsdiagramm die den Hierarchieelementen zugrunde liegende hierarchische Struktur. Jedoch wird in vertikaler Richtung recht viel Raum benötigt, wenn heutzutage übliche Modelle höherer Komplexität abgebildet werden sollen. Damit der Nutzer einen Überblick über das Diagramm erhält, muss er so den Bildschirmausschnitt verschieben, auch „scrollen“ genannt.
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In der 2 ist daher eine im Stand der Technik übliche Reduzierung der Komplexität zugunsten der Übersichtlichkeit dargestellt. Das zugrunde liegende Beispiel ist dasselbe wie für 1, hier wurden lediglich alle Hierarchiestufen unterhalb der Hierarchieelemente Nummer 5 und Nummer 17 aus der Darstellung genommen. Doch die reduzierte Darstellung hat allerdings auch eine Reduktion der verfügbaren Information zur Folge - die niedrigeren Hierarchiestufen und die im Beispiel vorhandenen Ports sind nicht mehr zu erkennen.
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Dieses Problem wird durch die Erfindung gelöst, 3 zeigt entsprechend ein Beispiel für ein Konfigurationsdiagramm DIA in einer kollabierten Darstellungsform. Hier ist wie im Beispiel der 2 eine Reduktion unterhalb der Hierarchieelemente 5 und 17 gewählt worden. Der Lösungsansatz der Erfindung ist jedoch nicht das bloße Weglassen der entsprechenden Hierarchieelemente aus der Darstellung, sondern die Reduktion der Komplexität in vertikaler Richtung, um den Überblick zu verbessern, und gleichzeitig alle Ports und Hierarchieelemente einschließlich ihrer Hierarchiestufen beizubehalten. Im Beispiel der 3 sind die Hierarchieelemente mit den Nummern 1-5 und 16-17 aus der vertikalen Dimension herausgenommen worden. Diese Hierarchieelemente sind im kollabierten Darstellungsmodus neben den untergeordneten Hierarchieelementen 6-15 und 18-21 angeordnet, welche in der ursprünglichen Darstellungsform verblieben sind. Die Ausdehnung der Hierarchieelemente 1-5 und 16-17 in vertikaler Richtung entspricht der vertikalen Ausdehnung der entsprechenden untergeordneten Hierarchieelemente. Beispielsweise entspricht die vertikale Ausdehnung des Hierarchieelements 17 der Ausdehnung der untergeordneten und verschachtelt dargestellten Hierarchieelemente 18-21. Gleichzeitig bleiben die Ports 1-5 sichtbar, genauso wie die vollständige Information über die hierarchische Struktur.
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Die 4-8 verdeutlichen in beispielhafter Weise das zugrunde liegende Prinzip weiter. Hier wurde eine abstrahierte Form gewählt, um die Übersichtlichkeit zu erhöhen. So zeigt die 4 das vollständig expandierte Konfigurationsdiagramm mit den Hierarchieelementen GRAU, GELB, ROT, BLAU und GRÜN. Das Hierarchieelement ROT weist zudem zwei Ports POR auf (A und B), BLAU und GRÜN weisen jeweils einen Port auf (C und D). Die hierarchische Beziehung zwischen den Hierarchieelementen ist in diesem Beispiel ähnlich wie in den 1-3 dargestellt durch die waagerechte Ausdehnung der Hierarchieelemente abgebildet. Demnach weist GRAU alle anderen Hierarchieelemente auf, GELB weist ROT auf und BLAU weist GRÜN auf.
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In der 5 ist ein erstes Stadium des kollabierten Darstellungsmodus dargestellt - hier wurde der Wechsel im Darstellungsmodus ab den Hierarchieelemente unterhalb von GRAU durchgeführt. Das Hierarchieelement GRAU erstreckt sich nun vertikal entlang aller anderen Hierarchieelemente und die vertikale Ausdehnung des Konfigurationsdiagramms ist reduziert.
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In der 6 wurde der Wechsel nun unterhalb des Hierarchieelements GELB durchgeführt, sodass sich GELB jetzt vertikal entlang des Hierarchieelements ROT mit den beiden zugeordneten Ports A und B erstreckt. Entsprechend wurde in 7 unterhalb des Hierarchieelements GRÜN kollabiert, und in 8 unterhalb der Hierarchieelemente BLAU und ROT. In 8 ist nun die maximal mögliche Reduktion durch den kollabierten Darstellungsmodus erreicht. Das Konfigurationsdiagramm ist nun sehr kompakt und zeigt weiterhin die vollständige hierarchische Struktur.
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In 9 ist ein Testgerät TEST dargestellt, auf dem ein Softwaremodell MOD eines technischen Systems auf einer elektronischen Recheneinheit RE ausgeführt wird, wobei das Softwaremodell bzw. die Berechnungseinheit über eine Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle INT des Testgeräts und eine interne Datenverbindung BUS mit einem an das Testgerät angeschlossenen Gerät DEV kommuniziert. Eine Berechnungseinheit kann z.B. ein Prozessor, ein FPGA oder ein eingebetteter PC sein. Die Kommunikation mit dem Testgerät kann über die Übertragung analoger oder digitaler elektrischer Signale stattfinden. Das Testgerät kann verschiedene Hardware-Einheiten umfassen (z.B. Steckkarten), welche die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle INT bilden. Die Eingabe-Ausgabe-Schnittstelle und die elektronischen Recheneinheit RE bilden ein zusammenhängendes System, können aber auch räumlich voneinander getrennt sein und über elektronische Verbindungen miteinander verbunden sein.
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Das Testgerät TEST kann z.B. ein „Hardware in the Loop“ (HIL) Simulator sein. Das Testgerät TEST kann auch ein „Rapid-Control-Prototyping“ (RCP) System sein. Das Testgerät kann aber auch ein Gerät sein, dass sich zur Ausführung von HIL-Tests oder RCP-Tests dadurch eignet, dass in dem Testgerät ein Modell eines technisches Systems ausgeführt werden kann und dieses Modell über Eingabe-/Ausgabe-Schnittstellen mit einen an das Testgerät angeschlossenen zu testende Gerät, z.B. ein Steuergerät, Daten austauschen kann, wobei mit diesem Datenaustausch insbesondere die Reaktion des Testgeräts auf von dem Modell resultierenden Daten, die z.B. in der Form von elektrischen Signalen an das Steuergerät übertragen werden, analysiert wird.
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Ein Softwaremodell MOD, also z.B. ein Modell eines technischen Systems, kann beispielhaft in der Form eines Softwaremodells vorliegen, das durch einen Quellcode, z.B. in einer Hochsprache wie C, C++, oder in einer Maschinensprache wie z. B. Assembler oder ausführbarer Maschinencode, spezifiziert wird. Durch ein technisches Modell können beliebige Systeme modelliert werden, um diese virtuell zu simulieren. So kann z.B. ein Modell eines Motors als Software vorliegen, wobei die Software derart programmiert ist, dass während einer Simulation, hier also eine Ausführung des Modells auf einer CPU oder einem FPGA, Eingabeparameter durch die Software verarbeitet werden und in Abhängigkeit der Eingabeparameter und der Ausprägung des Modells Ausgabewerte erzeugt werden. Ein Eingabeparameter kann dabei z.B. eine an einer Drosselklappe eines Benzinmotors anliegende Spannung sein und Ausgabewerte könnten diesbezüglich ein resultierender Öffnungswinkel der Drosselklappe, Kraftstoff-Verbrauch und/oder ein an der Kurbelwelle resultierendes Drehmoment sein. Das Modell kann allerdings auch ein Modell eines zu testenden oder zu entwickelnden Steuergeräts sein. Allgemein kann unter dem Softwaremodell ein Algorithmus zur Steuerung, Regelung oder Simulation des Verhaltens eines technischen Systems verstanden werden.
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Die Abbildung der 10 zeigt eine schematische Darstellung eines Konfigurationssystems KON, das mehrere Hierarchieelemente (HIE1, HIE2, HIE3, HIE4) enthält, die mit Verbindungslinien CON zur Konfiguration des Testgeräts TEST verbunden sind.
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Mit den Hierarchieelementen können z.B. Eigenschaften und Funktionalitäten des Testgeräts, insbesondere der Eingabe/Ausgabe-Schnittstellen und/oder der Modellschnittstellen bzw. internen Datenverbindungen 107, konfiguriert werden. Beispielhafte Eigenschaften sind u.a. Schnittstellentypen, Spannungs-/Strom-Bereiche, Einheiten, Einheitenskalierungen, Datentypen, Duty-Cycles, Frequenzen und/oder Fehlerinjektionen. Diese Eigenschaften können durch Parameter spezifiziert werden, z.B. durch vorgegebene Auswahlmöglichkeiten mehrerer Parameter oder durch eine freie Eingabemöglichkeit der Parameter. Diese Eigenschaften können mittels des Konfigurationssystems an das Testgerät übertragen werden, wo sie gespeichert werden können und somit zu einer Konfiguration des Testgeräts entsprechend der Eigenschaften führen können. Dieser Konfigurationsvorgang kann auch indirekt erfolgen, z. B. über eine Codegenerierung entsprechend der Eigenschaften, und/oder eine anschließende Kompilierung des generierten Codes, Überragung des Codes oder des kompilierten Codes an das Testgerät und Ausführung des kompilierten Codes auf dem Testgerät. Die Speicherung der Eigenschaften auf dem Testgerät kann also auch mittels eines Quellcodes oder Binärcodes erfolgen.
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Den Hierarchieelementen können Eigenschaften des Testgeräts mit dazugehörigen Parametern der Eigenschaften zugeordnet sind und mittels der Parameter kann die Kommunikation, also insbesondere die Funktionalität der zwischen dem angeschlossenen Gerät und dem Softwaremodell, konfiguriert werden. In einer grafischen Konfigurationsumgebung können die einzelnen Hierarchieelemente auch miteinander verbunden werden, um so eine Konfiguration des Testgeräts vorzunehmen. Mit den Verbindungslinien CON können verschiedene Hierarchieelemente miteinander verbunden, in anderen Worten assoziiert oder zugeordnet, werden. Durch diese Zuordnungen kann konfiguriert werden, dass verschiedene Hardwarebestandteile des Testgeräts, wie z.B. Prozessoren, FPGAs, Eingabe-Ausgabe-Boards, Speichermedien und dergleichen miteinander Daten austauschen, also elektrische Signale empfangen und senden.
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In der Abbildung der 11 ist ein Computer PC mit einer Anzeigevorrichtung DIS und Bediengeräten wie zum Beispiel eine Tastatur KEY und eine Maus MAU dargestellt. Ein Konfigurationssystem zur Konfiguration eines zum Testen eines elektronischen Steuergeräts geeigneten Testsystems kann in einer Ausführungsform einen solchen Computer umfassen.
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Der Computer PC umfasst wenigstens eine elektronische Recheneinheit CPU mit einem oder mehrere Kerne, einem Arbeitsspeicher RAM und mehreren Peripheriegeräten, die an ein lokales Bussystem, z.B. PCI Express, angeschlossen sind, welches mittels einer Bus-Steuerungseinheit BC Daten mit der Recheneinheit CPU austauscht. Die Peripheriegeräte umfassen beispielsweise eine Graphikkarte GPU, einen Bus-Steuerungseinheit USB zum Anschließen von weiteren Peripheriegeräten, einen nicht-flüchtigen Hauptspeicher HDD, beispielsweise eine Festplatte oder eine Halbleiterfestplatte, und eine Netzwerkschnittstelle NC. In einer Ausführungsform sind auf dem nicht-flüchtigen Hauptspeicher Instruktionen gespeichert, anhand denen der Computer mittels der elektronischen Recheneinheit eine Methode gemäß einer oder mehrerer der beanspruchten Ausführungsformen ausführt.
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In einer weiteren Ausführungsform (nicht in den Figuren gezeigt) umfasst der Computer einen oder mehrere Server, welche ein oder mehrere Verarbeitungseinheiten umfasst. Die Server sind dann mittels eines Netzwerks an einen Clientcomputer angeschlossen, welcher eine Anzeigevorrichtung umfasst. Das Konfigurationssystem kann dann ganz oder teilweise auf einem entfernt befindlichen Server ausgeführt werden, wie zum Beispiel auf einem Cloudcomputing-System.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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