BMW基于IPG CarMaker的动态车灯功能开发案例
为了建立功能样机单元(Functional Mork-Up Units，FMU)和整车之间的联系，必须搭建可行的车辆模型和车辆环境。XIL集成方案可以集成并验证各个系统部件，不管是模型还是ECU软/硬件，都可以集成到整个虚拟车辆中。CarMaker作为一个开放的集成平台，很好的适应了这样的开放需求，基于功能样机的开放方式在这样的平台上面可以有效的实施。模型、软件和实际的车辆部件可以方便的在CarMaker的平台上进行集成。
BMW集团在开发动态车灯控制器(Dynamic Light Functions)的过程中根据记录的测试用例，基于CarMaker虚拟平台建立了虚拟的测试环境，进行了动态SIL测试。
图1 测试系统结构
一、客户面临问题
? 开环测试中，对控制软件进行修改只能应用在有限的范围内;
? 不同车辆的配置方案之间的转换或者添加新的车辆参数也在一定范围内受到限制。在原型车开发阶段，原型车的使用上受到很大限制，因此无法在原型车上进行任何的测试;
? 为了发现控制器之间协同工作时可能产生的问题，必须开发一些额外的评估情景，这些情景必须在车辆测试中复现。然而，这种情景的复现难度以及实际中大量的变化因素导致这样的要求几乎不可能实现。
二、解决方案
? 利用CarMaker对不同的部件进行集成，如动力总成、辅助系统、控制系统、仪表盘以及操作机构等;
? 利用虚拟集成方案观测每个被测部件对整车综合性能的影响。在设计初期即可将不合理的设计，甚至是功能性的错误进行检测，为设计提供指导意见;
? 利用虚拟原型机以一整个车辆系统的形式为功能样机单元(FMU)提供输入如图2所示。采集的信号包括车辆动力学信号，环境传感器，摄像头系统以及驾驶员的输入(转向、手动开灯)等;
? 利用CarMaker提供十分真实的车辆和驾驶员模型、道路模拟、静态和动态的交通物体、环境传感器以及数字地图(如NAVEQ、Google Earth)来实现前述数据的输入;
? 基于实际的道路测试要求在CarMaker中建立驾驶员操作，利用这些操作可以实现开环或闭环测试;
? 将实际的驾驶试验测试用例转化成CarMaker TestManager中的自动化测试。
图2 CarMaker集成平台系统结构
三、客户获益
? 开发和测试成本大幅度降低;
? 使OEM和其供应商可以在部件的测试和开发中使用相同的模型;
? 通过对车辆参数的快速修改实现了不同车型之间的快速切换;
? 实现了测试用例的实时修改以及复用;
? 在早期开发阶段中对于软件的修改可以更快的实现和验证;
? 完成了虚拟图像在实际摄像头下的交互测试;
? 实现了对基于摄像头的信息的处理;
? 实现了从摄像头到ECU到执行机构的交互反应链测试;
? 一步一步实现了控制要点的扩展，如灯光执行机构位置、照明机构的亮度;
? 通过对虚拟和实车试验对标，对虚拟试验进行验证，避免了不必要的实车试验。
图3 虚拟摄像头与真实摄像头的成像对比
