Simulieren mit CANoe − Was bringt mir das?

> Effizientes Testen ganzer Netzwerke und Funktionalitäten mittels Restbussimulation

> Flexibler Ausbau der Restbussimulation mit Modellen und Funktionen

> Synchrone Simulation mehrerer Kommunikationstopologien

> Während der Simulation vielfältige Eingriffsmöglichkeiten

> Offene, flexible Schnittstellen zur Anbindung von Tools

> Wiederverwendbare Tests und Simulationsaufbauten über alle Entwicklungsphasen

> Generator-gestützte Erstellung bestimmter Restbussimulationen

Bestandteile einer CANoe Simulation

Das häufigste Szenario einer CANoe Simulation besteht aus einem realen System Under Test (SUT) und einer oder mehreren simulierten Gegenstellen. Diese Bestandteile ermöglichen eine korrekte Kommunikation. 

Die Komplexität und Anzahl der Bestandteile einer CANoe Simulation wird durch die Anforderungen an das SUT bestimmt: Was muss alles simuliert werden? 

Im Regelfall beschränkt sich ein System Under Test aber nicht nur auf die Kommunikation, es interagiert auch mit seiner Umwelt. Dazu ist die Simulation bei Bedarf mit realen Schnittstellen für die I/O-Steuerungen, Aktoren und Sensoren erweiterbar. Es können jedoch nicht immer die realen Aktoren oder Sensoren eingesetzt werden, weswegen im Regelfall Ersatzlasten zum Einsatz kommen.

Je nach Umfang der benötigten CANoe Simulation können neben der Umwelt ebenso Umweltfaktoren oder physikalische Einwirkungen Einfluss auf das Verhalten der Simulation nehmen. Diese Einflüsse lassen sich durch das Modellieren beispielsweise von konkreten Straßenverkehrsflüssen, allgemeine physikalische Ereignisse oder umfangreiche Regelstrecken einbinden.

Die maximal mögliche Komplexität der CANoe Simulation ist erreicht, wenn alle genannten Simulationsbestandteile zum Einsatz kommen. 

Erstellen einer CANoe Simulation

Mit dem Wissen über alle Aspekte der Kommunikation und den zugehörigen Informationen der Simulationsteilnehmer – ob virtuell oder real – wird der Grundstein für die Simulation gelegt. Alle Teilnehmer werden über Kommunikationskanäle miteinander verbunden, die benötigten Daten können ausgetauscht werden. Der erste Schritt ist getan. 

Weitere Funktionalitäten und eigene Abläufe lassen sich in der Simulation unter Zuhilfenahme von Skripten einbinden. Gängige Methoden, wie CAPL, .NET oder C, sind selbstverständlich unterstützt. Vorhandene Simulationsmodelle aus unterstützten Modellierungs- oder Visualisierungstools, wie beispielsweise DYNA4, können in die CANoe Simulation eingebunden werden.

Der Model Generation Wizard in CANoe erzeugt anhand einer vollständigen Kommunikationsbeschreibung automatisch eine Simulationsumgebung. Für den Automotive-Bereich sind hilfreiche Erweiterungsoptionen von Vector verfügbar, die herstellerspezifische Randbedingungen bereits während des Generierens berücksichtigen.

CANoe Simulationsvarianten

Virtuelles System Under Test

Das zu testende SUT (Software) ist in die Simulation auf dem Computer eingebunden. 


Vorteil

  • Bereits in frühen Entwicklungsphasen sind das Entwerfen von Systemarchitekturen, Definieren von Kommunikationsabläufen und Testen von Anforderungen unterstützt.


Anwendungsgebiete

  • Softwareentwicklung: Funktion- und Systementwicklung, Test
  • Qualitätsmanagement: Fehleranalyse, Freigabe

Reales System Under Test

Das zu testende SUT (Hardware mit Software) ist an die Simulationsumgebung über ein Netzwerk-Interface angeschlossen. 

 

Vorteil

  • Die Eigenschaften der Hardware fließen in die Simulation ein. Solche Eigenschaften können zum Beispiel das Beeinflussen der Zeitverläufe durch SUT-Bauteile sein. Mit der Verfügbarkeit einer Hardware wird ein frühzeitiges Testen der Funktionen ermöglicht.


Anwendungsgebiete

  • Softwareentwicklung: Funktions- und Systementwicklung, Test
  • Hardwareentwicklung: Hardwaredesign, Test
  • Qualitätsmanagement: Fehleranalyse, Freigabe
  • Produktion: Programmierung, Codierung, Test

 

     

CANoe Betriebsarten mit realem SUT

Interface-Modus

Simulationsausführung, Analyse und Bedienung erfolgen über den Computer.  

Das ist die CANoe Standardkonfiguration.


Vorteil: Alle Netzwerk-Interfaces von Vector können zur Anbindung des System Under Test an den Computer verwendet werden.

Verteilter Modus

Die CANoe Simulation wird auf ein geeignetes Netzwerk-Interface übertragen und dort ausgeführt. Die Bedienung erfolgt hingegen über den verbundenen Computer. 


Vorteil: Höhere Timergenauigkeit und geringere Latenz der Simulation werden durch das separate Ausführen auf dem Netzwerk-Interface erreicht. Die Simulationsausführung wird nicht mehr durch Drittprogramme, wie beispielsweise Simulationsanalyse-Tools und Virenscanner, oder durch den permanenten Neuaufbau der Bildschirmanzeige unterbrochen. 

Standalone-Modus

Die CANoe Simulation wird auf ein geeignetes Netzwerk-Interface übertragen und dort ausgeführt. Die online Analyse und Bedienung mittels eines Computers entfallen.

Der Simulationsstart erfolgt automatisch oder mittels eines Triggers. Messaufzeichnungen sind lokal auf dem Netzwerk-Interface gespeichert und zur nachträglichen Analyse verfügbar.


Vorteil: Betrieb der Simulation ohne Computer, die beispielsweise eingebunden in einen Teststand oder Dauerläufer abläuft.

Mehr zu CANoe

CANoe bietet einen beeindruckenden Leistungsumfang, der Ihre Arbeit deutlich erleichtert. Erfahren Sie alles über unser Tool, wie etwa:

 

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Vector Tool Platform

Schemagrafik zur Vector Tool Platform

Die Vector Tool Platform (VTP) ist eine kostenlose Systemerweiterung, die unter anderem für CANoe zur Verfügung steht. Sie koordiniert die Vector Netzwerk-Interfaces, die den CANoe Betrieb im verteilten Modus oder Standalone-Modus unterstützen.

Hauptaufgabe ist das Verwalten der Netzwerk-Interfaces. Über die VTP wird die Systemkonfiguration der Interfaces eingestellt und Treiberupdates eingespielt. 

Zudem werden CANoe Simulationen zur Ausführung übertragen und je nach Betriebsart gesteuert. Ebenso wird ein Dateitransfer bereitgestellt.

Diese Netzwerk-Interfaces unterstützen die VTP:

  • VN8900 − Modulare Netzwerk-Interfaces 
  • VT6011, VT6051A − Echtzeitmodule für skalierbare HIL-Systeme
  • CANoe RT Rack – Leistungsstarker, modularer, optimierter Computer für Simulationen

Extended Real Time

Wahrscheinlichkeit der Timer-Abweichung während einer Ausführungsperiode mit und ohne Extended Real Time (ERT)

Die Extended Real Time (ERT) ist eine ebenfalls kostenlose Funktion der Vector Tool Platform (VTP) und verbessert Latenz und Determinismus von CANoe Simulationen. Sie ermöglicht das Ausführen der Simulation mit erhöhten Echtzeitanforderungen. ERT ist seit CANoe 9.0 verfügbar.


Vorteile: 

  • Vordefinierte Funktionen und Simulationsmodelle lassen sich in vordefinierten Zeitrastern berechnen. 
  • Höhere Abtastraten in Verbindung mit VT System Modulen. Bei den Modulen VT1004, VT7001 und VT2816 sind zusätzliche Transferzyklen von 200 µs und 500 µs erreichbar.


Diese Netzwerk-Interfaces unterstützen Extended Real Time:

  • VN8900 − Modulare Netzwerk-Interfaces 
  • VT6051A − Echtzeitmodule für skalierbare HIL-Systeme

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