用于测试虚拟控制仪的测试装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于在模拟器中利用模拟环境（3）测试虚拟控制仪（2）的至少一部分的测试装置，所述测试装置具有虚拟控制仪（2）和模拟环境（3），其中，所述虚拟控制仪（2）包括至少一个带有至少一个外部数据接口（7）的软件组件（4、5、6），其中，模拟环境（3）包括至少一个用于与所述虚拟控制仪（2）至少间接地进行数据交换的数据接口（8）。带有减少的匹配耗费的测试装置通过如下方式实现，即，虚拟控制仪标识插脚单元（9）具有至少一个虚拟控制仪接口（10）并且借助于该虚拟控制仪接口（10）至少与虚拟控制仪（2）的软件组件（4）的外部数据接口（7）连接。
【专利说明】用于测试虚拟控制仪的测试装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于在模拟器中利用模拟环境测试虚拟控制仪的至少一部分的 测试装置，所述测试装置具有虚拟控制仪和模拟环境，其中，所述虚拟控制仪包括至少一个 带有至少一个外部数据接口的软件组件，其中，所述模拟环境包括至少一个用于与虚拟控 制仪至少间接地进行数据交换的数据接口。
【背景技术】
[0002] 非虚拟、亦即"真实"控制仪现今大多被理解为带有I/O接口（1/0=输入/输出） 的小型计算机，这些小型计算机通常配备有实时功能性的运行系统，该运行系统允许在控 制仪上实现大多调节技术的(也复杂的)任务。控制仪开发是技术开发大规模仪器技术的设 备的核心组成部分，如这些设备由工业实践所已知的那样。要提及的例子是，在自动化的领 域中、在航空和航天中和在工业的产品技术的设备中使用控制仪。
[0003] 在最终产品中使用的系列控制仪的测试是在控制仪上要实现的调节或者控制的 大量前置开发步骤的终点，其中，这些开发步骤通常利用所谓的V模型或者V循环来描述。 在对于多个技术设备的功能必要的调节器开发开始时，在计算机上利用数学映射的建模环 境进行调节算法的数学建模，其中，调节器理解为控制仪的组成部分。附加地，也对控制仪 的环境进行数学建模，因为感兴趣的是调节器对控制仪随着要控制的过程的相互作用。在 这些函数的数学的观测时，大多不需要按实时模拟(离线模拟)。
[0004] 在下一个步骤中，事先设计好的调节算法借助于快速控制样机传输到高性能的、 大多数实时功能性的硬件上，该硬件通过适合的I/O接口与实际的物理过程连接、亦即例 如与机动车发动机连接。该实时功能性的硬件通常与稍后使用的系列控制仪无关，这里与 证明事先设计好的调节在实际中原则上的可操作性有关。
[0005] 在另一个的步骤中，在自动产生系列编码的范围内，在稍后在系列控制仪中可能 实际使用的目标处理器上实现调节。因此，目标硬件在该步骤中接近系列控制仪，但与系列 控制仪不相同。在下一个步骤中，在硬件在环测试（HIL)的范围内检查通常首先存在于后 来的开发阶段中的系列控制仪。在该步骤中物理存在的系列控制仪这里借助于其物理控制 仪接口与高性能的模拟器连接。模拟器模拟要测试的系列控制仪的必需的参量并且与系列 控制仪交换输入参量和输出参量。系列控制仪的物理控制仪接口的插脚通过电缆束与模拟 器连接。因此可能的是，在模拟环境中模拟车辆发动机(必要时带有发动机、传动系、行驶机 构和行驶线路（Fahrstrecke)的整个车辆）的所有必需的参量并且无危险地检查与模拟环 境相互作用的系列控制仪的性能。
[0006] 这样在HIL模拟的范围内测试的系列控制仪最终在"真实的"目标系统中、亦即例 如在车辆中安装并且在真实的物理环境中测试，该环境事先只在模拟环境中模仿。
[0007] 特别证实了在调节器开发时的先前概述的开发过程。然而开发过程随之带来：系 列控制仪在开发结束时才完全被集成到开发过程中并且因此也在稍后的开发情况中才被 检查。在系列控制仪实际存在之前，利用已描述的开发过程仅能够在抽象的功能层面上测 试功能性，亦即实际上仅在应用软件层面上。稍后在系列控制仪上使用的软件组件的良好 部分不在早期开发情况中一起测试。属于这些软件组件的是如下运行环境，这些软件组件 在应用软件和接近硬件的软件层之间通信交流。更接近硬件的软件组件例如是运行系统以 及与平台无关的基础软件(系统服务、通信服务、I/O硬件抽象层等等)并且最终是运行系统 和基础软件的与平台相关的部分。
[0008] 为了系列控制仪的大规模的部分及早地包含到开发过程中，先前提到的软件组 件(至少部分地）在所谓的虚拟控制仪的范围内被仿制并且在模拟器中模拟（dSPACE目录 2012 :"系统平台V-E⑶生成模块"以及"dSPACE离线模拟器")。在模拟器中，虚拟控制仪至 少与同样存在于模拟器中的模拟环境相互作用。相互作用通过经由虚拟控制仪的软件组件 的所述至少一个外部数据接口以及模拟环境的数据接口来交换数据而发生。虚拟控制仪的 哪些软件组件供外部数据接口使用取决于在虚拟控制仪中映射的、先前提到的软件层。当 抽象的应用软件仅映射在虚拟控制仪中时，则应用软件的软件组件提供用于模拟环境的外 部接口。而如果运行环境附加地也是虚拟控制仪的组成部分，外部数据接口通过其供软件 组件被提供。当位于还更深的软件层(例如运行系统的或者基础软件组件的软件层)被映射 时，则软件组件提供用于模拟环境的外部数据接口。
[0009] 可得出的是，模拟环境必须根据在虚拟控制仪中仿制的软件组件相应地匹配于软 件组件的外部数据接口。涉及带有外部数据接口的软件组件的虚拟控制仪的每个变化也必 然地引起模拟环境的变化和模拟环境的数据接口的变化，这是劳力密集的并且随之带来在 开发过程中的错误来源。也不利的是，通常在HIL模拟的范围内（亦即当控制仪物理地存在 并且不再仅虚拟地存在时）不能直接使用按照确定的虚拟控制仪所匹配的模拟环境，因为 在模拟环境的数据接口上并没有对于这样的使用所需要地提供物理控制仪接口的与插脚 有关的参量。
【发明内容】
[0010] 因此本发明的任务在于，提供一种用于在模拟器中利用模拟环境测试虚拟控制仪 的至少一部分的装置，在该装置中减少在虚拟控制仪和模拟环境之间的相关性。
[0011] 先前引出的任务在开头描述的测试装置中首先并且基本上通过如下方式来解决， 艮P，虚拟控制仪插脚单元具有至少一个虚拟控制仪接口并且借助于虚拟控制仪接口至少与 虚拟控制仪的软件组件的外部数据接口连接，所述虚拟控制仪插脚单元具有至少一个模拟 环境接口并且利用模拟环境接口与模拟环境的数据接口连接，并且所述虚拟控制仪插脚单 元具有至少一个虚拟控制仪插脚，该虚拟控制仪插脚与要模拟的真实控制仪的物理接口的 插脚通讯，其中，能通过虚拟控制仪插脚传输虚拟的物理控制仪信号。
[0012] 按照本发明规定的虚拟控制仪插脚单元在虚拟控制仪和模拟环境之间通信交流 (vermitteln)，这基本上开启了以下可能性：使模拟环境及其数据接口即使在虚拟控制仪 变化时也保持不变。此外，附加地提供虚拟控制仪插脚随之带来定义如下接口的可能性，所 述接口也必须强制地具有真实控制仪，即，真实控制仪的物理接口的虚拟映射。这点开辟了 在模拟器上与插脚有关的定义以及在虚拟控制仪和模拟环境之间的接口的操作。
[0013] 通过虚拟控制仪插脚单元的虚拟控制仪插脚交换的信息就此而言是"虚拟的物 理控制仪信号"，因为在这里虽然没有涉及真实控制仪的真实物理控制仪信号，亦即涉及电 压、电流、连接电阻，但是这些物理参量被计算并且根据数值地作为相应的数据被交换。当 在虚拟控制仪中仅映射出更抽象的软件层时(亦即例如应用软件或者运行环境)，则虚拟控 制仪的外部数据接口可以仅是抽象功能性的，但是不提供真实控制仪的根据信号的仿制。 如果例如由应用软件的组件提供压力值或者温度值(例如950巴，275°C)，但不提供相应的 电编码的参量(该参量在真实控制仪中通过物理接口的插脚来交换)，例如以电压的形式、 以电流（2至20mA接口）的形式或者以调制信号的形式，虚拟控制仪插脚单元现在可以通过 如下方式填补该空缺，即，该虚拟控制仪插脚单元在至少一个虚拟控制仪插脚上准确地传 输这样的虚拟的物理控制仪信号、亦即相应的真实的物理控制仪信号的值。
[0014] 按照一种有利的实施例，在所述测试装置中规定，所述虚拟控制仪插脚单元的模 拟环境接口具有至少一个虚拟控制仪插脚，从而通过模拟环境的数据接口也能传输虚拟的 物理控制仪信号。因此这是特别有利的，因为模拟环境的数据接口于是自动地匹配于真实 控制仪的物理接口的物理控制仪信号。因为这样设立的模拟环境于是也直接适合于在HIL 模拟器(如在HIL模拟的情况下常见的那样)上与通过物理的I/O接口连接的真实控制仪一 同运行。
[0015] 在按照本发明的测试装置的进一步扩展方案中规定，所述虚拟控制仪插脚单元的 模拟环境接口完全由虚拟控制仪插脚形成，从而通过模拟环境的数据接口仅传输虚拟的物 理控制仪信号。如此构造的虚拟控制仪插脚单元的优点在于，当虚拟控制仪的软件组件的 外部数据接口变化时，模拟环境实际上能够在整个开发过程上保持不改变，至少不是必须 改变。模拟环境与虚拟控制仪的硬件接近性无关。
[0016] 在按照本发明的测试装置的另一种有利的进一步扩展方案中规定，所述虚拟控制 仪插脚单元的模拟环境接口不具有虚拟控制仪插脚，从而虚拟控制仪插脚单元建立了在虚 拟控制仪和模拟环境之间的直接连接，并且虚拟控制仪插脚单元除了模拟环境接口之外具 有至少一个虚拟控制仪插脚。通过这样的虚拟控制仪插脚可以检查：所希望的信号是否在 这样的虚拟控制仪插脚上出现，从而即使模拟环境本身不利用虚拟的物理控制仪信号时， 在这里也能实现虚拟控制仪的根据信号的检查。
[0017] 整体上由事先所述的得出，不言而喻地，实施例的混合形式也是可能的。因此虚拟 控制仪插脚例如可以不仅设置为模拟环境接口的组成部分而且可以设置为除了模拟环境 接口之外的组成部分。
[0018] 此外，在按照本发明的测试装置的一种优选的实施例中规定，所述虚拟控制仪插 脚单元具有至少一种通讯，所述通讯在一方面能在虚拟控制仪和/或虚拟控制仪插脚单元 和/或模拟环境之间交换的数据和另一方面与所述能交换的数据的确定相关的虚拟控制 仪插脚之间进行。通过该通讯，在虚拟控制仪插脚单元中可能是，求解这样的虚拟控制仪插 脚，这些控制仪插脚是对于确定整个要交换的数据是有意义的，例如因为对于确定能交换 的数据需要这些插脚的所属的虚拟的物理控制仪信号。在事先提到的测试装置的一种进一 步扩展方案中规定，对于由通讯所包括的虚拟控制仪插脚，用于确定所属的虚拟的物理控 制仪信号的求解命令也存储在虚拟控制仪插脚单元中。由此，虚拟控制仪插脚单元能够求 解相应的虚拟的物理控制仪信号，要么独立地求解，要么通过在其他位置上、例如在模拟环 境中开始（Ansto?en )虚拟的物理控制仪信号的计算来求解。
[0019] 此外，从开头引出的任务也利用用于虚拟地映射要模拟的真实控制仪的与插脚有 关的物理接口的虚拟控制仪插脚单元来解决，其中，所述虚拟控制仪插脚单元具有至少一 个虚拟控制仪接口、至少一个模拟环境接口以及至少一个虚拟控制仪插脚，其中，借助于虚 拟控制仪接口能建立与虚拟控制仪的软件组件的至少一个外部数据接口的数据连接，其 中，利用模拟环境接口能建立至少一个与模拟环境的数据接口的数据连接，并且其中，虚拟 控制仪插脚与用于要模拟的真实控制仪的物理接口的插脚通讯，其中，能通过虚拟控制仪 插脚传输虚拟的物理控制仪信号。
[0020] 此外，按照本发明的虚拟控制仪插脚单元的特征在于如下特性，这些特性是与按 照本发明的测试装置和在那里实现的虚拟控制仪插脚单元相关的。
[0021] 现在详细地有多个可能性来构造并且进一步扩展按照本发明的测试装置以及按 照本发明的虚拟控制仪插脚单元。为此参阅附图参考设在权利要求1和10后面的权利要 求以及参阅本发明的优选实施例参照附图的以下描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0022] 图中示出：
[0023] 图1示出由现有技术已知的用于利用模拟器测试真实控制仪的测试结构；
[0024] 图2示出由现有技术已知的用于利用模拟环境测试虚拟控制仪的测试装置；
[0025] 图3示出按照本发明的测试装置的第一种实施例，该测试装置用于利用虚拟控制 仪插脚单元测试虚拟控制仪；
[0026] 图4示出按照本发明的测试装置的另一种实施例，该测试装置用于利用虚拟控制 仪插脚单元测试虚拟控制仪；
[0027] 图5示出带有虚拟控制仪插脚单元的按照本发明的测试装置的另一种实施例，以 及
[0028] 图6a、6b示出实现在虚拟控制仪、虚拟控制仪插脚单元以及模拟环境之间的数据 交换的图示。
【具体实施方式】
[0029] 为了阐明按照本发明的测试装置，首先在图1中示出由现有技术已知的按照硬件 在环测试的原理的测试结构。在所示的测试结构中未出现虚拟控制仪，测试的对象是真实 控制仪101、102。真实控制仪101、102与其物理接口 103、104连接并且通过电缆束105、106 与模拟器109的相应的I/O接口 107、108连接。模拟器109本身除了 I/O接口 107、108也 具有一个模拟环境110,该模拟环境以通过框图111表示的数学的车辆模型为主题。此外， 当系列控制仪1〇1、1〇2存在于开发过程结束时，在图1中示出的测试结构才产生。首先在 这种情况中可能的是，真实控制仪1〇1、1〇2的软件组件与模拟环境相互作用地测试。
[0030] 为了在调节器开发的前述的步骤中也已经能实现稍后在真实控制仪101U02上 要运行的软件的组件，引入在图2中示意性地示出的并且由现有技术已知的测试装置1，这 些测试装置能实现利用模拟环境3测试虚拟控制仪2。这种测试装置1在一个模拟器上运 行，该模拟器在图2至6中未明确示出。
[0031] 虚拟控制仪2包括多个软件组件4、5、6,这些软件组件属于不同的抽象的软件层。 不同的软件层在图2中通过水平线a、b表示。在所示的实施例中，软件组件6. 1、6. 2、6. 3 和6. 4是应用层的组件，在应用层中完全与机械无关地、亦即与目标平台无关地实现软件。 所有位于其下的软件层是更接近硬件的。软件组件5在所示的实施例中包括运行环境，并 且软件组件4. 1、4. 2和4. 3包括与平台无关的以及与平台相关的基础软件、例如以运行系 统的形式以及以不同的通信服务的形式。软件组件4、5、6是稍后也应使用在真实控制仪上 的软件组件，但是该软件组件在虚拟控制仪2的范围内在模拟器上运行，该模拟器是按照 装置完全不同于稍后的真实控制仪的。
[0032] 软件组件4保持与模拟环境3连接。此外，软件组件4具有外部数据接口 7. 1、7. 2 和7. 3。模拟环境相应地具有数据接口 8. 1、8. 2和8. 3。在图2中示出的虚拟控制仪2非 常接近硬件地建模。在实际中不总是这样的情形，在虚拟控制仪2的另一种建模中例如可 以仅在应用层面上只存在软件组件6. 1至6. 4,从而这样的虚拟控制仪不具有软件组件4和 5。在这种情况下，软件组件6的接口是外部数据接口，因为这些接口必须保持与模拟环境 3连接，以便能够保证数据交换。在该例子中可看出，在现有技术中虚拟控制仪2的变化必 须引起模拟环境3的所包括的匹配，这随之带来了相应的缺点：软件维护、充满错误的变化 等。
[0033] 现在在图3中示出带有虚拟控制仪2的并且带有模拟环境3的按照本发明的测试 装置1，其中，但现在也设有在虚拟控制仪2和模拟环境3之间通信交流的虚拟控制仪插脚 单元9。虚拟控制仪插脚单元9具有虚拟控制仪接口 10. 1、10. 2、10. 3,借助于这些控制仪接 口，虚拟控制仪插脚单元9与虚拟控制仪2的软件组件4. 1、4. 2、4. 3的外部数据接口 7. 1、 7. 2、7. 3连接。此外，虚拟控制仪插脚单元9具有模拟环境接口 11. 1、11. 2、11. 3并且借助 于模拟环境接口 11. 1、11. 2、11. 3与模拟环境3的数据接口 8. 1、8. 2、8. 3连接。因为在这 里全部涉及在计算机上实现的组件，所以接口不应被实体地来理解，所述接口应按如下意 义在功能上被理解，即，通过所创造的接口能够交换数据。
[0034] 此外，虚拟控制仪插脚单元9具有虚拟控制仪插脚12,该虚拟控制仪插脚与要模 拟的真实控制仪的物理接口的插脚通讯，其中，通过虚拟控制仪插脚12能传输虚拟的物理 控制仪信号。因此利用虚拟控制仪插脚12仿制真实控制仪的物理接口的插脚。因此这 里以数据的形式传送这样的与该插脚的物理控制仪信号相符合的参量。因此，虚拟控制 仪插脚12能实现对虚拟控制仪2上的可视性，该可视性通过要模仿的真实控制仪的真实 物理接口的物理信号形式来预先规定。当例如温度在虚拟控制仪2的应用层面上以数据 /说明T=20°C的形式被操作时，则该相同的信息通过虚拟控制仪插脚12例如输出为信号 U=2. 35V。虚拟控制仪插脚单元9至少能实现信号到虚拟控制仪2上的可视性，其中，该信 号可视性能够以不同的方式被利用。
[0035] 在按照图4的实施例中，虚拟控制仪插脚单元9的模拟环境接口 11包括虚拟控制 仪插脚12,从而通过模拟环境3的数据接口 8也可以传输虚拟的物理控制仪信号。
[0036] 在按照图5的实施例中，虚拟控制仪插脚单元9的模拟环境接口 11完全由虚拟控 制仪插脚12组成，从而通过模拟环境3的数据接口 8仅传输虚拟的物理控制仪信号。这点 是有利的，因为模拟环境3因此完全与在虚拟控制仪2的建模中的变化无关。当虚拟控制 仪2用真实控制仪替换时，按照图5形成的模拟环境3可以实际上无改变地在模拟器中使 用，因为模拟环境3已经按照真实控制仪的物理接口的插脚校准好。不言而喻地，接着还必 须在模拟器中设立相应的I/O功能性，以便也能够相应真实控制仪的物理接口的插脚，但 是不再在功能上改变模拟环境3。
[0037] 按照图5的模拟环境3能够在整个调节器开发过程期间使用，这与虚拟控制仪2 的建模(必要时变化的)硬件接近性无关。通过改变虚拟控制仪2的建模所需要的匹配能在 虚拟控制仪插脚单元9中实施。尽管虚拟控制仪插脚单元也必须被匹配，但按照图5的解 决方案是有利的，因为模拟环境3在每种情况下在由虚拟测试过渡到真实测试时能够进一 步地在HIL模拟器中使用，这在其他情况下是不可能的。
[0038] 在图6a和6b中分别示出，如在虚拟控制仪2、虚拟控制仪插脚单元9和模拟环 境3之间的数据交换能够通过相应的接口来实现，特别是对于以下情况：虚拟控制仪插脚 12作为模拟环境3的补充的接口被利用。在图6中示出，虚拟控制仪2在这里通过函数指 令要求模拟环境3的接口的数据rl。虚拟控制仪插脚单元9接受函数指令并且启用通讯 rl: f (Al，B1)，该通讯存储在虚拟控制仪插脚单元9中。在这里涉及在一方面能在虚拟控制 仪2和/或虚拟控制仪插脚单元9和/或模拟环境3之间交换的数据rl和另一方面与该 能交换的数据rl的确定相关的虚拟控制仪插脚Al、B1之间的通讯。在虚拟控制仪插脚单 元9中对于由通信所包括的虚拟控制仪插脚A1、B1也存储有用于确定所属的虚拟的物理控 制仪信号u(Al)、u(Bl)的求解命令，从而能够求解虚拟的物理信号u(Al)、u(Bl)。在此，模 拟环境3的虚拟控制仪插脚Al、B1的电信号值实际上供使用。其他的工具如例如实验和 自动化测试工具也能够与在模拟环境3中使用无关地利用虚拟的物理控制仪信号u(Al)、 u(Bl)。用于计算数据rl所需要的函数1接着由虚拟控制仪插脚单元9在模拟环境3中激 活，以此计算数据rl、返回到虚拟控制仪插脚单元9上并且由那里传递到虚拟控制仪2上。 在其他的实施例中，测试装置的特征在于，即，对于由通信rl: f (Al，B1)所包括的虚拟控制 仪插脚12,用于由所属的虚拟的物理控制仪信号u(Al)、u(Bl)确定数据rl的求解命令也 存储在虚拟控制仪插脚单元9中。对于这种情况特别规定，用于由所属的虚拟的物理控制 仪信号u (Al)、u (B1)确定数据rl的求解命令分析了与时间相关的控制信号、特别是以在时 间上限定的时间信号或者在时间上不限定的时间信号的形式的控制信号。
[0039] 在另一种实施例中，能够忽略结果(这里：rl)的直接反馈，从而反馈要么完全不通 过相同或不同的虚拟的物理控制仪信号进行，要么只通过相同的或不同的虚拟的物理控制 仪信号进行。
[0040] 在另一种实施例中，虚拟控制仪插脚对于上述的功能性不是作为补充的、而是 作为唯一的用于模拟环境的接口被利用。在该情况下，模拟环境的反应(例如执行函数 functionla)唯一地由虚拟的物理控制仪的变化产生(在所列举的例子中u(Al)和/或 u(Bl))。
[0041] 相反的信息流在图6中示出，该信息流这次由模拟环境3开始。该过程与在图6 中的过程类似，为了避免混淆，对于虚拟控制仪插脚使用标记A2, B2并且对于需要的函数 指令使用function〗。
[0042] 涉及图6a所提及的实施变型方案按照意义地相应地适用于也涉及图6b的反方 向。
[0043] 在图6a、6b中示出的测试装置中，在虚拟控制仪2、虚拟控制仪插脚单元9和模拟 环境3之间交换专门的（dediziert)数据。在另一种实施例中可能的是，用于确定所属的 虚拟的物理控制仪信号u (Al)、u (B1)的求解命令是与时间相关的函数，该函数用来确定与 时间相关的虚拟的物理时间信号。典型的与时间相关的信号例如可以以专门的参数化的信 号曲线（"信号图案"）的形式存在或者以参数化的调制信号曲线(例如PWM信号）存在。求 解命令优选地是在虚拟控制仪插脚单元9中显式的求解命令。在其他优选的实施例中，求 解命令在于虚拟控制仪的至少一种求解命令的参考和/或至少在于模拟环境的至少一种 求解命令的参考。
[0044] 在图6a的情况下，通讯以及用于求解虚拟的物理控制仪信号u(Al)、u(Bl)的求 解命令通过外部的信息加载到虚拟控制仪插脚单元9中。在另一个、这里未示出的实施例 中，测试装置为使用者提供用于存储这种数据/说明的输入可能性，这里对此不更详细地 探讨。
[0045] 分别示出的测试装置1的虚拟控制仪插脚单元9这样构造为，使得该控制仪插脚 单元适合于产生编码，即适合于产生这样的编码，该编码适用于编程技术上移植先前描述 的功能性。在此，特别是涉及用于(按照数据地）连接外部数据接口 7和/或数据接口 8的 编码。备选地或者附加地涉及用于建立通讯的编码，该通讯在一方面能在虚拟控制仪2和 /或虚拟控制仪插脚单元9和/或模拟环境3之间交换的数据rl和另一方面与所述能交 换的数据rl的确定相关的虚拟控制仪插脚A1、B1之间进行。此外，备选地或者附加地涉及 用于实现用于确定所属的虚拟的物理控制仪信号u (Al)、u (B1)的求解命令和/或计算命令 的编码和/或涉及用于实现与时间相关的虚拟的物理时间信号作为虚拟的物理控制仪信 号u(Al)、u(Bl)的编码和/或涉及用来实现用于从所属的虚拟的物理控制仪信号u(Al)、 u(Bl)确定能交换的数据rl的求解命令。
[0046] 最后，由虚拟控制仪插脚单元9产生的编码能够与虚拟控制仪2的编码以及模拟 环境3的编码一起在一个共同的模拟中执行，其中，所述模拟特别是涉及实时模拟。
【权利要求】
1. 用于在模拟器中利用模拟环境（3)测试虚拟控制仪（2)的至少一部分的测试装置 (1)，所述测试装置具有虚拟控制仪（2)和模拟环境（3)，其中，所述虚拟控制仪（2)包括至 少一个带有至少一个外部数据接口（7)的软件组件（4、5、6)，其中，所述模拟环境（3)包括 至少一个用于与所述虚拟控制仪（2)至少间接地进行数据交换的数据接口（8)，其特征在 于， 虚拟控制仪插脚单元（9)具有至少一个虚拟控制仪接口（10)并且借助于该虚拟控制 仪接口（10)至少与虚拟控制仪（2)的软件组件（4)的外部数据接口（7)连接， 所述虚拟控制仪插脚单元（9)具有至少一个模拟环境接口（11)并且借助于该模拟环 境接口与模拟环境（3)的数据接口（8)连接，以及 所述虚拟控制仪插脚单元（9)具有至少一个虚拟控制仪插脚（12)，该虚拟控制仪插脚 与要模拟的真实控制仪的物理接口的插脚通讯，其中，能通过虚拟控制仪插脚（12)传输虚 拟的物理控制仪信号。
2. 根据权利要求1所述的测试装置（1)，其特征在于，所述虚拟控制仪插脚单元（9)的 模拟环境接口（ 11)具有至少一个虚拟控制仪插脚（12 )，从而通过模拟环境（3 )的数据接口 (8) 也传输虚拟的物理控制仪信号。
3. 根据权利要求1或2所述的测试装置（1)，其特征在于，所述虚拟控制仪插脚单元 (9) 的模拟环境接口（ 11)完全由虚拟控制仪插脚（12)形成，从而通过模拟环境（3)的数据 接口（8)仅传输虚拟的物理控制仪信号。
4. 按照权利要求1所述的测试装置（1 )，其特征在于，所述虚拟控制仪插脚单元（9)的 模拟环境接口（ 11)不具有虚拟控制仪插脚（12 )，从而所述虚拟控制仪插脚单元（9 )建立了 在虚拟控制仪（2)和模拟环境（3)之间的直接连接，并且虚拟控制仪插脚单元（9)除了模拟 环境接口（ 11)之外具有所述至少一个虚拟控制仪插脚（12 )。
5. 根据权利要求1到4之一所述的测试装置（1 )，其特征在于，所述虚拟控制仪插脚单 元（9)具有至少一种通讯（rl: f (Al，B1))，所述通讯在一方面能在虚拟控制仪（2)和/或虚 拟控制仪插脚单元（9)和/或模拟环境（3)之间交换的数据（rl)和另一方面与所述能交换 的数据（rl)的确定相关的虚拟控制仪插脚（Al、B1)之间进行。
6. 根据权利要求5所述的测试装置（1 )，其特征在于，对于由通信（rl: f (Al，B1))所包 括的虚拟控制仪插脚（12)，用于确定所属的虚拟的物理控制仪信号（u (Al)，u (B1))的求解 命令和/或用于由所属的虚拟的物理控制仪信号（u(Al)，u(Bl))确定数据（rl)的求解命令 也存储在虚拟控制仪插脚单元（9)中。
7. 根据权利要求6所述的测试装置（1 )，其特征在于，所述用于确定所属的虚拟的物理 控制仪信号U (Al)，u (B1))的求解命令是与时间相关的函数并且用作确定与时间相关的虚 拟的物理时间信号、特别是以在时间上限定的时间信号的或者在时间上不限定的时间信号 的形式的物理时间信号。
8. 根据权利要求6所述的测试装置（1 )，其特征在于，所述用于由所属的虚拟的物理控 制仪信号U(Al)，u(Bl))确定数据（rl)的求解命令分析了与时间相关的控制信号、特别是 以在时间上限定的时间信号的或者在时间上不限定的时间信号的形式的控制信号。
9. 根据权利要求6到8之一所述的测试装置（1 )，其特征在于，所述求解命令是在虚拟 控制仪插脚单元（9)中的显式的计算命令和/或具有对虚拟控制仪（2)的至少一种计算命 令的至少一个参考和/或具有对模拟环境（3)的至少一种计算命令的至少一个参考。
10. 根据权利要求1到8之一所述的测试装置（1)，其特征在于，在所述虚拟控制仪插 脚单元（9 )中规定了虚拟的物理控制仪信号的特性。
11. 根据权利要求1到9之一所述的测试装置（1 )，其特征在于，在所述虚拟控制仪插 脚单元（9)中产生编码 以用于连接外部数据接口（ 7 )和/或数据接口（ 8 )，和/或 以用于建立在一方面能在虚拟控制仪（2)和/或虚拟控制仪插脚单元（9)和/或模拟 环境（3)之间交换的数据（rl)和另一方面与所述能交换的数据（rl)的确定相关的虚拟控 制仪插脚（A1、B1)之间的通讯，和/或 以用来实现用于确定所属的虚拟的物理控制仪信号（u(Al)、u(Bl))的求解命令和/或 计算命令，和/或 用于实现与时间相关的虚拟的物理时间信号作为虚拟的物理控制仪信号 (11(八1)，11出1))，和/或 用于实现用于由所属的虚拟的物理控制仪信号（u(Al)、u(Bl))确定能交换的数据 (rl)的求解命令。
12. 根据权利要求1到11之一所述的测试装置（1)，其特征在于，所述虚拟控制仪（2) 的编码、模拟环境（3)的编码以及按照权利要求11由虚拟控制仪插脚单元（9)产生的编码 在共同的模拟中执行，其中，所述模拟特别是实时模拟。
13. 虚拟的控制仪插脚单元（9)，用于虚拟地映射要模拟的真实控制仪的与插脚有关 的物理接口，其中，所述虚拟控制仪插脚单元（9)具有至少一个虚拟控制仪接口（ 10)、至少 一个模拟环境接口（ 11)以及至少一个虚拟控制仪插脚（12)，其中，借助于虚拟控制仪接口 (10)能建立与虚拟控制仪（2)的软件组件（4)的至少一个外部数据接口（7)的数据连接， 其中，利用模拟环境接口（ 11)能建立至少一种与模拟环境（3)的数据接口（8)的数据连接， 并且其中，虚拟控制仪插脚（12)与用于要模拟的真实控制仪的物理接口的插脚通讯，其中， 通过虚拟控制仪插脚（12)能传输虚拟的物理控制仪信号。
14. 根据权利要求13所述的虚拟控制仪插脚单元（9)，其特征在于权利要求2到12中 至少一个权利要求的特征部分的特征。
【文档编号】G05B23/02GK104142676SQ201410087645
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年3月11日 优先权日:2013年5月6日
【发明者】O·L·弗兰岑, K·克吕格尔 申请人:帝斯贝思数字信号处理和控制工程有限公司