今天本來(lái)是想簡(jiǎn)單的介紹一下dSPACE的Automotive simulation models（簡(jiǎn)稱ASM），但是想想還是把dSPACE這個(gè)公司的整個(gè)開(kāi)發(fā)流程寫(xiě)一下。這樣也可以了解一下汽車的整個(gè)軟件開(kāi)發(fā)流程是什么樣子，開(kāi)發(fā)過(guò)程中一般會(huì)用到什么東西以及開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)是什么。

介紹順序如下

1 dSPACE公司簡(jiǎn)介

2 dSPACE的工具鏈

3 dSPACE的優(yōu)缺點(diǎn)

4 總結(jié)

---

1 dSPACE公司簡(jiǎn)介

不知道大家是否知道dSPACE公司。他們自稱為embedded success，聽(tīng)起來(lái)可厲害了。

下面是公司主頁(yè)

主頁(yè) - dSPACE?www.dspace.com

在主頁(yè)瀏覽一圈，然后再進(jìn)入汽車相關(guān)產(chǎn)品介紹，就可以看到下面的畫(huà)面。

汽車相關(guān)產(chǎn)品介紹界面

通過(guò)這個(gè)頁(yè)面的介紹，相信大家也可以看出他們公司是做什么的。關(guān)鍵詞有仿真，硬件在環(huán)，數(shù)據(jù)記錄，AUTOSAR， 虛擬駕駛。最核心就是仿真。他們是參與整個(gè)V-cycle開(kāi)發(fā)的。也就是說(shuō)，他們除了不給你提供無(wú)人駕駛相關(guān)的控制算法以外，其他所有開(kāi)發(fā)所需要的硬件，開(kāi)發(fā)軟件（工具）都給你提供。所以，只要購(gòu)買相關(guān)產(chǎn)品，我們就可以方便的利用他們的軟件包。這個(gè)跟matlab的toolbox 很類似。比如上面圖片的最左下角有個(gè)ADASIS V2 Horizon， 這個(gè)東西是一個(gè)正在開(kāi)發(fā)的高精地圖標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議（或者說(shuō)是正在變成標(biāo)準(zhǔn)）。那么這個(gè)詞匯為什么會(huì)出現(xiàn)在他們的產(chǎn)品介紹里面？ 因?yàn)锳DASIS V2 Horizon既然是個(gè)協(xié)議，他就需要按標(biāo)準(zhǔn)編碼解碼，然后提取數(shù)據(jù)。這些都需要人力去做。但是，dSPACE就提供（賣）這個(gè)協(xié)議的SIMULINK blockset。需要用到這個(gè)協(xié)議的公司就可以直接通過(guò)購(gòu)買減少開(kāi)發(fā)成本。這類商品就是dSPACE的收入來(lái)源。同理，開(kāi)發(fā)無(wú)人車駕駛中所需要的CAN通訊，無(wú)線通訊，LAN通訊等等標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，都會(huì)被他們拿來(lái)打包成一個(gè)blockset， 然后再出售。

2 dSPACE的工具鏈

他們?yōu)槭裁促u這種服務(wù)？這種服務(wù)為什么會(huì)有市場(chǎng)？為什么他們的開(kāi)發(fā)工具敢賣那么貴？這就需要對(duì)他們的產(chǎn)品有整個(gè)理解。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，他們的研究人員把很多汽車軟件研發(fā)相關(guān)的軟件打包，出售。賣出的產(chǎn)品是library，他們稱之為庫(kù)，也稱之為Block set。 Block set 意味著模塊，也就是說(shuō)他們是MBD（Model based design）的開(kāi)發(fā)方式。也就是所有的算法都以SIMULINK的方式構(gòu)建的。

下圖就是dSPACE公司的高自由度汽車仿真模型ASM的SIMULINK截圖。

（每個(gè)模塊里面還有很多很多subsystems）

為什么非要在SIMULINK上構(gòu)建算法？在已有的代碼里面添加內(nèi)容不就完了么，干嘛費(fèi)勁的在SIMULINK里面做？據(jù)我所知，這是因?yàn)镮SO26262 功能安全標(biāo)準(zhǔn)里面，規(guī)定了要用MBD。下圖是汽車開(kāi)發(fā)的V-cycle（就是一種解釋開(kāi)發(fā)順序的圖）。

下面來(lái)看看他們的提供的主要服務(wù)。

https://www.dspace.com/en/inc/home/products/products.cfm#filterterms=term-344

上圖中都是分散開(kāi)解釋的，所以會(huì)覺(jué)得有很多內(nèi)容。但是這些東西都可以通過(guò)他們的核心軟件model desk， motion desk， control desk（還有很多，只不過(guò)我只用過(guò)這些）。

整個(gè)工具核心就是ASM。也就是車輛仿真模型。在車輛仿真模型構(gòu)建好的情況下，通過(guò)他們自己的model desk可以修改ASM模型里面的參數(shù)。也就是說(shuō)不用到每個(gè)SIMULINK的subsystem 挨個(gè)找相關(guān)參數(shù)，就可以直接在model desk 配置車輛參數(shù)。相信我, ASM可調(diào)節(jié)的參數(shù)詳細(xì)到整車廠估計(jì)都拿不出所有數(shù)據(jù)。（PC端）

下圖就是model desk的主頁(yè)面。里面可以看到可以調(diào)節(jié)environment，vehicle dynamics，trailer,soft ecu, engine,drivetrain,eletric components…等等。其中很多東西就是需要額外購(gòu)買相關(guān)block set才能用。圖片中這個(gè)是滿狀態(tài)的ASM。（PC端）

Motion desk 是可以通過(guò)model desk 生成的模型將其可視化的工具。也就是把車輛，周邊環(huán)境，周邊車輛，交通情況，行人等都可視化的工具。可以生成很復(fù)雜的交通環(huán)境。這里沒(méi)什么特別要交代的。（PC端）

以上所有的東西都是基于PC完成的。而汽車是嵌入式的系統(tǒng)，所以要生成c代碼。在modeldesk，我們可以選擇按照特定標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議生成代碼，然后需要把這些代碼build到real time embedded 系統(tǒng)中。一直到build 都是由pc端的model desk完成。但是一旦build，并將整個(gè)系統(tǒng)放入嵌入式設(shè)備之后，就沒(méi)有model desk能做的事情了。

但是嵌入式設(shè)備中跑的系統(tǒng)我們想觀察，有些參數(shù)我想更改，也要log 數(shù)據(jù)。那么這步驟就是由control desk完成的。這嵌入式設(shè)備當(dāng)然dSPACE也會(huì)提供。比如Autobox,DS1006 （嵌入式設(shè)備）。設(shè)備價(jià)格也是相當(dāng)?shù)馁F。

那么有些人就好奇，算法build好了，在嵌入式設(shè)備中開(kāi)始運(yùn)行了，so WHAT？ 之后就是最重要的部分了。這部分就是硬件在環(huán)仿真。

想象一下，如果一個(gè)整車廠要開(kāi)發(fā)新的車，新的控制算法。但是整車廠不可能說(shuō)新車的所有部件都做出來(lái)后才開(kāi)始開(kāi)發(fā)軟件代碼。那么就需要有一個(gè)虛擬的車可以讓工程師按照新開(kāi)發(fā)的車輛調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)。只要數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)好了，我們就可以把這個(gè)虛擬的車當(dāng)作真車來(lái)進(jìn)行軟件測(cè)試。理論上，如果ASM足夠好的話，參數(shù)足夠的話，ASM應(yīng)該可以提供跟真車一樣的行為。那么把這個(gè)虛擬的車加載到嵌入式系統(tǒng)中的話，嵌入式系統(tǒng)中跑的其實(shí)就是真車一樣的虛擬車（包括周邊環(huán)境，傳感器，車道等等內(nèi)容）。這時(shí)候，我們只要在嵌入式系統(tǒng)提取I/O并連接到整車廠開(kāi)發(fā)的ECU，那么對(duì)于開(kāi)發(fā)的ECU來(lái)說(shuō)，它就是接收到了跟真車行駛時(shí)候一樣的input。工程師就可以通過(guò)ECU的反饋來(lái)判斷開(kāi)發(fā)的軟件是否有問(wèn)題。

這就是dSPACE整個(gè)工具鏈。

所有的一切都是為了最后做硬件在環(huán)仿真。

但是！我們研究無(wú)人車的話，可以參考dSPACE的ASM學(xué)習(xí)車輛動(dòng)力學(xué)相關(guān)知識(shí)。那真的詳細(xì)到不能再詳細(xì)了。我們可以理解車輛的每一步的控制邏輯。理解好了，再去配合場(chǎng)景構(gòu)建+傳感器的行駛環(huán)境，構(gòu)建虛擬駕駛環(huán)境，算法就直接可以在SIMULINK構(gòu)建。且因?yàn)槭腔赟IMULINK開(kāi)發(fā)，測(cè)試好的代碼可以直接拿到別的支持MBD的地方使用。

dSPACE的工具鏈對(duì)于無(wú)人車研究起到的作用跟prescan很類似，傳感器+虛擬環(huán)境+汽車動(dòng)力學(xué)仿真。但是prescan不提供硬件，block set（CAN block set，satellite block set, ADASIS v2 Horizon, Wireless communiation）這種東西。所以做試車實(shí)驗(yàn)什么的話，dSPACE會(huì)更加方便一些。也會(huì)更貴一些。

有時(shí)候感覺(jué)，光看他們的產(chǎn)品就可以知道汽車軟件開(kāi)發(fā)要干些什么。。。

3 dSPACE的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

復(fù)雜度很高，可以調(diào)節(jié)各種參數(shù)

軟件硬件延伸性很好

MBD可以讓每個(gè)邏輯的來(lái)龍去脈都變得很清晰

提供汽車相關(guān)產(chǎn)業(yè)的幾乎所有眼神服務(wù)

缺點(diǎn)：

貴，貴，貴，啥都得買

太復(fù)雜

學(xué)起來(lái)費(fèi)勁

服務(wù)產(chǎn)品概念很抽象（理解他們?yōu)樯陡屹u賣的這么貴，就花了我很長(zhǎng)時(shí)間）

4 總結(jié)

今天簡(jiǎn)單講了下dSPACE的工具鏈。詳細(xì)的內(nèi)容其實(shí)都在他們的官網(wǎng)里。

對(duì)于無(wú)人車系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，其實(shí)和prescan的區(qū)別并不大。但是如果涉及到實(shí)車測(cè)試什么的，dSPACE的工具鏈就要強(qiáng)大很多了。因?yàn)樗麄兲峁┑氖钱a(chǎn)業(yè)從頭到尾的解決方案，而prescan和carsim只是個(gè)軟件。這也是為什么他們敢賣那么貴的原因，因?yàn)閺念^到尾的服務(wù)基本沒(méi)什么公司在做。

轉(zhuǎn)自：https://zhuanlan.zhihu.com/p/38266888

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的无人车系统仿真相关软件介绍-dSPACE的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

如果覺(jué)得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。