CN102262394A

CN102262394A - 车辆系统建模系统和方法

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Publication number: CN102262394A
Application number: CN2011101350780A
Authority: CN
Inventors: M.A.克罗平斯基; M.考; G.费里斯; H.M.埃斯法罕; W-C.林; M.A.斯蒂尔; O.马修斯
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-05-24
Filing date: 2011-05-24
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2031-05-24
Also published as: US20110288840A1; CN102262394B; US8739049B2; DE102011101920A1

Abstract

本发明涉及车辆仿真系统，包括编译模块、解析模块、封装模块、建模模块以及仿真模块。编译模块基于可由车辆控制模块执行并且与第二类型操作系统兼容的源代码生成与第一类型操作系统兼容的目标代码。解析模块基于源代码和目标代码生成定义文件和可扩展标记语言（XML）文件。封装模块基于目标代码和定义文件生成库文件。建模模块基于XML文件和虚拟模型的用户配置生成用于虚拟模型的基于模型的源代码。仿真模块用虚拟模型仿真车辆装置的操作。

Description

车辆系统建模系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2010年5月24日提交的美国临时申请No.61/347,629的权益。上述申请的公开通过引用整体地结合于本文中。

技术领域

本公开涉及车辆硬件和软件仿真系统和方法。

背景技术

此处提供的背景技术的描述的目的是总体地给出本公开的背景。当前署名的发明人的工作，在该背景技术部分所描述的程度，以及在提交时可能不构成现有技术的本发明的方面并非明示或暗示地接受为本公开的现有技术。

车辆控制器和硬件可以于生产前在仿真环境中测试，以确保组件和系统的精确度。车辆仿真系统提供了仿真环境。车辆仿真系统为了硬件在环（HIL）测试而存在。HIL测试包括使用在与物理和仿真负载接口的目标控制模块上执行的嵌入式软件。

尽管HIL测试可以是有效的，但是HIL测试需要开发物理负载或实时仿真负载，这些负载很昂贵且仅能稍后在开发周期中执行。HIL测试还包括使用一组硬件装置，如车辆控制模块（例如，变速器控制模块）和信号仿真器。

发明内容

车辆仿真系统包括编译模块、解析模块、封装模块、建模模块以及仿真模块。编译模块基于由车辆控制模块执行以及与第二类型操作系统兼容的源代码生成与第一类型操作系统兼容的目标代码。解析模块基于源代码和目标代码生成定义文件和可扩展标记语言（XML）文件。封装模块基于目标代码和定义文件生成库文件。建模模块基于XML文件和虚拟模型的用户配置，为虚拟模型生成基于模型的源代码。仿真模块用虚拟模型仿真车辆装置的操作。

车辆仿真方法包括：基于由车辆控制模块执行且与第二类型操作系统兼容的源代码生成目标代码，该目标代码与第一类型操作系统兼容；基于源代码和目标代码生成定义文件和可扩展标记语言（XML）文件；基于目标代码和定义文件生成库文件；基于XML文件和虚拟模型的用户配置生成用于虚拟模型的基于模型的源代码；以及用所述虚拟模型仿真车辆装置的操作。

在其它特征中，上面介绍的系统和方法由一个或多个处理器执行的计算机程序实现。计算机程序可以驻留在有形的计算机可读介质中，例如但不限于存储器、非易失性数据存储和/或其它合适的有形存储介质。

此外，本发明还涉及以下技术方案。

1. 一种车辆仿真系统，包括：

编译模块，基于可由车辆控制模块执行并且与第二类型操作系统兼容的源代码生成与第一类型操作系统兼容的目标代码；

基于所述源代码和所述目标代码生成定义文件和可扩展标记语言（XML）文件的解析模块；

基于所述目标代码和所述定义文件生成库文件的封装模块；

基于所述XML文件和虚拟模型的用户配置而生成用于所述虚拟模型的基于模型的源代码的建模模块；以及

用所述虚拟模型仿真车辆装置的操作的仿真模块。

2. 如技术方案1的车辆仿真系统，其特征在于，所述建模模块包括：

图形用户接口（GUI）模块，在第一GUI中显示可配置模块，并且当选择了所述可配置模块时，显示第二GUI；

数据获取模块，从所述XML文件获取用于所述虚拟模型的数据，且基于所述获取的数据选择性地产生所述第二GUI的菜单。

3. 如技术方案2的车辆仿真系统，其特征在于，所述建模模块进一步包括：

配置模块，基于所述XML文件和通过所述第二GUI获得的所述用户配置输入而生成所述基于模型的源代码；以及

模型更新模块，基于通过所述第二GUI获得的所述用户配置输入而更新显示在所述第一GUI中的所述可配置模块。

4. 如技术方案2的车辆仿真系统，其特征在于，所述数据获取模块通过第一菜单显示用于选择的所述虚拟模型，

其中，所述数据获取模块通过第二菜单显示用于选择的由所述虚拟模型调用的函数；

其中，所述数据获取模块通过第三菜单显示额外作为所述函数的输入和输出中的一个的变量。

5. 如技术方案2的车辆仿真系统，其特征在于，当选择了所述第二GUI的任务调度选项时，所述GUI模块显示第三GUI。

6. 如技术方案5的车辆仿真系统，其特征在于，所述配置模块进一步基于通过所述第三GUI而获得的配置输入而生成所述基于模型的源代码。

7. 如技术方案5的车辆仿真系统，其特征在于，所述数据获取模块基于所述XML文件生成任务列表。

8. 如技术方案7的车辆仿真系统，其特征在于，所述数据获取模块通过所述第三GUI显示算法任务和函数中的至少一个用于补充所述任务列表。

9. 如技术方案7的车辆仿真系统，其特征在于，进一步包括基于所述库文件和所述基于模型的源代码生成可执行文件的可执行生成模块，

其中，所述执行模块使用所述可执行文件、所述任务列表和所述装置的虚拟模型仿真所述装置的操作。

10. 如技术方案1的车辆仿真系统，其特征在于，所述第一和第二操作系统是不同的。

11. 一种车辆仿真方法，包括：

基于可由车辆控制模块执行且与第二类型操作系统兼容的源代码而生成与第一类型操作系统兼容的目标代码；

基于所述源代码和所述目标代码生成定义文件和可扩展标记语言（XML）文件；

基于所述目标代码和所述定义文件生成库文件；

基于所述XML文件和虚拟模型的用户配置生成用于所述虚拟模型的基于模型的源代码；以及

用所述虚拟模型仿真车辆装置的操作。

12. 如技术方案11的车辆仿真方法，进一步包括：

在第一图形用户接口（GUI）中显示可配置模块；

当选择了所述可配置模块时显示第二GUI；

从所述XML文件获取用于所述虚拟模型的数据；以及

基于所述获取的数据选择性地产生所述第二GUI的菜单。

13. 如技术方案12的车辆仿真方法，其特征在于，进一步包括：

基于所述XML文件和通过所述第二GUI获得的所述用户配置输入而生成所述基于模型的源代码；以及

基于通过所述第二GUI获得的所述用户配置输入而更新显示在所述第一GUI中的所述可配置模块。

14. 如技术方案12的车辆仿真方法，其特征在于，进一步包括：

通过第一菜单显示用于选择的所述虚拟模型；

通过第二菜单显示用于选择的由所述虚拟模型调用的函数；以及

通过第三菜单显示额外作为所述函数的输入和输出之一的变量。

15. 如技术方案12的车辆仿真方法，其特征在于，进一步包括，当选择了所述第二GUI的任务调度选项时显示第三GUI。

16. 如技术方案15的车辆仿真方法，其特征在于，进一步包括，进一步基于通过所述第三GUI获得的配置输入生成所述基于模型的源代码。

17. 如技术方案15的车辆仿真方法，其特征在于，进一步包括，基于所述XML文件生成任务列表。

18. 如技术方案17的车辆仿真方法，其特征在于，进一步包括，通过所述第三GUI显示算法任务和函数中的至少一个用于补充所述任务列表。

19. 如技术方案17的车辆仿真方法，其特征在于，进一步包括：

基于所述库文件和所述基于模型的源代码生成可执行文件；以及

使用所述可执行文件、所述任务列表和所述装置的虚拟模型仿真所述装置的操作。

20. 如技术方案11的车辆仿真方法，其特征在于，所述第一和第二操作系统是不同的。

本公开的其它应用领域将从下面提供的详细介绍中变得明显。应该理解的是，详细介绍和具体实例仅用于说明目的，不是旨在限制公开的范围。

附图说明

从详细说明和附图将更全面地理解本公开，其中：

图1A、1B和图2是根据本公开的原理的示例性车辆仿真系统的功能框图。

图3是根据本公开的原理的操作系统的示例性文件结构的图示。

图4是根据本公开的原理的示例性第一图形用户接口（GUI）的图示。

图5是根据本公开的原理的示例性的第二GUI的图示。

图6是根据本公开的原理的第一示例性软件在环（SIL）GUI的图示。。

图7是根据本公开的原理的第二示例性SIL GUI的图示。

图8是根据本公开的原理的第一SIL GUI的另一示例性图示。

图9是根据本公开的原理的第二SIL GUI的另一示例性图示。

图10是根据本公开的原理的第一SIL GUI的另一示例性图示。

图11是根据本公开的原理的第二SIL GUI的另一示例性图示。

图12-14是根据本公开的原理的第三示例性SIL GUI的示例性图示。

图15是根据本公开的原理的执行车辆系统仿真的示例性方法。

具体实施方式

以下描述在本质上仅仅是示例性的，并且绝不意图限制本公开，其应用或用途。为了清楚，在附图中使用相同的标号来表示相似的元件。如本文所用，短语A，B和C中的至少一个应被理解为表示逻辑（A或B或C），使用的是非排他的逻辑或。应该懂得，方法中的步骤可以以不同的顺序执行，而不改变本公开的原理。

第一备选硬件在环（HIL）测试包括使用源代码（如C代码、Fortran等）对车辆控制模块的仿真以及装置模型的仿真。源代码可以是手工代码或以自动方式生成的代码（称为自动码）。手工代码可以指手动操作源代码，可以包括错误。HIL测试方法不是可扩展的，因为与车辆控制模块相关的代码是固定的。使用这种方法改变源代码以及执行额外的仿真是缓慢的。

另一备选HIL测试（称为双模混合总线测试）包括利用基于模型的软件来仿真车辆控制模块和车辆组件或系统。基于模型的仿真软件（如Mathworks出品的Matlab和Simulink软件）在微软Windows操作系统中运行，包括连接功能块以及相对应的输入和输出来创建模型。模型在Windows环境中开发，可以基于开发的模型生成自动码。基于模型的软件是用户友好的，允许方便操作模型、功能块、信号等。但是，双模混合总线测试不允许集成以C代码写的车辆控制模块的软件。

作为HIL测试的一个备选，可执行软件在环（SIL）测试。SIL测试包括汽车控制系统仿真，在仿真中，通过执行仿真环境中的车辆控制模块的实际目标嵌入式处理器软件来获得控制算法的全部或部分行为。SIL测试包括仿真负载，如下面这些的输入及输出：汽车区域网路（CAN）、控制模块、装置模型、传感器等。

在SIL测试环境中，目标软件，如变速器控制模块（TCM）软件，虚拟链接于装置模型。SIL测试不需要特别的与装置相关的硬件。装置模型仿真装置的实际操作（如发动机、变速器或车辆动力学）。装置模型接收来自仿真控制模块的输入，产生可反馈的输出。目标软件虚拟链接于装置模型允许在开发周期的早期在虚拟环境中评估车辆系统。

在下面的介绍中，术语“任务”指在仿真期间执行的软件函数或在方法中执行的项目、函数或步骤。函数指在较大的程序中的一部分代码的子例程或子程序。任务可以包括多个子任务。此外，在下面的介绍中，术语“环”指一组任务或函数。

现在参考图1A，显示了车辆仿真系统2的功能框图。车辆仿真系统2包括带有宿主控制模块6和存储器8的宿主4。存储器8可以在位置上远离宿主4，通过网络被存取，或者可以位于宿主4内，如图示。

宿主控制模块6包括控制车辆的一个或多个车辆控制模块、组件和系统的仿真的车辆系统仿真（VSS）控制模块10。VSS控制模块10可以控制：将源代码转换为基于模型的代码；将从源代码生成的基于模型的代码与通过仿真软件生成的基于模型的代码结合；以及基于基于模型的代码生成模型。

宿主控制模块6可以包括模型生成模块12、调度模块14、驱动循环模块20、装置模型选择模块22、数据处理模块24、校准模块26以及调试器模块28。

模块生成模块12生成SIL模型。例如，可以利用模块生成模块12来生成与装置模型（如变速器、发动机、车辆或其它合适的装置）结合使用的模型。模块生成模块12可以建立包括将新近生成的模型的输入和输出与其它模型对象挂钩的一个或多个模型。挂钩可以指，如，将模型的输入和输出连接到信号线或块的节点和/或模型。对象可以是节点、信号线、输入、输出、存储的变量等。

调度模块14调度仿真环境中执行的仿真任务的顺序。调度模块14可以是基于事件和/或时间的。任务可以基于条件执行和/或例如按顺序执行。例如，当某个条件或事件发生时可以执行一系列任务。在给定的时间段内，可以执行多个任务。调度模块14可以调度例如如算法任务、函数、控制系统软件任务和其它合适的任务。

驱动循环模块20控制一个或多个控制模型的输入。例如，驱动循环模块20可以在用户输入、预定义信号输入和已存储的车辆信号间选择并提供给给定模型。

装置模型选择模块22选择一个或多个装置模型的精确度水平。精确度水平指装置模型的复杂度以及装置模型精确仿真装置的实际组件和/或系统的程度。仿真具有更高精确度水平的装置模型可以更精确地仿真装置实际上将如何执行。但是，更高精确度水平的处理时间通常比稍低精确度水平的处理时间长些。

数据处理模块24选择要监测的对象、获取各数据、处理各数据等。与要监测的对象相关的数据存储在存储器8中的对象数据文件30中。校准模块26允许对存储器8中的变量或存储值（在校准文件32中）的校准。校准模块26可以调整各种类型的值，包括布尔值、标量值、表值等。调试器模块28用于调试基于模型的代码。

存储器8可以包括例如基于源代码的库40、基于建模环境的库42、输入共享变量44、输出共享变量46以及函数库48。基于源代码的库40包括基于模型的代码，用于基于源代码生成的模型（或模型组50）。基于模型的代码可以在建模环境中执行，用于生成虚拟模型。虚拟模型可以利用基于模型的软件在建模环境中观察。基于模型的代码可以用于执行仿真以及在仿真环境中用一个或多个其它模型仿真模型的操作。

基于建模环境的库42可以包括模型。仅用于示例，模型可以包括装置模型52、如控制模型54、传感器模型56、控制器局域网络（CAN）模型58、致动器模型60、变速器模型62、发动机模型64、车辆模型66以及其它合适的模型。

每个装置模型可以用于仿真相应的装置。仅用于示例，传感器模型可以用于仿真车辆的传感器，如发动机速度传感器、车辆速度传感器、温度传感器、压力传感器、流率传感器等。CAN模型可以用于仿真通过车辆的CAN接收到的输出信号。致动器模型可以用于仿真致动器，如火花塞、电动马达、节气门、螺线管、燃料喷射器或车辆的其它致动器。

输入共享变量44和输出共享变量46可指被一个或多个模型共享的变量。输入共享变量44和输出共享变量46可包括全局变量，或可包括与一个或多个模型、算法或函数相关的变量。函数库48可包括额外标准块，如用于生成一个或多个块的数学函数。

宿主4还可包括显示装置70、用户输入装置72以及编译器74。由宿主控制模块6生成的一个或多个图形用户接口（GUI）76可以通过显示装置70为用户显示。例如，用户输入装置72可以是例如指向装置（如鼠标、笔与板、触摸屏等）、键盘和/或一个或多个其它合适的装置。用户输入装置72可包括各种实现的显示装置70。显示装置70可包括例如显示器、投影机或其它合适的显示装置。编译器74可编译一个或多个类型的代码，如源代码、基于模型的代码和/或自动码。

现在参考图1B，显示了示例性VSS系统100的另一功能框图。源代码文件102包括用于在建模环境中创建模型的源代码。可以在仿真环境中仿真带有一个或多个其它模型的模型的操作，如装置模型（如发动机、变速器、排放系统、车辆或其它合适的装置）。仅用于示例，源代码可以是Fortran编程语言、C编程语言或其它合适的语言。源代码可以以自动方式、手工或其它合适的方式撰写。

交叉编译器模块106编译源代码。交叉编译器模块106可以将源代码转换成目标代码，并把目标代码存储在目标代码文件110中。目标代码可以是与交叉编译器模块106运行的操作系统不同的操作系统兼容的二进制代码。交叉编译器模块106运行的操作系统将被称为第一操作系统，与目标代码兼容的操作系统将被称为第二操作系统。仅用于示例，第一操作系统可以包括基于Linux的操作系统或其它合适的操作系统，第二操作系统可以包括基于微软Windows的操作系统或其它合适的操作系统。仅用于示例，交叉编译器模块106可包括不同实现的mingw32-gcc模块。

解析模块114从源代码文件102和目标代码文件110中提取信息。解析模块114基于所提取的信息产生定义文件118和可扩展标记语言（XML）文件122。XML文件122包括描述源代码文件102的源代码的信息，如相关变量、校准、函数、算法以及其它合适的信息。定义文件118包含描述将从一个或多个库中导出的数据的信息。

封装模块126可基于来自定义文件118和目标代码文件110中的数据产生源代码动态链接库（DLL）文件130和静态库文件134。仅用于示例，封装模块126可包括不同实现的mingw32-dllwrap模块。在不同实现中，源代码DLL文件130和静态库文件134可被包括在一个文件中。

校准使能模块138从源代码DLL文件130和一个或多个数据（.DAT）文件（如数据文件142）中提取校准信息。校准使能模块138基于来自源代码DLL文件130和/或一个或多个数据文件的数据产生校准文件146。校准文件146可包括被例如INCA模块（未示出）的校准模块使用的信息。仅用于示例，校准文件146可以是XML文件。

当通过用户输入激励时，建模模块160产生和显示一个或多个图形用户接口（GUI）（例如，参看图2-14)。用户输入可以包括通过指向装置（如鼠标、笔和板、触摸屏等）、键盘以及/或一个或多个其它合适装置所作的用户输入。一个或多个GUI可以显示在显示屏（如显示器）、投影仪或其它合适的显示装置上。

建模模块160可以运行在第二操作系统中。更具体地，建模模块可以运行在与第二操作系统兼容的建模环境（例如程序空间）中。仅用于示例，建模模块160可运行在Simulink建模环境中。

建模模块160从XML文件122获取数据，有选择地通过一个或多个GUI为用户显示获取的数据。用户可以通过一个或多个GUI在建模域内配置模型。建模模块160基于从XML文件122获取的数据和用户提供的配置生成模型源代码文件164。模型源代码文件164包括与第二操作系统兼容且运行在建模域的代码。仅用于示例，模型源代码文件164可包括S函数代码或其它合适类型的代码。换言之，模型源代码文件164可包括以S函数编程语言或其它合适的编程语言写的代码。

可执行生成模块168基于源代码DLL文件130和模型源代码文件164生成可执行DLL文件172（也称为动态加载可执行）。可执行生成模块168可进一步基于静态库文件134生成可执行DLL文件172。例如，可执行生成模块168可将模型源代码文件164编译和链接进可执行DLL文件172。可执行DLL文件172由建模/仿真软件在建模环境中执行。仅用于示例，可执行DLL文件172可结合包括装置模型的模型文件176来执行。

现在参考图2，显示了VSS系统100的另一示例性功能框图。构建模块202可包括交叉编译器模块106、解析模块114以及封装模块126。构建模块202还可包括压缩模块206。

压缩模块206可将源代码文件102压缩进源代码压缩文件210中。压缩模块206可将XML文件122、源代码DLL文件130、静态库文件134以及源代码压缩文件210压缩进压缩文件214中。仅用于示例，当被用户输入触发时，压缩模块206可创建压缩文件214，并把XML文件122、源代码DLL文件130、静态库文件134以及源代码压缩文件210压缩进压缩文件214中。尽管没有示出，压缩模块206还可将定义文件118和一个或多个其它文件压缩进压缩文件214中。示例性虚线218示出了在第一操作系统和第二操作系统之间的示例性分割。

现在参考图3，显示了第二操作系统的示例性文件结构300。文件结构300可包括N个第一级项目302，其中N是大于零的整数。仅用于示例，第一级项目302可包括文件夹、文件或其它合适项目。每个第一级项目302可包括一个或多个被称为第二级项目的子项目。仅用于示例，第一级项目310包括第二级项目314和318。

每个第二级项目可包括一个或多个子项目。第二级项目的子项目可被称为第三级项目。仅用于示例，第二级项目314包括第三级项目322。每个第三级项目可包括一个或多个子项目等等。

文件结构300可在第一视图窗格326中显示。当从第一视图窗格326中选择文件结构300的一个项目时，所选项目的子项目，如果存在，可以展示在第二视图窗格330中。仅用于示例，当在第一视图窗格326中选择第二级项目314时，第二级项目314的子项目显示在第二视图窗格330中。

再参考图2并继续参考图3，用户可将压缩文件214存储作为文件结构300的一个预先确定的项目的子项目。仅用于示例，用户可将压缩文件214存储作为第二级项目314的子项目（即，第三级项目），如图3中的实例所示。在第二操作系统中可运行的解压缩模块224选择性地将压缩文件214解压缩。更具体地，解压缩模块224将压缩在压缩文件214中的文件提取到选定位置。仅用于示例，解压缩模块224可将文件提取到第二级项目314的子项目，如图3的实例所示。源代码压缩文件210可被提取成为第三级项目322的子项目（即，第四级项目）。以这种方式，源代码压缩文件210可保持与其它提取的文件分开。

建模模块160可包括GUI模块240、数据获取模块244、配置模块248、模型更新模块252以及仿真模块256。当用户打开建模/仿真软件时，GUI模块240可为用户打开和显示第一GUI。

现在参考图4，显示了示例性第一GUI 402的图。第一GUI 402可包括第一组预定选项，如选项406、选项410等。仅用于示例，第一组预定选项可包括算数运算符、逻辑运算符、比较运算符、数学函数、计数器和定时器、延迟块、子系统块、非线性块、控制块以及滤波器和平均。第一组预定选项还可包括例如参数和常量、信号、分析块（如源和汇），模型文档、之前已用块、例子以及基于模型的代码生成选项414。当用户选择基于模型的代码生成选项414时，GUI模块240可为用户打开和显示第二GUI。

现在参考图5，显示了示例性第二GUI 502的图。第二GUI 502可包括第二组预定选项，如选项506、选项510等。仅用于示例，第二组预定选项可包括数据对象向导选项、模型辅助选项、内部类型创建选项、遗留代码选项、环境控制器选项以及软件在环（SIL）选项514。当用户选择SIL选项514时，GUI模块240可为用户打开和显示第一SIL GUI。

现在参考图6，显示了示例性第一SIL GUI 602的图。当用户首先选择SIL选项514时，为用户显示处于初始状态（例如，空白）的SIL模块606。总体而言，SIL模块606、SIL模块606的输入（未示出）以及SIL模块606的输出（未示出）可被称为虚拟模型。模型可包括零到N个SIL块。在给定时间，每个SIL块与单独一个DLL文件相关。但是，多于一个的SIL块可以使用相同的底层DLL文件或不同的底层DLL文件。SIL块可被视为类似建模环境中的任何其它块。

用户可以通过菜单610加载以前保存的虚拟模型。仅用于示例，菜单610可包括文件菜单，用户通过文件菜单可选择打开选项（未示出）和从一个或多个以前保存的虚拟模型中选择以前保存的虚拟模型。当用户加载以前保存的虚拟模型时，GUI模块240在第一SIL GUI 602中显示以前保存的虚拟模型。

用户可通过第一SIL GUI 602选择虚拟模型。仅用于示例，用户可通过双击SIL模块606或者以其它合适的方式选择虚拟模型。SIL模块606的选择将被随后讨论，以前保存的虚拟模型的选择可导致相似或相同的结果。当选择虚拟模型时，GUI模块240可为用户打开和显示第二SIL GUI。

现在参考图7，显示了示例性第二SIL GUI 702的图。第二SIL GUI 702包括多个域，用户可使用这些域来配置所选的虚拟模型和/或被所选虚拟模型调用的函数。仅用于示例，第二SIL GUI 702可包括SIL构建域705、函数域710、变量域714、输入域718以及输出域722。

数据获取模块244为SIL构建域706、函数域710和变量域714获取数据。数据获取模块244基于获取的数据产生SIL构建域706、函数域710和变量域714。更具体地，数据获取模块244基于获取的数据分别产生SIL构建域706的菜单（即，下拉菜单）740、函数域710的菜单744和变量域714的菜单748。

关于SIL构建域706，数据获取模块244可查看文件结构300中的预定项目的子项目。仅用于示例，在解压缩模块224将文件提取到第二级项目314的情况下，数据获取模块244可查看第二级项目314的子项目。数据获取模块244可获取文件结构300中的预定项目的预定类型子项目的名称。仅用于示例，数据获取模块244可获取文件结构300中的预定项目的XML文件的名称。

数据获取模块244可基于获取的数据产生SIL构建域706的下拉菜单740。仅用于示例，数据获取模块244可用XML文件的名称产生下拉菜单740。当用户选择SIL构建域706的下拉菜单740时，GUI模块240选择性地显示下拉菜单740中的名称。用户可从下拉菜单740中选择名称。该名称对应于用户可配置的虚拟模型，包括采用一个或多个其它虚拟模型的仿真，和/或用于执行其它合适的操作。

一旦用户选择了名称（即，虚拟模型），数据获取模块244获取关于所选虚拟模型相关的函数的数据。与所选虚拟模型相关的函数可被定义在例如XML文件中。数据获取模块244可用相关函数的名称产生函数域710的下拉菜单744。相关函数可包括例如被所选虚拟模型调用的一个或多个函数、空函数或系统函数。被所选虚拟模型调用的函数可被定义在例如XML文件中。

当选择了可被所选虚拟模型调用的空函数或一个函数时，用户可以通过变量域714选择性地配置输入和输出。当所选虚拟模型将要使用一个或多个可用变量而不调用相关函数时，可选择空函数。

数据获取模块244获取与所选虚拟模型相关的变量以及模型文件176可用的变量。与所选虚拟模型相关的变量可被定义在例如XML文件中。数据获取模块244可用相关变量产生变量域714的下拉菜单748。

当用户选择了变量域714时，数据获取模块244选择性地显示下拉菜单748中的变量的名称。用户可从下拉菜单748中选择一个变量。一旦从下拉菜单748中选择了一个变量，用户可增加所选变量作为输入或输出。用户可通过选择变量域714的输入选项752来增加所选变量作为输入。用户可通过选择变量域714的输出选项756来增加所选变量作为输出。用户可增加一个或多个其它输入和/或输出。

当增加可用变量作为输入时，数据获取模块244将所选变量增加到输入域718中。更具体地，数据获取模块244将所选变量增加到输入域718的输入列表760中。数据获取模块244可为增加的输入获取单位数据以及为增加的输入获取尺寸数据。数据获取模块244分别将单位数据和尺寸数据增加到输入域718的单位列表764中和尺寸列表768中。

当增加所选变量作为输出时，数据获取模块244将所选变量增加到输出域722中。更具体地，数据获取模块244将所选变量增加到输出域722的输出列表772中。数据获取模块244可为增加的输出获取单位数据以及为增加的输出获取尺寸数据。数据获取模块244分别将单位数据和尺寸数据增加到输出域722的单位列表776中和尺寸列表780中。

当通过函数域710选择了所选虚拟模型调用的一个函数（即，不是空函数或系统函数）时，数据获取模块244获取与该函数预相关的输入和/或输出。预相关的输入和/或输出可被定义在例如XML文件中。数据获取模块244分别基于预相关输入和预相关输出产生输入域718和输出域722（的列表）。

用户可通过输入域718的输入删除选项784来从输入域718删除所增加的输入。用户可通过输出域722的输出删除选项788来删除所增加的输出。但是，在某些情况下，可能无法删除预相关输入和预相关输出。用户可以通过保存选项792来保存第二SIL GUI 702（和第一SIL GUI 602）的配置。用户可以通过取消选项796来丢弃未保存的配置。

现在参考图8，显示了第一SIL GUI 602的另一示例性图。模型更新模块252基于第二SIL GUI 702的配置，更新通过第一SIL GUI 602显示的虚拟模型802。模型更新模块252基于在函数域710的下拉菜单744中所选的函数更新SIL模块606的名称部分806。

模型更新模块252为输入域718的每个输入创建和显示输入指示符814（例如，箭头指向）。模型更新模块252为输出域722的每个输出创建和显示输出指示符818（例如，箭头来源）。对于每个输入和输出指示符，模型更新模块252可显示变量名称和单位。模型更新模块252还可显示尺寸和/或其它合适的数据。分别在822和826图示了模型更新模块252如何为输入指示符和输出指示符显示名称和单位的示例。

当用户选择保存选项792时，模型更新模块252可基于第二SIL GUI 702的配置，更新通过第一SIL GUI 602显示的虚拟模型。在各种实现中，模型更新模块252可在每次第二SIL GUI 702的一个域发生改变的时候或以其它合适的频率更新第一SIL GUI 602。

图9包括第二SIL GUI 702的另一示例性图。输入域718还可包括输入向上选项902和输入向下选项906。输入向上选项902或输入向下选项906可用于移动在第一SIL GUI 602中相对于非选择输入的所选择输入显示的地方。仅用于示例，当用户选择了在输入列表760中的一个输入（或与一个输入相关的单位或尺寸）时，模型更新模块252可分别在每次用户选择输入向上选项902或输入向下选项906时，在第一SIL GUI 602中移动所选择的输入向上或向下一个位置。这在图10中通过示例性虚箭头组1002和1006图示。

现在参考图11，显示了第二SIL GUI 702的另一示例性图。当用户从函数域710的下拉菜单744中选择系统函数时，GUI模块240激活调度选项1102。更具体地，当用户从函数域710中选择系统函数时，GUI模块240使调度选项1102可用于用户选择。当用户选择调度选项1102时，GUI模块240打开第三SIL GUI。

现在参考图12，显示了示例性第三SIL GUI 1202的图。用户可例如通过调度选项1102配置一个或多个任务的执行和/或调度。任务可用模型文件176在所选择虚拟模型的仿真中执行。仅用于示例，任务可包括算法任务、函数、操作系统任务、事件任务以及其它合适类型的任务。

操作系统任务和事件任务可显示在第三SIL GUI 1202的第一视图窗格1206中，算法任务可显示在第三SIL GUI 1202的第二视图窗格1210中，函数可显示在第三SIL GUI 1202的第三视图窗格1214中。更具体地，操作系统任务列表1220和事件任务列表1224可显示在第一视图窗格1206中。算法任务列表1228可显示在第二视图窗格1210中，函数任务列表1232可显示在第三视图窗格1214中。

每个列表可包括N个任务，其中N是大于零的整数。当选择了调度选项1102时，数据获取模块244可获取操作系统任务。当选择了调度选项1102时，数据获取模块244还可获取算法任务和函数。仅用于示例，操作系统任务、算法任务和函数可定义在XML文件中。

数据获取模块244用各获取的任务产生列表和显示各列表。操作系统任务可被称为控制系统软件任务。操作系统任务可指在仿真环境中执行的任务。算法任务可被称为组件模型任务。函数可被称为组件软件任务。GUI模块240可用第一类型图标或指示符（未示出），如复选标记，显示每个获取的操作系统任务。第一类型图标或指示符的实例在1252示出。

每个操作系统任务可包括一个或多个子任务，如一个或多个算法任务和/或一个或多个函数。仅用于示例，示例性操作系统任务1240可包括函数1244和算法任务1248。用户可用通过第三SIL GUI 1202选择的操作系统任务调度（如，增加）要执行的算法任务。用户可额外地或替代地用通过第三SIL GUI 1202选择的操作系统任务调度（如，增加）要执行的函数。仅用于示例，通过从各列表选择算法任务或函数以及将所选择的算法任务或函数拖进第一视图窗格1206中的一个操作系统任务中，用户可用一个操作系统任务调度要执行的算法任务或函数。

GUI模块240可用第二类型图标或指示符（未示出），如A，显示每个增加的算法任务。第二类型图标或指示符的实例在1256示出。GUI模块240可用第三类型图标或指示符（未示出），如F，显示每个增加的函数。第三类型图标或指示符的实例在1260示出。

对于在算法任务列表1228中的每个算法，GUI模块240可显示计数。计数还可为函数任务列表1232中的每个函数显示。仅用于示例，算法任务1248和函数1244的计数用#图示。给定算法任务或函数的计数代表在操作系统任务列表1220中出现的给定算法任务或函数实例的数量。计数是大于或等于零的整数。

用户可通过选择保存和继续选项1270来保存第三SIL GUI 1202的配置。当用户选择保存和继续选项1270时，GUI模块240可显示第二SIL GUI 702。GUI模块240还可关闭第三SIL GUI 1202。

现在参考图13，显示了第三SIL GUI 1202的另一示例性图。用户可通过第三SIL GUI 1202停用或启动在操作系统任务列表1220中调度的任务。仅用于示例，用户可通过首先选择（如，右击）调度的任务停用调度的任务。当选择了调度的任务时，GUI模块240可显示下拉菜单，用户通过下拉菜单可选择停用或启动。当停用了调度的任务时，在操作系统任务列表1220的正常执行期间，不执行该任务。GUI模块240可用第四类型图标或指示符（未示出），如X，显示各停用的算法任务。第四类型图标或指示符的实例在1302示出。停用的任务仍然在操作系统任务列表1220中，但是在操作系统任务执行期间不执行。

用户还可通过第三SIL GUI 1202从操作系统任务列表1220中删除所增加的任务。仅用于示例，用户可通过首先选择（如，右击）增加的任务而删除所增加的任务。当选择了调度的任务时，GUI模块240可显示下拉菜单，用户通过下拉菜单可选择停用、启动或删除。如果用户从下拉菜单中选择了删除，那么所增加的任务可从操作系统任务列表1220中移除。

现在参考图14，显示了第三SIL GUI 1202的另一示例性图。用户还可通过第三SIL GUI 1202在其它时间再次调度已调度的任务。仅用于示例，当函数1244在操作系统任务列表1220中调度时，用户可从函数任务列表1232中选择函数1244。用户可将所选择的函数1244从第三视图窗格1214拖进第一视图窗格1206中，更具体地，拖进一个已调度的任务。当用户终止了对函数1244的选择时，GUI模块240将函数1244插入到一个已调度的任务的上面或下面来再次调度函数1244。当用户再次调度操作系统任务列表1220中的函数1244时，GUI模块240还可停用函数1244（在1402图示）并将函数1244标记为停用的。

用户还可通过第三SIL GUI 1202绕过已调度的任务以支持另一个任务。仅用于示例，当函数1244在操作系统任务列表1220中调度时，用户可选择将函数1244绕过。例如，通过右击函数1244以及选择“绕过”选项，用户可选择将函数1244绕过。当函数1244要被执行时，用户可稍后从函数任务列表1232中选择另一个要执行的函数来替代函数1244。以这种方式，函数1244被绕过。

再次参考图2，配置模块248基于第二SIL GUI 702和第三SIL GUI 1202以及XML文件122的配置生成基于模型的代码（即，在模型源代码文件164中的代码）。模型更新模块252基于基于模型的代码和源代码DLL文件130在建模/仿真环境中生成模型。模型更新模块252可进一步基于静态库文件134生成模型。

仿真模块256用例如模型文件（即，车辆装置模型）、一个或多个其它模块等仿真所生成模型的操作。仿真模块256还可调试基于模型的代码。GUI模块240可显示在一个或多个GUI（未示出）中的仿真。用户可基于仿真的结果使用第二SIL GUI 702和/或第三SIL GUI 1202来再配置和再生成模型。尽管示出的和显示的是不同的，图1B和图2的一个或多个模块可在图1A的一个或多个的模块中实现。

现在参考图15，显示了描述执行车辆系统仿真的示例性方法1500的流程图。控制可开始于1502，控制基于源代码生成目标代码。在1506，控制可生成定义文件和XML文件。控制可基于源代码和目标代码生成定义文件和XML文件。

在1510，控制可生成DLL文件和静态库文件。控制可基于目标代码和定义文件生成DLL文件和静态库文件。在1514，控制可生成基于模型的源代码。控制可基于XML文件生成基于模型的源代码。在1514，控制还可生成虚拟模型并在GUI中显示虚拟模型。

在1518，控制可有选择地将一个或多个GUI显示给用户和接收用户配置。在1522，控制可基于用户配置更新基于模型的源代码和虚拟模型。在1526，控制可基于基于模型的源代码生成可执行文件。可执行文件在仿真环境中是可执行的。在1530，控制可执行包括虚拟模型的仿真。然后，控制可结束。

本公开的宽泛的教导可以多种形式来实施。因此，尽管本公开包括具体的实例，但本公开的真实范围不应受到此限制，因为在研究了附图、说明书和权利要求后，本领域技术人员将清楚其它的改型。

Claims

1. 一种车辆仿真系统，包括：

基于所述目标代码和所述定义文件生成库文件的封装模块；

用所述虚拟模型仿真车辆装置的操作的仿真模块。

2. 如权利要求1的车辆仿真系统，其特征在于，所述建模模块包括：

3. 如权利要求2的车辆仿真系统，其特征在于，所述建模模块进一步包括：

4. 如权利要求2的车辆仿真系统，其特征在于，所述数据获取模块通过第一菜单显示用于选择的所述虚拟模型，

5. 如权利要求2的车辆仿真系统，其特征在于，当选择了所述第二GUI的任务调度选项时，所述GUI模块显示第三GUI。

6. 如权利要求5的车辆仿真系统，其特征在于，所述配置模块进一步基于通过所述第三GUI而获得的配置输入而生成所述基于模型的源代码。

7. 如权利要求5的车辆仿真系统，其特征在于，所述数据获取模块基于所述XML文件生成任务列表。

8. 如权利要求7的车辆仿真系统，其特征在于，所述数据获取模块通过所述第三GUI显示算法任务和函数中的至少一个用于补充所述任务列表。

9. 如权利要求7的车辆仿真系统，其特征在于，进一步包括基于所述库文件和所述基于模型的源代码生成可执行文件的可执行生成模块，

10. 一种车辆仿真方法，包括：

基于所述目标代码和所述定义文件生成库文件；

用所述虚拟模型仿真车辆装置的操作。