Als integraler Bestandteil einer Gesamtteststrategie ermöglicht die Hardware-in-the-Loop-Testmethode das reproduzierbare Testen von realen Steuergeräten, die in eine realistische Simulationsumgebung eingebettet sind. Dies ermöglicht rund um die Uhr umfassende Tests im Labor, verkürzt die Validierungszeiten und erweitert die Palette der Testszenarien. Darüber hinaus ermöglicht HIL das Testen kritischer Grenzfälle ohne Sicherheitsprobleme für das zu testende Gerät oder die Umgebung sowohl in Closed-Loop- als auch in Open-Loop-Testaufbauten, zum Beispiel bei der Datenwiedergabe. Die zunehmende Komplexität hochgradig vernetzter E/E-Architekturen, sich entwickelnder Elektrofahrzeuge und aktiver ADAS/AD-Sicherheitssysteme macht HIL-Tests zu einem entscheidenden Faktor, um die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems zu gewährleisten. dSPACE HIL-Lösungen reichen von Komponenten- bis zu Systemintegrationstests und decken alle Fahrzeugbereiche ab, vom autonomen Fahren bis hin zu emissionsfreien Fahrzeugen.

Vorteile
  • HIL-Lösungen vom Komponenten- bis zum Systemintegrationstest
  • Für alle Fahrzeugbereiche einschließlich E-Mobilität und autonomes Fahren
  • End-to-End-Werkzeugkette für effiziente automatisierte Tests
  • Umfassende Angebote für Beratung, Engineering und Schulung
  • Jahrzehntelange Erfahrung mit einer Vielzahl von Kundenprojekten
dSPACE Hardware-in-the-Loop-Testsysteme adressieren alle automobilen Domänen mit Lösungen vom Funktionstest über den Subsystemtest bis hin zum virtuellen Gesamtfahrzeug.

What is HIL Testing?

Hardware-in-the-loop testing means the tests of real ECUs (electronic control units) in a realistic simulated environment. These tests are reproducible and can be automated which leads to 24/7 comprehensive testing in the laboratory, shortens validation times, and increases the range of test scenarios.

Advantages of HIL Testing?

HIL simulation allows for testing of critical corner cases without safety issues for the device-under-test or the environment in closed-loop as well as in open-loop test setups, e.g., data-replay testing.
The increasing complexity of highly connected E/E architectures, evolving electric vehicles, and ADAS/AD active safety systems makes HIL testing crucial to ensure the reliability of the overall system.

Lösungsangebot im Überblick

Lösungsangebot im Überblick

  • Skalierbare Echtzeitplattformen
  • Unterstützung der neuesten automotiven Bus- und Netzwerkstandards
  • Umfassende Simulationsmodelle für Anwendungen, die von Verbrennungsmotoren bis hin zu autonomen Fahrzeugen und Elektrofahrzeugen reichen
  • Vollständige und voll automatisierbare Software-Werkzeugkette zur Unterstützung der kontinuierlichen Integration etc.
  • Realitätsnahe Lösungen für E-Mobilitätsanwendungen
  • Realistische Kamera-, Lidar- und Radarmodelle können mit dSPACE HIL-Systemen in Echtzeit berechnet werden.

Deep Dive – Testphasen und Testsysteme in HIL-Simulationen

Die Entwicklung von elektronischen Systemen im Auto kann in drei Haupttestphasen unterteilt werden: Funktionstests, Steuergeräte-Tests einschließlich Perzeption und Fusion sowie Steuergeräte-Domänen- und Netzwerktests. Da sich jede Testphase auf unterschiedliche Ziele konzentriert, unterscheiden sich auch die Anforderungen an das Testsystem. Die dSPACE HIL-Systeme können an jede Phase angepasst werden, um maximale Unterstützung zu bieten.

Funktionstests

Funktionstests

Funktionstests zielen darauf ab, einzelne oder wenige Funktionen zu testen, einschließlich ihrer Interaktion mit der Steuergeräte-Basissoftware. Da diese Art des Testens typischerweise eher ein integraler Bestandteil der Funktionsentwicklung als ein abschließender Freigabetest ist, liegt der Schwerpunkt auf der experimentellen Nutzung ohne systematische Testautomatisierung. Hardware-in-the-Loop (HIL)-Testsysteme für Funktionstests erfordern daher vielseitige Bus- und Netzwerkschnittstellen, Restbussimulation auf Verhaltens- und Protokollebene oder Design-for-Test-Schnittstellen, zum Beispiel XCP. Diese Tests werden häufig von den Funktionsentwicklern selbst durchgeführt und müssen auf einen Schreibtisch passen.

Test von Steuergeräte-Komponenten

Test von Steuergeräte-Komponenten

Typische Anwendungen für Steuergeräte-Tests reichen von Software-Integrationstests über ausfallsichere und ausfallbedingte Tests bis hin zu Steuergeräte-Release-Tests. Die Tests sind daher hochgradig automatisiert und basieren auf den Anforderungen der Steuergeräte, um die hohe Zahl an Varianten abzudecken.

Testsysteme für Steuergerätetests erfordern skalierbare I/O- und Bus-/Netzwerkschnittstellen einschließlich der Simulation elektrischer Fehler. Darüber hinaus erfordert das Testen von Bussen und Netzwerken eine Restbussimulation auf der Verhaltens- und Protokollebene sowie eine umfangreiche Manipulation.

Der Test realer Komponenten erfordert umfassende Streckenmodelle und anpassbare Simulationsleistungen. Idealerweise lassen sich die Funktionalitäten des Testsystems an sich ändernde Projektanforderungen anpassen.

Steuergeräte-Domänen- und Netzwerktests

Steuergeräte-Domänen- und Netzwerktests

Das Testen von Steuergeräte-Domänen und -Netzwerken ist charakterisiert durch das End-to-End-Testen von verteilten Funktionen. Dazu gehören Sleep- oder Wake-up-Tests sowie Fail-Safe- und Fail-Operational-Tests des Steuergeräte-Netzwerks des Fahrzeugs. Charakteristisch für diese Testsysteme ist, dass sie eine Vielzahl an I/O-Kanälen sowie Bus- und Netzwerkschnittstellen benötigen.

Eine Vielzahl von Streckenmodellen muss zeitsynchron auf mehreren geclusterten Echtzeitsystemen verarbeitet werden. Um komplexe Modelle und Szenarien zu bewältigen, sind eine hohe Simulationsleistung und Multiprozessorfähigkeit erforderlich.

Systeme für den Test von Steuergeräte-Verbunden führen rund um die Uhr hochautomatisierte Testprogramme aus, was durch umfassende Testmanagementsysteme möglich wird.

Basiskomponenten einer Hardware-in-the-Loop-Lösung

Ein typisches HIL-Testsystem umfasst verschiedene Bausteine, wie Echtzeit-Simulationshardware mit allen relevanten Schnittstellen für den Anschluss des Steuergeräts als Prüfling, genaue Simulationsmodelle der Umgebung sowie effiziente und einfach zu bedienende Software-Werkzeuge für die Konfiguration und das Experimentieren. Darüber hinaus steigert eine leistungsstarke Testautomatisierungssoftware die Effizienz durch 24/7-Validierung und eine Testmanagement- und Kollaborationssoftware ermöglicht die Bewältigung der zunehmenden Testkomplexität in Steuergeräte-Entwicklungsprojekten. Durch die Kombination aller Basiskomponenten entsteht eine umfassende und leistungsstarke HIL-Testlösung.

Hardware

  • SCALEXIO LabBox
    SCALEXIO LabBox

    Die SCALEXIO LabBox ist ein kompaktes, modulares Echtzeitsystem für den Einsatz am Schreibtisch oder den Einbau im Simulator.

  • SCALEXIO Rack-System
    SCALEXIO Rack-System

    Das SCALEXIO Rack-System ist durch die umfassenden I/O-Funktionalitäten hochgradig flexibel. Sämtliche Hardware ist per Software konfigurierbar, wodurch sich das System leicht an sich ändernde Projektanforderungen anpassen lässt.

  • SCALEXIO Customized System
    SCALEXIO Customized System

    Das dSPACE SCALEXIO Customized System ist ein äußerst vielseitig einsetzbarer Hardware-in-the-Loop-Simulator. Durch die zahlreichen Anpassungs- und Konfigurationsmöglichkeiten ist er sehr flexibel und lässt sich hervorragend an kundenspezifische Anforderungen adaptieren.

  • Power-HIL-Systeme
    Power-HIL-Systeme

    Testen elektrischer Motorsteuerungen, einschließlich Leistungselektronik mit emulierten Motoren und realen Strömen.

  • Mechatronische Prüfstände
    Mechatronische Prüfstände

    dSPACE bietet hochdynamische schlüsselfertige Prüfstände für mechatronische Komponenten und Systeme.

Simulationsmodelle

  • Automotive Simulation Models (ASM)
    Automotive Simulation Models (ASM)

    Tool Suite für die Simulation von Motoren, Fahrdynamiken, elektrischen Systemen und der Verkehrsumgebung

  • Sensor Simulation
    Sensor Simulation

    Hochpräzise Umgebungssensorsimulation

Experimentieren und Visualisierung

  • ControlDesk
    ControlDesk

    Universelle modulare Experiment- und Instrumentiersoftware für die Entwicklung elektronischer Steuergeräte

  • ModelDesk
    ModelDesk

    Grafische Benutzeroberfläche für Parametrierung, Verwaltung und Simulation

  • AURELION
    AURELION

    Die dSPACE Lösung für sensorrealistische Simulation, bietet leistungsstarke Visualisierungs- und physikalische Berechnungsfunktionen zur Generierung synthetischer Sensordaten in virtuellen Testfahrten.

Konfiguration

  • ConfigurationDesk
    ConfigurationDesk

    Konfigurations- und Implementierungssoftware für dSPACE Echtzeit-Hardware

  • Bus Manager
    Bus Manager

    Konfigurationswerkzeug für LIN-, CAN- und CAN-FD-Bussimulation

  • dSPACE Ethernet Configuration Package
    dSPACE Ethernet Configuration Package

    Mit dem dSPACE Ethernet Configuration Package kann der Anwender ein dSPACE System als Simulationsknoten in einem serviceorientierten Ethernet-Netzwerk konfigurieren.

  • dSPACE FlexRay Configuration Package
    dSPACE FlexRay Configuration Package

    Das dSPACE FlexRay Configuration Package wird für die Integration von dSPACE Hardware als Simulations- oder Monitoring-Knoten in einem FlexRay-Netzwerk eingesetzt.

Management und Automatisierung

  • AutomationDesk
    AutomationDesk

    Leistungsstarkes Test-Authoring- und Testautomatisierungswerkzeug für den HIL-Test von Steuergeräten

  • SYNECT
    SYNECT

    Datenmanagement- und Collaboration-Software mit Schwerpunkt auf der modellbasierten Entwicklung und Steuergeräten

Neugierig?

Videos

Unsere Videos über HIL-Tests umfassen kurze Demonstrationen, Interviews und detaillierte technische Einführungen.

Sehen Sie sich unsere Videos über HIL-Tests an

Anwendungsfälle

Unsere Anwendungsfälle geben einen noch tieferen Einblick in die Möglichkeiten, die Sie mit Hardware-in-the-Loop-Systemen haben.

Entdecken Sie unsere Anwendungsfälle im Bereich HIL-Test

Erfolgsstorys

Die Erfolgsstorys unserer Kunden geben Ihnen einen Überblick über die breitgefächerten Anwendungsszenarien, in denen dSPACE HIL-Simulatoren eingesetzt werden.

Erfahren Sie mehr in den HIL-Erfolgsgeschichten

Consulting & Engineering Services

Unterstützung bei der Entwicklung von Anfang bis Ende

Unterstützung bei der Entwicklung von Anfang bis Ende

Die Entwicklung komplexer E/E-Systeme und Software mit immer mehr sicherheitskritischen Funktionen, insbesondere im Bereich autonomer Systeme, wirft die Frage auf, wie die Funktionssicherheit garantiert werden kann. Deshalb bietet dSPACE umfassendes Know-how in den Bereichen funktionale Sicherheit, Teststrategieentwicklung sowie Verifikation und Validierung komplexer E/E-Prozesse, um Sie von den ersten Projektphasen bis zur Homologation zu unterstützen.

dSPACE Systeme sind einfach einzurichten und in Betrieb zu nehmen. Wenn Projekte jedoch komplexer werden, maßgeschneiderte Lösungen notwendig sind oder der Zeitdruck hoch ist, können Sie sich auch auf die schnellen und kompetenten Engineering Services von dSPACE verlassen.

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