dSPACE bietet ein umfassendes Framework für einen nahtlosen Übergang zwischen Software-in-the-Loop (SIL)- und Hardware-in-the-Loop (HIL)-Plattformen.
Shift-Left Testing
Für kontinuierliches Feedback
Ganzheitliche Teststrategie
Inklusive SIL und HIL für hohe Testabdeckung mit möglichst geringem Aufwand
Einmal erstellen – zweimal verwenden
Leichterer Einstieg in SIL durch Wiederverwendbarkeit von HIL
SIL, HIL, Hybrid – eine ganzheitliche Teststrategie
Wechseln Sie mühelos zwischen Simulationsplattformen:
- Verwendung von Strecken- und Umgebungsmodellen für Software-in-the-Loop (SIL)- und Hardware-in-the-Loop (HIL)-Tests
- Plattformübergreifende Tests verwenden
- Einsatz von virtuellen Steuergeräten (V-ECU) auf SIL-, aber auch auf HIL-Simulatoren
Hybride Simulation (SIL-HIL Co-Simulation)
- Schrittweises Ersetzen virtueller ECUs durch reale ECUs anstelle von Hard Switching
- Verfügbarkeitsgesteuerte Tests: Kombinieren Sie SIL und HIL, um Steuergeräte oder V-ECUs zu testen – je nachdem, was verfügbar ist
- Ergänzung von HIL auf Komponentenebene durch SIL für das gesamte Fahrzeug
Wie kann ich als SIL-Anwender von HIL profitieren?
HIL: Physikalische Treue, Sicherheit und Vertrauen in die reale Welt
Hardware-in-the-Loop (HIL)-Tests validieren reale Steuergeräte in einer realistischen, simulierten Umgebung, um ein korrektes Verhalten unter Echtzeitbedingungen sicherzustellen. HIL bietet reproduzierbare, vollautomatische Tests für die Hardware-Software-Integration in einem 24/7-Laborbetrieb. Kritische Grenzfälle können sicher getestet werden, ohne dass das Gerät oder seine Umgebung gefährdet werden, so dass vor dem Einsatz physikalische Genauigkeit und Zuverlässigkeit gewährleistet sind.
Anwendungsfälle
- Durchführung zuverlässiger HW-SW-Integrationstests vor dem Bau von Fahrzeugprototypen.
- Sicherstellung des deterministischen Echtzeitverhaltens von Steuergeräten und Netzwerken, einschließlich der Kommunikation.
- Überprüfung auf korrekte Reaktion unter elektrischen Fehlerbedingungen.
Vorteile
- Frühzeitige Rückmeldung von Software-Hardware-Integrationstests, wenn derselbe Testaufbau für SIL und HIL verwendet wird.
- Echte Hardware-Tests: Validierung mit aktuellen Steuergeräten und Sensoren.
- Hohe Wiedergabetreue: Realistisches Verhalten bei Zertifizierung und Zulassung.
- Effizienter Fehler finden: Reproduzierbare Tests zwischen SIL und HIL
- Wiederverwendung: Nutzung von SIL-Modellen und Testfällen.
Prozess
- Definieren der Schnittstellen zwischen Software und Hardware, z. B. CAN, Ethernet, analoge/digitale I/O.
- Wählen eines HIL-Systems, das Ihre Testanforderungen vollständig erfüllt.
- Vorbereiten der Testumgebung.
- Hardware-Setup: Verbinden von Steuergeräten, Sensoren, Aktoren und Kommunikationsschnittstellen.
- Simulationsmodelle: Wiederverwendung oder Anpassung von Modellen aus SIL, z. B. Streckenmodellen, Umgebungsmodellen.
- Ausführung in Echtzeit: Sicherstellen, dass die Modelle in Echtzeit auf dem HIL-System ausgeführt werden.
Wie kann ich als HIL-Anwender von SIL profitieren?
SIL: Geschwindigkeit, Skalierbarkeit und frühzeitige Validierung
Software-in-the-Loop (SIL)-Tests bedeuten einfach, dass Software – unabhängig von ihrem Status – in einer simulierten Umgebung ausgeführt wird, um ihre Funktionalität gründlich zu testen und die Bits und Bytes zu überprüfen, ohne dass physische Steuergeräte-Hardware erforderlich ist. SIL kann über die Echtzeit hinaus beschleunigt werden, was eine schnellere Testausführung, eine frühzeitige Fehlererkennung, eine agile Iteration in virtuellen Umgebungen sowie eine hohe Verfügbarkeit und Skalierbarkeit für eine effiziente Entwicklung ermöglicht.
Anwendungsfälle
- Testen Sie Anwendungen oder SW-SW-Integration, bevor ein Hardware-Prototyp verfügbar ist.
- Kontinuierliche Tests mit Regressionsläufen nach jeder Code-Änderung.
- Schnelle Fehleranalyse während der Funktionsentwicklung.
- Linksverschiebung der Validierungsaufgaben.
Vorteile
- Frühe Tests: Fehlersuche auf Funktions- und Integrationsebene, z. B. Perzpetion, Sensorfusion, Geschwindigkeitsregelung.
- Kosteneffizienz: In der Anfangsphase besteht kein Bedarf an physischer Hardware.
- Schnelle Iteration: Kurze Bearbeitungszeiten für Code-Änderungen und Regressionstests.
- Skalierbarkeit: Führen Sie mehrere Simulationen parallel durch.
- Wiederverwendung: Modelle und Testfälle können in HIL wiederverwendet werden.
Prozess
- Ermittlung der zu testenden Software-Komponenten, z. B. Perzpetion, Regelalgorithmen, Sensorfusion.
- Klärung von Schnittstellen und Abhängigkeiten, z. B. Eingänge von Sensoren, Ausgänge zu Aktoren.
- Wählen einer SIL-Umgebung, die Ihre Testanforderungen vollständig erfüllt.
-
Bereiten Sie die Testumgebung vor:
- Verwenden einer V-ECU mit virtuellen Schnittstellen.
- Wiederverwendung oder Anpassung von Simulationsmodellen aus HIL, z. B. Streckenmodelle, Umgebungsmodelle.
Wie kann ich als SIL/HIL-Anwender von der Kontinuität von SIL-HIL profitieren?
Hybrid: Flexibilität, Kontinuität und nahtlose Übergänge
Das hybride Testen kombiniert die Stärken von SIL und HIL durch die Integration von simulierten Komponenten mit realer Hardware in einer Umgebung. Dieser Ansatz ermöglicht nahtlose Übergänge zwischen virtuellen und physischen Tests, unterstützt eine kontinuierliche Validierung über alle Entwicklungsstufen hinweg und maximiert die Testabdeckung. Hybride Setups ermöglichen eine frühzeitige Software-Verifizierung unter Einbeziehung des realen Hardware-Verhaltens und bieten somit Flexibilität, Effizienz und Vertrauen während des gesamten Entwicklungszyklus.
Anwendungsfälle
- Stellen Sie die Qualität Ihrer Software vor der Hardware-Integration sicher.
- Schrittweise Integration und Tests.
- Die Software ist über die erste SIL-Validierung hinaus ausgereift, aber die Hardware ist noch nicht vollständig verfügbar.
- Kombinieren Sie virtuelle Komponenten mit realer Hardware, um die Integration frühzeitig zu validieren.
- Kontinuierliche Tests in SIL- und HIL-Umgebungen, ohne auf vollständige Prototypen warten zu müssen.
Vorteile
- Frühzeitige Fehlererkennung: Beheben Sie Software-Fehler vor der Hardware-Integration, um eine "Big Bang"-Integration zu vermeiden.
- Flexibilität: Mischen Sie simulierte und reale Komponenten für eine optimale Ressourcennutzung.
- Kontinuität: Nahtlose Überbrückung von SIL- und HIL-Phasen für eine ununterbrochene Validierung.
- Kostenreduktion: Reduzieren Sie die Abhängigkeit von kompletten Prototypen und physischen Aufbauten.
- Umfassende Abdeckung: Validierung komplexer Interaktionen sowohl unter realen als auch unter virtuellen Bedingungen.
- Kürzere Markteinführungszeiten Erkennen Sie Probleme früher und beschleunigen Sie die Entwicklungszyklen.
- Wiederverwendung: Verwenden Sie in SIL- und HIL-Umgebungen denselben Aufbau.
Prozess
- Identifizieren Sie die Komponenten, die virtuell bleiben und diejenigen, die durch reale Hardware ersetzt werden sollen.
- Definition von Schnittstellen zwischen virtuellen und physischen Komponenten, z. B. Signalrouting, Kommunikationsprotokolle.
- Wählen Sie ein hybridfähiges Testsystem, das SIL- und HIL-Integration unterstützt.
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Bereiten Sie die Testumgebung vor:
- Virtuelle Komponenten: Verwenden Sie V-ECUs, simulierte Sensoren und Streckenmodelle von SIL.
- Physikalische Komponenten: Integrieren Sie bei Bedarf echte Steuergeräte, Sensoren oder Aktoren.
- Synchronisierung: Sicherstellung von Zeitabgleich und Datenkonsistenz zwischen virtuellen und physischen Domänen.
