Hardware-in-the-Loop-Simulation – Testphasen und Testsysteme

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 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. Wenn Sie Funktionen für das autonome Fahren testen wollen, muss das Testsystem in der Lage sein, Sensordaten auf Objektlistenebene zu erzeugen. Diese Tests werden häufig von den Funktionsentwicklern selbst durchgeführt. Daher müssen die Testsysteme auf den Schreibtisch eines Entwicklers passen.

Steuergeräte-Tests einschließlich Perzeption und Fusion

Typische Anwendungen für Steuergeräte-Tests reichen von Software-Integrationstests über ausfallsichere und ausfallbedingte Tests bis hin zu Steuergeräte-Release-Tests. Bei ADAS- und AD-Steuergeräten können sogar Perzeptions- und Fusionsalgorithmen dazugehören, die ebenfalls verifiziert werden müssen. Die Tests sind daher hochgradig automatisiert und basieren auf den Anforderungen der Steuergeräte, um die hohe Zahl an Varianten abzudecken. Szenariobasiertes Testen ist auch hilfreich, um den vielen Testvarianten gerecht zu werden, insbesondere in Kombination mit der automatischen Szenariengenerierung.

Testsysteme für den Steuergerätetest erfordern skalierbare I/O- und Bus-/Netzwerkschnittstellen, Restbussimulation auf Verhaltens- und Protokollebene sowie umfangreiche Manipulations- und Testmöglichkeiten für Busse und Netzwerke. Szenarien für autonomes Fahren werden oft mit Sensorrohdaten getestet. Diese Aufgaben erfordern umfassende Streckenmodelle und anpassbare Simulationsleistungen. Idealerweise lassen sich die Funktionalitäten des Testsystems an sich ändernde Projektanforderungen anpassen.

Steuergeräte-Domänen- und Netzwerktests

Das Testen von Steuergeräte-Domänen und -Netzwerken ist charakterisiert durch das End-to-End-Testen von verteilten Funktionen. Dazu gehören ausfallsichere und ausfallbedingte Tests sowie Tests des Fahrzeugnetzes wie Sleep- oder Wake-up-Tests. Die Systeme führen oft rund um die Uhr hochautomatisierte Testprogramme aus, was durch umfassende Testmanagementsysteme möglich wird.

Charakteristisch für diese Testsysteme ist, dass sie eine Vielzahl an I/O-Kanälen sowie Bus- und Netzwerkschnittstellen benötigen. Um mit komplexen Modellen und Szenarien umgehen zu können, sind zudem eine starke Simulationsleistung und Multiprozessor-Fähigkeiten erforderlich. Die Systeme verarbeiten eine Vielzahl an Streckenmodellen, angefangen beim Antriebsstrang über Klimaanlagen bis hin zu Fensterhebermodellen. Um Systeme für autonomes Fahren zu testen, müssen Sensorsignale je nach Systemarchitektur entweder auf Objektlisten- oder Rohdatenebene simuliert werden.

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