HIL（Hardware-in-the-Loop）テスト手法は、テスト方式全体の不可欠な一部となっている手法であり、実ECUを現実的なシミュレーション環境に組み込んだうえで再現可能な形でテストします。これにより、24時間年中無休で総合的なテストをラボで実行できるため、妥当性確認の時間が短縮され、テストシナリオの範囲が拡大します。また、HILでデータリプレイテストなどのクローズドループやオープンループのテストセットアップを用いれば、テスト対象のデバイスや環境における重要なコーナーケースを安全上の問題なしでテストすることができます。高度に接続されたE/EアーキテクチャやADAS/ADのアクティブセーフティシステムなど、電気自動車や一般車両の車載システムはますます進化し複雑化しています。そのため、システム全体の信頼性を確保するうえでHILテストが極めて重要になっています。dSPACE HILソリューションは、コンポーネントのテストからシステムの統合テストまで幅広く対応し、自動運転からゼロエミッションに至るまで、あらゆる車両領域をカバーしています。
主な利用効果
- コンポーネントテストからシステム統合テストに至るまで、広範な対応が可能なHILソリューション
- 電動化モビリティや自動運転を含むあらゆる車両領域に対応
- エンドトゥエンドのツールチェーンによりテストを効率的に自動化
- コンサルティング、エンジニアリング、およびトレーニングに対応した総合的なサービス
- 数十年にわたりお客様の幅広いプロジェクトに携わってきた当社の経験を活用
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.
HIL simulation means that a real ECU is connected to a HIL simulator, which simulates the complete environment of the ECU, for example the vehicle, the environment as well as other road users.
当社が提案するソリューションの概要
- スケーラブルなリアルタイムプラットフォーム
- 最新の車載バスおよびネットワーク規格をサポート
- 内燃エンジンから自動運転車両や電気自動車まで、幅広いアプリケーションに使用できる総合的なシミュレーションモデル
- 完全かつ十分な自動化が可能なソフトウェアツールチェーンにより、特に継続的インテグレーションをサポート
- 高精度な電動化モビリティアプリケーション向けソリューション
- dSPACE HILシステムにより、高精度なカメラ、LiDAR、およびレーダーモデルをリアルタイムに計算することができます。
詳説 – HILシミュレーションのテスト段階とテストシステム
車載電子システムの開発は、機能テスト、認知およびフュージョンを含むECUテスト、ECUドメインとネットワークのテストという3つの主要テスト段階に分別できます。それぞれのテスト段階では、異なる目標に重点が置かれるため、テストシステムの要件も変化します。dSPACE HILシステムでは、それぞれの段階に合わせた調整が可能であるため、最大限のサポートを提供することができます。
機能テスト
機能テストでは、ECUベーシックソフトウェアとの相互作用を含めた、単一または少数の機能のテストに重点が置かれます。この種のテストは通常、最終的なリリーステスト以上に機能開発に不可欠な要素です。そのため、テストの主眼は試験的使用に置かれており、体系的なテストオートメーションは行われません。したがって、機能テスト用のHIL（Hardware-in-the-Loop）テストシステムには、汎用バスおよびネットワークインターフェース、動作レベルおよびプロトコルレベルでのレストバスシミュレーション、テスト用設計インターフェース（XCPなど）が必要となります。多くの場合、この種のテストは機能開発者自身が行います。また、テストシステムは開発者のデスク上に設置できることが必要です。
ECUコンポーネントテスト
ECUテストの一般的な用途は、ソフトウェアの統合テストからフェールセーフおよびフェールオペレーショナルテスト、ECUリリーステストまで多様です。そのため、テストは高度に自動化されており、ECUの要件に基づいて多数のバリアントに対応できるようになっています。
ECUをテストするためのテストシステムには、電気的欠陥シミュレーションを含むスケーラブルなI/Oおよびバス／ネットワークインターフェースが必要です。また、バスやネットワークのテストには、動作レベルやプロトコルレベルでのレストバスシミュレーション、および広範な操作が必要です。
実際のコンポーネントのテストでは、総合的なプラントモデルやシミュレーション性能を必要に応じて向上させることができなければなりません。テストシステムの機能は、変化するプロジェクト要件に合わせて調整できるのが理想的です。
ECUドメインおよびネットワークテスト
ECUドメインおよびネットワークのテストでは、分散化した機能のエンドトゥエンドテストを行います。これには、スリープテストやウェークアップテストに加え、車両のECUネットワークのフェールセーフテストやフェールオペレーショナルテストが含まれます。この種のテストシステムでは、幅広いI/Oチャンネルとバスおよびネットワークインターフェースが必要となります。
複数のリアルタイムシステムがクラスタ化された環境では、多数のプラントモデルを同期させて処理する必要があります。複雑なモデルやシナリオに対処するために、強力なシミュレーション性能やマルチプロセッサ機能が必要です。
ECUネットワークのテストシステムでは高度に自動化されたテストプログラムを昼夜実行することも多くありますが、これは総合的なテスト管理システムによって可能になっています。
HIL（Hardware-in-the-Loop）ソリューションの基本コンポーネント
典型的なHILテストシステムには、ECUをテスト対象デバイスとして接続するためのすべての関連インターフェースを含むリアルタイムシミュレーションハードウェア、正確な環境シミュレーションモデル、効率的かつ使いやすい設定および試験用ソフトウェアツールなど、さまざまな要素が含まれています。さらに、強力なテストオートメーションソフトウェアを使用して24時間年中無休で妥当性確認やテスト管理を行うことで効率性を高めることができます。また、連携用ソフトウェアを使用すれば、ECU開発プロジェクトにおいてますます複雑化するテストを適切に処理できます。当社では、すべての基本コンポーネントを組み合わせることにより、総合的かつ高性能なHILテストソリューションを提供しています。
ハードウェア
シミュレーションモデル
試験およびビジュアル表示
設定
管理および自動化
すべての開発段階をサポート
自動運転の分野において、これまで以上にセーフティクリティカルな機能を備えた複雑なE/Eシステムやソフトウェアを開発する場合の課題は、機能の信頼性をどのようにして保証するかということです。そのためdSPACEでは、機能安全、テストストラテジの開発、および複雑なE/Eプロセスの検証と妥当性確認のためのエンドトゥエンドのソリューションを提供し、プロジェクトの初期段階から認証までをサポートしています。
dSPACEシステムは容易に稼働させることができます。しかし、プロジェクトが複雑な場合、個別のソリューションを必要とする場合、または十分な時間がない場合には、dSPACEの迅速で信頼性の高い優れたエンジニアリングサービスを利用することもできます。
