SIL、HIL、Hybrid——整体测试策略
在不同仿真平台之间轻松切换:
- 利用工厂和环境模型进行软件在环 (SIL) 和硬件在环 (HIL) 测试
- 在不同平台进行测试
- 在 SIL 中使用虚拟 ECU (V-ECU),同时也使用 HIL 仿真器
混合仿真(SIL-HIL 协同仿真)
- 逐步用真实 ECU 取代虚拟 ECU,而不是进行硬切换。
- 可用性驱动测试:将SIL和HIL相结合,以测试 ECU 或 V-ECU(以可用为准)
- 利用整车 SIL 对组件级 HIL 进行补充
作为一名 SIL 用户,我如何从 HIL 中受益?
HIL:物理保真度、安全和现实世界信赖
硬件在环 (HIL) 测试在逼真的仿真环境中验证真实ECU,以确保在实时条件下正常运行。HIL 在实验室中对硬件-软件集成进行全天候、可重复且完全自动化的测试。可对关键极端情况进行安全测试,不会对设备及其周边环境造成任何损害,从而在部署前确保物理保真度和可靠性。
用例
- 在原型车辆投入使用之前,进行可靠的 HW-SW 集成检查。
- 确保 ECU 和网络的确定性实时行为,包括通信。
- 在电气故障情况下验证正确的响应。
优点
- 如果 SIL 和 HIL 之间使用相同的测试设置,可提早从软件-硬件集成测试获得反馈。
- 真实硬件测试:使用实际 ECU 和传感器进行验证。
- 高保真:提供逼真行为以获得认证和审批。
- 更高效地发现错误:在 SIL 和 HIL 之间重复进行测试
- 复用:利用 SIL 模型和测试用例。
工作流程
- 定义软件和硬件之间的接口(例如,CAN、以太网、模拟/数字 I/O)。
- 选择完全符合您的测试需求的 HIL 系统。
- 准备测试环境。
- 硬件设置:连接 ECU、传感器、执行器和通信接口。
- 仿真模型:重复使用或调整来自 SIL 的模型(例如,被控对象模型、环境模型)。
- 实时执行:确保模型在 HIL 系统中实时运行。
作为一名 HIL 用户,我如何从 SIL 中受益?
SIL:速度、可扩展性和早期验证
软件在环测试 (SIL) 简单来说,是指无论软件处于何种状态,都会在仿真环境中运行以全面测试其功能并检查其数据传输情况,而无需使用物理 ECU 硬件。SIL 可超越实时进行加速,从而在虚拟环境中加快测试执行、尽早发现错误、敏捷迭代,并为高效开发提供高可用性和可扩展性。
用例
- 在原型硬件可用之前,先对应用或 SW-SW 集成进行测试。
- 每次更改代码后都进行持续测试和回归运行。
- 在功能开发过程中进行快速故障分析。
- 验证任务左移。
优点
- 早期测试:在功能级别和集成级别进行调试(例如,感知、传感器融合、速度控制)。
- 经济高效:早期阶段无需物理硬件。
- 快速迭代:快速转换以进行代码更改和回归测试。
- 可扩展性:同时运行多个仿真。
- 复用:模型和测试用例可在 HIL 中重复使用。
工作流程
- 识别待测组件(例如,感知、控制算法、传感器融合)。
- 阐明接口和依赖性(例如,来自传感器的输入、输出到执行器)。
- 选择完全符合您的测试需求的SIL环境。
-
准备测试环境:
- 使用带有虚拟接口的 V-ECU。
- 重复使用或调整来自 HIL 的仿真模型(例如,被控对象模型、环境模型)。
作为 SIL/HIL 用户,我如何从 SIL-HIL 连续性中受益?
混合:灵活性、持续性和无缝转换
混合测试结合了 SIL 和 HIL 的优点,将仿真组件与真实硬件集成在同一个环境中。这种方法能够实现虚拟测试与物理测试之间的无缝转换,支持在整个开发阶段进行持续验证,并最大限度提高测试覆盖率。混合设置能够进行早期软件验证,同时还能够融入真实的硬件行为,从而在整个开发周期实现灵活、高效和可靠。
用例
- 在进行硬件集成之前,确保软件的质量。
- 分步集成和测试。
- 软件已经成熟,不需要进行初始SIL验证,但硬件尚未完全准备好。
- 将虚拟组件与真实硬件相结合,以便尽早进行集成验证。
- 在 SIL 和 HIL 环境中持续进行测试,无需等待完整的原型。
优点
- 尽早发现错误:在进行硬件集成之前先修复软件错误,以避免出现大爆炸集成。
- 灵活性:将仿真组件与真实组件相结合,以实现最优资源利用。
- 持续性:无缝衔接 SIL 和 HIL 阶段,实现不间断验证。
- 成本减少:降低对完整原型和物理设置的依赖。
- 全面覆盖:在真实环境和虚拟环境中验证复杂的交互。
- 加快上市速度:提早发现问题并加快开发周期。
- 复用:在整个 SIL 环境和 HIL 环境中使用相同的设置。
工作流程
- 识别仍保持虚拟状态的组件,以及将被替换为真实硬件的组件。
- 定义虚拟和物理组件之间的接口(例如,信号路由、通信协议)。
- 选择支持 SIL 和 HIL 集成,且具备混合能力的测试系统。
-
准备测试环境:
- 虚拟组件:使用来自 SIL 的 V-ECU、仿真传感器和被控对象模型。
- 物理组件:根据需要集成真实 ECU、传感器或执行器。
- 同步:确保虚拟域和物理域之间的时间同步以及数据一致性。