ISO 26262功能安全标准解析与测试用例设计

HILHardware-in-the-Loop硬件在环测试是汽车行业验证电子控制单元ECU软件的一种核心方法。它不是指某一款特定的仿真软件而是一套“真实硬件 虚拟环境”的实时仿真测试系统。 核心概念把真实控制器放进虚拟世界HIL测试的核心思路是把被测的真实ECU硬件通过I/O接口连接到一个运行着车辆模型和传感器模型的实时仿真机上。仿真机实时模拟车辆在真实世界中的运行状态并向ECU发送模拟的传感器信号ECU根据这些信号做出控制决策再把控制指令发回给仿真机形成一个闭环回路。对被测ECU来说它并不知道自己连接的是一个仿真机它会以为自己正连接着一辆真实的汽车。这样工程师就可以在不使用真实车辆、不承担安全风险的情况下对ECU进行全面的功能测试和故障测试。 系统构成硬件、软件和模型缺一不可一套完整的HIL系统通常由三部分组成实时硬件平台这是HIL系统的物理基础。核心是一台实时仿真机如dSPACE SCALEXIO、NI PXI等它负责以确定性的方式实时运行仿真模型。此外还包括I/O板卡用于信号交互、故障注入单元用于模拟短路、断路等电气故障和通信接口用于CAN、LIN、以太网等车载网络通信。实时仿真模型运行在实时机上的“虚拟车辆”。主要包括被控对象模型如发动机、电机、电池、车辆动力学模型和环境/传感器模型如雷达、摄像头、GPS的模拟。常用的建模工具有MATLAB/Simulink车辆动力学仿真常用CarSim场景仿真常用VTD等。实验管理与自动化软件工程师用来操作和监控整个测试过程的界面。用于配置硬件、设计测试用例、运行自动化测试脚本、记录数据并生成报告。典型工具如NI VeriStand、dSPACE ControlDesk以及经纬恒润的INTEWORK-TAE等。对数字芯片验证工程师HIL测试是一个必须了解但无需精通的相邻领域。你的战场在芯片流片前硅前验证用UVM、Formal等方法确保RTL设计的正确性。而HIL测试的战场在芯片流片后ECU硬件和基础软件已经就绪用来验证芯片所服务的那个“系统”ECU软件在真实运行环境下的行为。两者在验证链条上前后衔接。理解HIL能让你明白你验证的芯片最终将在什么样的系统环境中工作它的安全机制将如何被系统级测试所检验。Tool Confidence Level内容来源于B站 汽车电子硬件设计