为什么HIL测试对ADAS验证至关重要？

高级驾驶辅助系统 （ADAS） 的广泛采用正在将现代车辆转变为智能平台，能够分析环境、做出复杂的决策并与驾驶员实时交互。随着这些系统的复杂性不断增加，传统的道路测试方法已不足以确保其可靠性、安全性和合规性。

在这种情况下，硬件在环 （HIL） 测试已成为关键解决方案。它能够对完整的环境进行实时仿真，在这些环境中可以对 ADAS ECU 进行详尽的测试，没有安全风险，减少了物流限制，并具有完美的可重复性。

什么是硬件在环 （HIL）？

HIL 是一种验证技术，其中将真实的物理组件（通常是嵌入式控制单元 （ECU））连接到其作环境的虚拟仿真。这种实时仿真可以准确地再现 ECU 在真实车辆中接收到的信号，包括传感器数据、驾驶条件以及与道路使用者的互动。

换句话说，ECU 是完全模拟系统中唯一真实的组件，但它的行为就像集成到物理车辆中一样。这使得工程师能够在各种场景（包括危急情况下）观察和分析其行为，而不会使人员、车辆或基础设施面临任何风险。

为什么HIL是ADAS的基础

ADAS 系统基于一系列检测、解释和自动反应。每个组件（传感器、摄像头、激光雷达、雷达和处理算法）都与丰富且动态的环境进行交互。此信息流中的任何故障都可能造成严重的安全后果。

HIL 测试可实现：

• 关键场景的安全验证：紧急制动、行人检测、意外车道偏离、规避机动......
  

• 完美的可重复性，用于隔离故障原因和比较软件版本
  

• 可扩展的测试能力，每天可自动执行数百甚至数千个场景
  

• 在软件开发过程中节省大量时间，尤其是在集成前阶段

借助HIL测试，工程师可以将ECU暴露在极端或罕见条件（大雨、完全黑暗、浓雾、不可预测的交通）的场景中，而不受物理限制或物流限制。

AVSimulation 的方法：SCANeR™ 是 HIL 仿真的核心

在AVSimulation，我们设计了SCANeR™，以满足领先行业参与者苛刻的验证需求。我们的仿真软件提供与市场上主要HIL平台（如dSPACE或NI）的原生兼容性。

借助 SCANeR，ADAS™ ECU 可以与以下设备连接：

• 逼真的交通环境中的逼真车辆模型
  

• 高保真传感器型号（激光雷达、雷达、摄像头）、

• 具有可定制天气条件的 3D 沉浸式环境，提供基于感知的系统所需的视觉真实感
  

该生态系统支持执行标准化测试场景（Euro NCAP、ISO 21448/SOTIF）以及任何自定义用例。

示例：验证自动紧急制动 （AEB） 系统

让我们考虑一个管理 AEB 功能的 ECU。通过基于SCANeR的HIL设置，工程师可以模拟从停放的汽车后面突然出现的行人。场景可精细配置：车速、环境照明、行人接近角度、路面状况......

ECU 的反应就像在真实情况下一样：它接收模拟的传感器信号，对其进行处理，并在必要时触发紧急制动。然后，工程师可以测量反应时间、制动力、制动距离，并评估行为是否符合系统规格，这要归功于SCANeR的分析工具。

将 HIL 集成到完整的虚拟验证链中

HIL 测试很少单独完成。它是更广泛的多级虚拟验证过程的一部分，通常结构如下：

1. MIL（模型在环）——在仿真中测试系统模型
   

2. SIL（软件在环）——测试决策和运动控制软件
   

3. HIL（硬件在环）——测试连接到仿真的真实硬件

这种循序渐进的方法可以从最早的开发阶段开始进行迭代验证。HIL 测试起着关键的中介作用，在车辆级测试之前充当保障措施，减少对物理赛道活动的依赖。

结论

HIL 测试现已成为 ADAS 系统验证的黄金标准。它提供了一种可靠、精确且可扩展的方法，可以在日益复杂的环境中测试 ECU，而不会影响安全性或成本效益。

与 SCANeR 等先进工具相结合，它不仅加快了开发周期，还确保交付强大、合规的 ADAS 系统，值得对未来智能汽车的信任。