HIL測試
關注創建者：經緯恒潤 創建時間：2021-10-13
HIL測試的視頻教程
向零原型開發邁進：通過離線和駕駛員在環HiL測試
向零原型開發邁進：通過離線和駕駛員在環HiL測試 適用人群： 從事整車性能開發、車輛動力學、底盤電子、ADAS系統開發與測試、注重用戶感受的工程師和行業研究人員。
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高級駕駛輔助系統（ADAS）仿真在車輛開發中的應用
高級駕駛輔助系統（ADAS）仿真在車輛開發中的應用 適用人群：從事車輛ADAS仿真測試、HIL系統測試以及HMI系統交互設計等工程師。 高級駕駛輔助系統（ADAS）仿真在車輛開發中的應用（免費）【已結束】 直播時間：2023-08-04 19:30 先進駕駛輔助系統(ADAS)在當今汽車行業的發展對于提高車輛安全性和駕駛員舒適度至關重要。
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革新汽車仿真：探索?VI-grade 2025.1主要軟件發布的強大潛力
3.VI-DriveSim 2025.1：預測軟件以降低駕駛模擬器的延遲并連接遠程硬件在環（HiL）測試平臺、新的回放和序列管理功能，以及基于Dante協議改進的FSS和DiM震動反饋通信。 4.VI-NVHSim 2025.1：VI-WorldSim的虛擬現實支持、大型項目的性能增強、新的錄音管理功能，以及COMPACT NVH模擬器的座椅傳遞率分析。
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HIL測試的實例教程
“我們很高興為致力于在海事行業提供高質量和可靠洗滌塔的上海匯舸提供HIL測試服務。 通過利用基于模擬器的測試而不是實際系統的物理測試，使得數字孿生技術得以現實應用。利用標準的HIL測試工作，我們還可以為洗滌塔供應商的服務工程師和船上船員提供量身定制的數字化培訓模擬器。”DNV GL大中華區技術中心總經理陸福凱/Mr.FalkRothe表示。
“國際海事組織的法規旨在限制船舶運營中有害物質排放到空氣和水中。 為應對這一要求，許多船東選擇安裝洗滌塔，繼而降低船上安裝洗滌塔過程中帶來的風險對他們來說尤其重要，因為國內的洗滌塔供應商常常面臨著證明其產品集成到船上系統的功能性的挑戰，HIL測試是確保高質量控制系統的一個非常好的途徑，并有利于各方。”DNV GL認證業務商務經理陳建新先生表示。
與ContiOcean上海匯舸在HIL測試方面的合作涵蓋了一系列船舶，雙方都期待著在這個項目和未來的長期開展友好的合作。
關于HiL（硬件在環）測試
采用硬件在環（HIL）技術對控制系統軟件進行驗證和測試將減少軟件帶來的問題，從而實現更安全，更可靠的自動化系統和更短的調試時間。到目前為止，我們只對洗滌塔進行Scheme B測試，這需要整個系統在船上進行測試。但是，船東/船廠在海上試航期間將對順利按時交付有著巨大壓力。 這就是為什么他們希望提前進行模擬測試的原因。HIL測試將在FAT（工廠驗收測試）期間進行，該工具也可用于培訓船員。任何控制系統都可以進行HIL測試，例如洗滌塔，選擇性催化還原系統（SCR），LNG雙燃料，能源管理系統，壓載水處理系統等。
通過在供應商的場所將模擬器連接到目標控制系統來執行洗滌塔 HIL測試，從而可以在受控環境中進行測試。HIL仿真器通過模擬必要的執行器，動態反應和各類傳感器，充當控制系統的虛擬控制目標。
展開 這種基于物理的解決方案現在與NI提供的基于RoCE（基于融合以太網的遠程直接內存訪問）的HiL基礎架構相兼容，以支持驗證更高級別感知所需的大規模、實時和低時延數據交換。由于Ansys攝像頭仿真已經在生產環境中與芯片上的工業級感知軟件配合使用，因此RDMA兼容性將進一步提高該解決方案的實用性。
使用合成仿真數據的HiL工作臺測試將優先考慮安全合規性
由于緊鄰生產環節，復雜軟件系統的測試和驗證將不可避免地包括HiL工作臺測試。HiL測試臺匯總了來自攝像頭、激光雷達和雷達等各種傳感器的合成仿真數據輸入，能夠更準確地評估自動駕駛汽車（AV）系統。
利用HiL測試，可以解決系統驗證中最具挑戰性的方面：基于經過數據訓練的深度神經網絡來評估傳感器感知功能。該測試是研發過程中的寶貴工具，因為它是距離大規模生產最近的前置步驟。HiL測試中出現的任何問題，都可以通過在此階段負責控制特定功能的電子控制單元（ECU）或嵌入式系統來解決。
由于感知算法的復雜性，我們無法依靠以理論分析為主的傳統驗證方法來驗證，也無法依賴像OTA攝像頭和顯示器硬件在環等已顯示出局限性的測試方式。相反，感知算法必須根據大量合成仿真數據進行測試。此時，就需要通過仿真進行直接數據注入，以確保注入數據在傳輸過程中保持質量，同時還無需用攝像頭進行監控校準。
通過仿真進行直接數據注入可提高工作臺測試的準確性
如今，高分辨率傳感器為HiL工作臺帶來了技術限制，而這一挑戰，與通過HDMI或DisplayPort將合成視頻數據傳輸到HiL工作臺的傳統方法有關。這些端口造成了全高清分辨率和數據傳輸限制，無法滿足自動駕駛環境對實時響應率的需求。
基于仿真原始信號的直接數據注入，則提供了一種可行的解決方案，可實現在HiL工作臺上測試感知功能。
展開 在GNSS HIL仿真器中可指示位置數據和動力學參數，例如速度，加速度和加加速度，而GNSS模擬器可實時且無信號中斷地調整仿真的運動，還可處理HiL仿真的車輛姿態信息，例如俯仰，側傾和偏航值。在HIL應用中，SMBV和SMW高達100Hz的數據更新率以及低至 20 ms 的處理延遲共同保障了高處理效率和信號精度。
車載導航自動化測試
R&S SMBV100B/SMW200A都支持自動化測試，可以在操作界面手動控制或遠程控制。遠程控制需要在上位機通過LAN、GPIB或USB連接SMBV。測試方案如下：
圖8：車載導航接收機自動化測試框圖
結語
本文描述了利用GNSS衛星導航模擬器進行的一系列典型車載導航接收機驗證測試，涉及內容從基本的衛星導航定位測試、高精度衛星導航定位測試到車載衛星導航硬件在環HiL測試方案。在GNSS接收機測試環境中使用的標準GNSS信號仿真器可為工程師提供最大的靈活性，幫助他們實施調整和控制，輕松地進行重復測試。
在這個環境中，本文中列出的測試將為車載導航接收機的測試和驗證創建一個標準驗證流程。
展開 一、車身電子系統與 HIL 測試的結合背景
車身電子系統涵蓋數十個控制器及執行器，傳統物理測試面臨三大痛點：
場景復現難：如極端溫度下的車窗結冰、雨夜燈光控制等場景難以隨時模擬；
故障注入風險高：直接在實車上進行短路、通信中斷等故障測試可能損壞硬件；
效率低下：多控制器聯動測試需反復拆裝實車，耗時耗力。
HIL 測試通過 “虛擬環境 + 真實控制器” 的模式，精準復現車身電子的復雜工況，已成為車企研發標配。
二、車身電子 HIL 測試的核心領域與測試內容
1. 車身控制器（BCM）測試
測試對象：集成車門、車窗、燈光、雨刮、防盜等功能的中央控制器。
核心測試場景：
多路負載控制：模擬同時開啟大燈、車窗升降、座椅加熱時的功率分配，驗證 BCM 是否因過載導致功能失效；
邏輯時序驗證：測試 “解鎖車門→車內燈漸亮→啟動車輛→車燈自動切換” 的全流程邏輯是否符合設計；
故障容錯能力：注入某車門傳感器故障信號，驗證 BCM 是否能切換至備用策略（如應急解鎖）。
2. 車門與車窗控制系統
測試重點：
防夾功能可靠性：在 HIL 臺架中模擬車窗上升時遇到障礙物（如虛擬阻力信號），驗證電機是否立即反轉并報警；
低溫環境適應性：通過仿真 - 30℃低溫場景，測試車門鎖電機的啟動扭矩是否滿足要求，避免冬季車門無法解鎖。
3. 燈光與信號系統
典型測試案例：
自動大燈邏輯：在虛擬隧道、黃昏場景中，測試光敏傳感器觸發大燈開啟的靈敏度，以及會車時遠光燈自動切換為近光的響應時間；
轉向燈同步性：模擬車輛轉向時，驗證左右轉向燈閃爍頻率（國標要求 1.5±0.5Hz）及故障報警（如某轉向燈損壞時的頻率加快）。
4.
展開 01 引言
在端到端自動駕駛的研發競賽中，算法的迭代速度遠超物理世界的測試能力。單純依賴路測不僅成本高昂、周期漫長，更無法窮盡決定系統安全性的關鍵邊緣場景（Corner Cases）。
因此，硬件在環（HIL）仿真測試成為唯一的出路。然而，將仿真數據閉環注入域控制器流程中存在諸多技術難度，特別是高像素相機原始數據，如何無損、無延遲地將數據灌入對時序和信號要求極為苛刻的域控制器中成為了當前調試HiL系統的主要挑戰！
本文將解析如何構建一套真正讓車載控制器“信以為真”的注入系統。通過DMA/RDAM技術實現“零拷貝”數據路徑，從根源上消除傳輸延遲。同精確控制 CSI-2/GMSL2 協議棧，確保信號的物理層保真度。并運用 I2C 作為控制與調試的“生命線”，確保復雜鏈路的穩定建立與監控。
02 系統架構概覽
高保真實時仿真注入系統的核心目標，是將仿真環境中生成的傳感器數據，以極低的延遲和與真實傳感器別無二致的物理信號特性，注入到待測的設備（DUT）中。這套系統的典型架構由三個關鍵部分組成：仿真主機（Simulation Host）、數據注入設備（Injection Device）和待測設備（DUT, Device Under Test）。
數據流的完整流程如下：
（1）數據生成：仿真軟件aiSim在仿真主機上根據預設場景生成相機的原始圖像幀數據；
（2）數據傳輸：這些原始數據通過網絡被發送到數據注入設備；
（3）數據處理與編碼：注入設備上的應用程序（如camera_sensor.cpp中的邏輯）接收數據。
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aiSim 作為全球首個通過ISO 26262 ASIL-D認證的自動駕駛仿真平臺，搭載自研aiSim AIR確定性仿真引擎，提供物理級傳感器仿真、高精度環境模擬與多模態感知數據輸出，覆蓋 SIL/HiL 全流程測試，是 ADAS / 自動駕駛研發與驗證的核心工具，更能助力主機廠獲取L3準入資質！
該系列內容面向所有AVxcelerate用戶、ADAS/AD工程師以及SiL/HiL測試工程師，誠邀大家報名參與，了解更多自動駕駛仿真前沿技術！
這一流程還能夠進一步銜接 AI reconstruction & rendering、動態資產注入、物理準確的傳感器模擬以及實時 HiL 測試等應用。這意味著 3DGS 在研究層面建立起來的能力，正在 aiSim 仿真平臺中獲得更明確的工程承接：
（1）3DGS 用于高效率重建真實環境，可顯著縮短數字孿生場景生成鏈路。
HBK 2026 智能原型峰會3個月前
推動數據智能發展：展示駕駛模擬器、硬件在環（HiL）及測試系統如何將數據轉化為實用見解。
拓展覆蓋范圍：突破 “零原型” 的局限，涵蓋虛擬與物理兩大領域。
確保延續性：以 “零原型” 峰會系列為基礎，推動理念持續演進。
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確保延續性：以 “零原型” 峰會系列為基礎，推動理念持續演進。
使用合成仿真數據的HiL工作臺測試將優先考慮安全合規性
由于緊鄰生產環節，復雜軟件系統的測試和驗證將不可避免地包括HiL工作臺測試。HiL測試臺匯總了來自攝像頭、激光雷達和雷達等各種傳感器的合成仿真數據輸入，能夠更準確地評估自動駕駛汽車（AV）系統。
利用HiL測試，可以解決系統驗證中最具挑戰性的方面：基于經過數據訓練的深度神經網絡來評估傳感器感知功能。
針對現有 HIL 系統升級迭代與新增部署的核心訴求，康謀推出高保真端到端 HIL 仿真測試解決方案，以 aiSim 仿真器為核心，為外企車企、傳統車企、智駕科技公司、Tier1 供應商等全產業鏈客戶，提供低成本、高置信度、高效率的全流程測試支撐，憑借 ISO 26262 ASIL D 認證與規模化落地驗證，成為智駕測試體系升級的優選方案。
（3）硬件在環與同步性要求
時延與同步：在硬件在環（HIL）測試中，多傳感器的渲染時鐘、數據傳輸鏈路的時延和時間戳必須嚴格同步。毫秒級的時鐘不同步或數據包丟失，就可能導致多傳感器融合算法在關鍵時刻故障，無法有效復現真實世界中的融合感知問題。
)測試，在實際硬件環境中驗證功能
單元測試階段通常使用Cantata、winAMS等專業工具，通過模擬(Mocking)和樁(Stubbing)技術解決外部依賴問題7。
2、客戶案例
歐洲某乘用車OEM有構建3D孿生場景地圖，并基于aiSim開展SiL、HiL和DiL仿真測試的需求。
為滿足該需求，解決方案是利用aiSim、World extractor工具鏈（涵蓋采集、可視化分析、3DGS模型和自動標注功能），為客戶多個團隊創建覆蓋不同ODD的3D環境，這些環境可直接用于aiSim及客戶基于UE構建的DiL系統。
