當前，汽車行業的變化速度非比尋常。隨著“快速”“高階”成為自動駕駛行業競爭的關鍵詞，如何精進技術、提升測試效率和加快落地速度，成為行業迫切需要解決的問題。

道路測試周期長、成本高，覆蓋的場景工況有限，尤其是對于Corner Case很難復現，且安全性也無法保障。相比之下，仿真測試場景配置靈活，場景覆蓋率高，測試過程安全，能夠復現Corner Case進行再測試，通過自動化仿真測試能夠顯著降本增效。

近年來，隨著智能駕駛發展提速，硬件在環HIL仿真測試技術開始彰顯其獨特優勢，逐漸成為一大藍海市場。在此背景下，昆易電子把握市場先機，推出AD HIL、數據回注系統等一系列智駕測試工具，為打造自主可控的測試鏈提供有力支撐。

HIL測試鏈國產化：火熱市場下的現實困境

昆易電子技術研發總監、創始人李康此前曾向蓋世汽車透露，“根據國外機構的預測，明年全球的仿真市場總量可以達到一百億美元。”

在仿真測試中，硬件在環（HIL）仿真便占據了相當重要的地位。據環洋市場咨詢此前統計，2020年全球HIL仿真收入大約680.4百萬美元，預計2026年達到853.1百萬美元。從產品來看，HIL仿真市場可分為系統和服務，其中系統占據了約85.5%的市場份額，2020年規模為565.06百萬美元。

當前，HIL仿真技術廣泛應用于汽車行業、航空航天、電子電力領域。汽車領域作為其最大的下游客戶，2020年的市場份額就達到了70.8%。

在自動駕駛系統研發中，硬件在環測試技術是研究汽車制動系統性能的重要手段。測試系統可以將實際系統中模擬困難或在純仿真實驗中非線性因素難以表現的硬件設備通過計算機連接到仿真環境中，進行車輛制動性能的試驗。通過HIL測試研究汽車制動性能，在保障人員安全的同時，能夠縮短產品研發周期，降低開發成本。

雖然HIL仿真測試近幾年才開始于國內進入公眾視野，但在全球，這一領域的市場爭奪戰早已打響。

以美國為首的歐美發達國家廠商dSpace、National Instruments、Vector Informatik、ETAS等憑借先發優勢和成熟仿真產品，已在全球范圍內的硬件在環仿真市場占據領先地位。

然而與歐美相比，我國硬件在環仿真測試行業起步較晚，目前尚處于發展初期。且由于我國道路環境和交通構成相對復雜，駕駛行為多樣化，自動駕駛汽車正確識別環境并做出準確響應本就面臨挑戰，針對我國的復雜路況搭建道路場景庫難度則更大，可見我國仿真測試的發展道路并非坦途。

但正如李康所言，“我們產業鏈的核心不可能永遠依靠國外”，在如今不確定事件愈演愈烈的大環境下，國產替代或將成為未來我國汽車零部件行業的根本性演變邏輯。

面對先發制人的“大廠”，國內本土廠商該如何在激烈競爭中取勝？

技術創新或許是一條出路。在此背景下，我國本土汽車電子工具鏈供應商昆易電子以高精度同步、可定制化方案、高度集成、自主研發等優勢為核心競爭力，其AD HIL、數據回注系統等一系列智駕測試工具已獲得廣泛應用。

HIL測試：自動駕駛開發的加速器

硬件在環測試是V模型開發流程中的重要一環。硬件在環Hardware-In-the-Loop，簡稱HIL。其中“in-the-loop”強調被測控制器需處于閉環中。

簡單而言，其原理就是使用HIL設備接收控制指令，模擬狀態信息并發回控制器，讓控制器以為自己在控制真實的測試對象，形成測試閉環。如此一來，就能直接在測試閉環中驗證功能算法的邏輯性。

此外，面對自動駕駛，控制器需要能夠妥善處理故障情況，例如信號丟失、線路短路等。這些故障情況在實車上難以設置和復現，且具有一定危險性。通過HIL測試，能夠方便地對多種故障進行取值、組合并進行測試，不僅能提升測試效率，也降低了實車路測的安全性風險。

因此，硬件在環通常用于系統集成測試，驗證自動駕駛車輛環境感知等重要模塊的功能有效性。

以昆易電子的HIL系統為例，HIL測試系統通常由實時仿真硬件系統、實時模型、管理軟件、外部設備組成。智駕路采HIL方案的數據流如下：

圖片來源：昆易電子

如圖所示，若要形成測試閉環，數據注入是其中必不可少的關鍵環節。

高階自動駕駛需要怎樣的數據回注方案？

HIL測試是智駕回注設備的一大典型需求場景。自動駕駛數據回注系統作為高階自動駕駛閉環測試流程中的重要一環，承擔著測試域控制器性能和功能的重要任務。

昆易電子數據回注設備 圖片來源：昆易電子

這意味著，數據注入方案需要解決控制器測試過程中數據來源的問題，將高度還原的傳感器數據注入給域控制器。該方案不僅需要支持數采的場景數據回灌，實現Corner Case的快速復現，同時還需支持大規模的自動化回歸測試。此外，還需實現場景仿真軟件生成的虛擬傳感器內容注入，拓展控制器測試場景的豐富性。

具體而言，在自動駕駛中，往往存在著交通事故、車輛加塞、動物在馬路上亂竄、卡車后的紅綠燈、雪地陽光產生的逆光等長尾場景。對于這些Corner Case的復現，是自動駕駛仿真測試長期以來的一大痛點。

對此，昆易智駕回注設備能夠讓這些Corner Case的素材形成數據原型，模擬仿真場景并注入到域控制器中，域控制器便能利用上述數據形成開環感知結果的輸出，實現場景的復現。

圖片來源：昆易電子

此外，如今OTA使得回歸測試驗證在整車的生命周期內成為必需，且隨著時間累計，需驗證的場景集數據量越來越龐大，僅憑單個HIL驗證將難以滿足時效要求，如何滿足仿真閉環測試的時間和效率需求成為難題。

針對上述痛點，昆易智駕回注設備可基于自動化腳本自動測試輸出報告，并基于私有集群，同步并行驗證數據，實現集群化回歸測試。同時，昆易回注設備集合大量總線、視頻、以太網接口，支持多板卡同步，能夠由域控制器觸發響應，高效、快速地形成測試閉環。

昆易智駕路采注入HIL方案有何優勢？

數據回注系統在HIL測試中往往容易出現各種適配問題，如控制器對不同串行解串器有適配要求、視頻數據帶寬太大導致系統性能產生瓶頸、控制器需要接入的攝像頭通道數多等等。

對此，昆易憑借對接各種串行器和解串器的豐富經驗，可以快速適配握手協議、仿真攝像頭模塊的視頻數據傳輸方式。面對大帶寬的視頻數據，昆易的應對方案是，在視頻數據的處理過程中，盡量將計算和圖像處理放在GPU中完成，直接輸出到HDMI接口，減輕大數據量來回搬運帶來的系統性能負擔。

此外，對于自定義數據格式的要求，昆易的智駕回注系統支持客戶自定義的視頻、總線、以太網數據格式解析，并能快速適配到回注系統，如支持仿真數據信號通過DDS中間件以發布訂閱模式傳輸。

為應對控制器需接入的大量攝像頭通道，昆易智駕回注系統可快速堆疊擴展板卡，在板卡間通過PTP實現高精度的時間源同步。并且支持控制器端發出的IO觸發信號，保證高質量的視頻數據同步傳輸到控制器，加快控制器算法的開發驗證進程。

昆易具有豐富的自研板卡，面對多種類的硬件接口，可進行視頻轉換、總線數據注入、車載以太網的數據注入，并能根據客戶需求靈活配置板卡接口數量和類型。

圖片來源：昆易電子

談到昆易的自研板卡，就不得不提昆易智駕回注系統的又一項技術優勢——視頻注入板卡。大帶寬的視頻注入，也為數據回注系統帶來了高性能的視頻注入板卡需求。

昆易自研的視頻注入板卡工作模式包括仿真注入和路采回灌，支持各類分辨率，最大支持800W像素30fps，且支持視頻幀故障模擬、I2C故障模擬。該板卡可將HDMI的信號轉換為MIPI/DVP信號，值得一提的是，該板卡還能根據控制器要求，將MIPI信號組裝封包，添加需要的附加信息。面對需要多路板卡的情況，能多卡同步將數據發出。

圖片來源：昆易電子

總而言之，昆易智駕回注設備結合回灌軟件和場景仿真軟件，通過視頻注入、總線注入、車載以太網注入等方式，能夠高效完成控制器的開環測試和回歸測試。

從容應對研發測試挑戰 昆易全棧能力助力產業發展

昆易電子科技（上海）有限公司成立于2011年，從事嵌入式軟硬件開發測試、總線開發測試設備研發、生產和銷售，服務于汽車、軌道交通、電力等市場，助力全球企業研發。自成立以來，昆易電子致力于自主研發核心技術，構建研發工具鏈和產品開發的生態系統搭建。

近年來昆易電子著重于自動駕駛領域，在自駕數據采集、圖像處理算法、數據注入、虛擬仿真測試等方面開發了一系列高性能工具與定制化解決方案，以應對汽車電氣智能化帶來的變化與挑戰，已成為多家國內自駕一線企業的工具供應商。目前，其數據回注系統已服務于蔚來、路特斯、百度等造車企業的路采回注，以及德賽西威等Tier1的仿真閉環注入。

以昆易為德賽西威提供的AD HIL方案為例，該方案的首要特點就是仿真閉環注入。且能實現前視攝像頭視頻+前向毫米波雷達注入，場景設計搭建，并提供實時系統車輛動力學模型原型。

在同客戶的項目合作中，昆易還通過路采回灌集群測試系統、仿真開環注入測試、整車VIL轉轂實驗室閉環測試等項目展現了一系列相應的技術能力。其中，在仿真開環注入測試項目中，昆易提供的注入板卡單元通過場景仿真、開環注入和I2C故障模擬，有效助力客戶完成了域控制器HIL仿真的開環驗證，這也體現著昆易電子的理念——“讓研發更簡單”。

下一步，昆易電子將繼續于自動駕駛領域發力。具體而言，在智駕數據回注產品方面，昆易將繼續打造更多注入產品，并使之與不同傳感器實現適配，進而實現HIL對不同控制器或不同應驗系統的適配。并在數據采集等產品方面同步發力，最終打通測試鏈的各個環節。

圖片來源：昆易電子

近年來，“國產替代”呼聲漸起，以芯片為首的零部件率先成為了供應鏈本土化的話題焦點。

但實際上，在如今的國產替代潮下產業鏈中的每一環節都不容忽視。工具鏈作為產業鏈的核心環節，更是對于打造具有韌性和競爭力的自動駕駛產業鏈至關重要。正如昆易電子所堅信的那樣，自主可控的汽車電子研發工具鏈是汽車產業發展的剛需，也一定會成為主流。

可以預見的是，在未來的智能電動車時代，以昆易電子為代表的中國本土測試工具鏈廠商必將占有一席之地。