Hitachi Astemo1（原Hitachi Automotive Systems）一直致力于虚拟发动机ECU和自动化测试的研究。该公司采用Vector公司的vVIRTUALtarget作为虚拟化工具，并将其应用于构成AUTOSAR的部分BSW模块。由此，该公司成功大幅缩短测试场景的执行时间。此外，还取得其他成效，例如提高测试的全面性，并实现与HILS（集成测试）使用同一测试场景。
应对虚拟BSW以提高测试效率
通过对ECU系统架构的标准化，AUTOSAR（汽车开放系统架构）的使用正日益普及，帮助驱动软件组件的再利用，并减少开发和验证工作量。
Hitachi Astemo（前身为Hitachi Automotive Systems）是较早开始涉足AUTOSAR的日本供应商之一，该公司为日本及全球各地的多家整车厂提供动力总成系统、自动驾驶及驾驶员辅助系统（ADAS）。《Vector Journal》第16卷（2018年5月出版）中题为“自下而上方法的AUTOSAR应用”的文章介绍Hitachi Astemo的部分举措，可以作为补充参考使用。
Hitachi Astemo一直致力于利用Vector的ECU虚拟化工具vVIRTUALtarget开展虚拟ECU和自动化测试工作，旨在提高发动机控制ECU的BSW和SWC测试效率。“如果能在电脑上虚拟重现ECU，我们无需准备任何原型ECU和I/O硬件，就能快速高效地验证其行为，”Hitachi Astemo软件平台设计部的Yoshimi Yamazaki先生表示。“我们的最终目标是实现整个ECU的虚拟化，但目前决定先从部分BSW模块的虚拟化着手。”
虚拟环境中的测试目标是发动机控制ECU BSW中的DEM/FIM（诊断事件管理器/功能禁用管理器）、DCM（诊断通信管理器）和COM（通信管理器）。本文将介绍由Yoshimi Yamazaki先生负责的DEM/FIM。
DEM是一个模块，编译由BSW的其他模块和ASW（SWC）确定的发动机及催化转化器的诊断信息，在发生故障时点亮仪表盘的警告灯，并将故障信息记录在非易失性存储中。本文所讨论的发动机ECU相关的故障类型约有1,500种。
与此同时，FIM是一个基于发动机故障信息，通过限制功能（如取消激活巡航控制功能）来最小化故障影响的模块，还会编译故障信息并通知SWC。
vVIRTUALtarget基于工具集成与执行性能进行选择
Hitachi Astemo采用的vVIRTUALtarget是一款工具软件，可在Microsoft Windows 10系统上生成虚拟AUTOSAR环境。该工具可对Vector的MICROSAR Classic（AUTOSAR Classic平台）中的BSW模块或SWC组件进行测试与集成，同时也支持对Vector的MICROSAR Adaptive（AUTOSAR Adaptive平台）进行测试与集成。
该产品提供两种版本：vVIRTUALtarget pro涵盖上述所有功能，而vVIRTUALtarget basic仅支持集成MICROSAR BSW的虚拟ECU。
“Hitachi Astemo使用Vector MICROSAR作为AUTOSAR BSW，同时也部署包括CANoe在内的其他Vector工具，”Yoshimi Yamazaki先生表示。“虽然市场上有多款ECU虚拟化解决方案，但我们选择vVIRTUALtarget的部分原因在于，它能够与现有环境实现无缝集成。”
Yoshimi Yamazaki先生提到的另一个原因是运行性能。“过去，我们使用微处理器供应商提供的仿真器进行DEM/FIM测试，虽然能准确再现微处理器的行为，但处理速度较慢，这是个难题，”Yoshimi Yamazaki先生说道，“使用vVIRTUALtarget可以使处理速度提高数倍，这也是我们决定使用vVIRTUALtarget的原因之一。”
左图展示MICROSAR中系统集成流程的概略。使用Vector的BSW配置工具DaVinci Configurator Pro进行MICROSAR配置，并将生成的代码（.c/.h）提供给vVIRTUALtarget。虚拟ECU在vVIRTUALtarget上生成，并在CANoe上执行。
此外，还可以将DaVinci Configurator Pro生成的代码集成到真实的ECU中。
测试场景的运行时间减少至原来的三分之一，这提高了测试的全面性，并有助于提升质量
右图展示Hitachi Astemo的工作流程概览。在V型模型的左侧部分，Vector的DaVinci Developer用于AUTOSAR SWC的开发，而DaVinci Configurator Pro则用于MICROSAR BSW的结构设置和代码实现。在V形模型的右侧部分，使用vVIRTUALtarget来提高在虚拟ECU上进行BSW测试的效率（目前仅支持BSW模块的单项测试）。
由vVIRTUALtarget构建的虚拟ECU已集成到CANoe中，并能对虚拟CAN总线的输入做出相应响应，例如向CAN总线输出值、向Flash写入数据，以及与其他BSW模块和SWC进行通信。
测试用例由Vector的vTESTstudio（一款自动化测试顺序生成工具）以及Hitachi Astemo的内部工具共同生成。此外，使用基于Vector VT System的HILS测试用例，不仅提高CAN通信测试效率，还避免因重复操作导致的错误。
Yoshimi Yamazaki先生对实施vVIRTUALtarget所产生的效果解释如下：“首先，测试的运行性能得到显著提升。与微处理器供应商提供的仿真器相比，该系统能够在8小时内加载并执行数万个测试场景，生成结果并完成Microsoft Excel文件的汇总，所耗时间仅为之前所需时间的三分之一左右。 例如，如果您在下班前激活vVIRTUALtarget，第二天到办公室时，测试结果就会以Excel文件的形式呈现，您可以立即进行检查。”
Yoshimi Yamazaki先生表示，测试时间的缩短使得测试比以往更加彻底，同时也提升了质量。“Hitachi Astemo一直在全球多个地点开展开发工作，”他说，“在虚拟环境中，无需将真实的ECU分发到每个地点，因此对于推进全球开发也十分高效。”
虚拟环境面临的挑战在于其运行时序与真实ECU存在差异。因此，对于标准测试场景或必须依赖硬件才能进行的测试，仍需在真实ECU（原型硬件）上进行测试。
同时推进虚拟CI/CT和虚拟SWC项目，旨在提高效率
Hitachi Astemo还一直在推进CI/CT（持续集成/持续测试）工作，即在短周期内反复进行测试和修改。
CI/CT是一种旨在通过缩短迭代周期来减少返工的开发方法，其特点是频繁进行测试和修改，而不是一次性完成测试并修正测试中发现的问题。这种方法在DevOps和CI/CD中很常见。其目的是通过整合开发与运行来提高质量并缩短发布所需时间，这种做法在IT领域正变得越来越普遍。
CI已在基于云构建的环境中使用，该环境使用GitLab和Artifactory等CI/CD标准方法，将配置、代码生成和构建整合在一起。
“不仅能够轻松、快速地反映问题修复和功能变更，还能不受地点限制地在云端进行开发，”Yoshimi Yamazaki先生表示。“目前我们仅处理集成（CI），但计划很快开始着手测试（CT）工作。”
为满足这些需求，Vector提供针对CI/CT场景进行优化的vVIRTUALtarget Server Edition。
本文详细介绍Hitachi Astemo如何使用vVIRTUALtarget。在发动机ECU的开发中，一个基本设计往往会被应用于多种车型和不同的整车厂，因此缩短测试场景的运行时间将带来巨大益处。Hitachi Astemo旨在通过扩大虚拟化范围，包括BSW和SWC的集成测试，进一步提高效率。
Vector将通过提供vVIRTUALtarget及其他先进工具，继续满足Hitachi Astemo的需求。
