Erhöhung der Testtiefe durch HiL-Testing

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1 Erhöhung der Testtiefe durch HiL-Testing Dipl.-Ing. T. Bäro, Dr.-Ing. E. Sax, Dr.-Ing. S. Schmerler Test-Engineering MB-technology GmbH Kolumbusstraße Sindelfingen Thomas.Baero@mbtech-group.com Eric.Sax@mbtech-group.com Stefan.Schmerler@mbtech-group.com Abstract: Steigende Umfänge von software-basierten Funktionen im Fahrzeug erfordern eine signifikante Erhöhung des Testaktivitäten auf diesem Gebiet, will man die bewährte Sicherheit und Zuverlässigkeit erhalten. Gleichzeitig steht für umfangreiche Tests immer weniger Zeit zur Verfügung. Daher werden Technologien benötigt, die ein effizientes Testen von Steuergeräten schon während den frühen Entwicklungsphasen ermöglichen. Die Hardware-in-the-Loop Technologie nimmt dabei eine herausragende Stellung ein. Mit ihr ist ein automatisiertes und reproduzierbares Testen möglich. Am Beispiel eines Prüfstands für einen Regen-Sensor wird die Hardware-in-the-Loop Technologie beschrieben und deren Vorteile gegenüber anderen Testtechnologien aufgezeigt. 1 Einleitung Die steigenden Umfänge von software-basierten Funktionen im Fahrzeug erfordern eine signifikante Erhöhung der Testaktivitäten auf diesem Gebiet. Gleichzeitig stellen immer kürzere Entwicklungszeiten zusätzliche Herausforderungen an die Softwareentwicklung im Fahrzeug. Die Qualität der Software muss ohne wesentliche Erhöhung des Aufwands beibehalten oder sogar gesteigert werden. Die Auflösung dieses Konflikts ist die Motivation für die sukzessive Entwicklung von Referenztestprozessen. Ziel ist es, Testtiefe und Entwicklungsqualität elektronischer Komponenten und Systeme in der Automobiltechnik unter den eingangs genannten Randbedingungen zu verbessern bzw. trotz wachsender Systemkomplexität auch künftig auf hohem Niveau zu halten. Dieser Referenztestprozess ist das Resultat mehrjähriger praktischer Erfahrungen beim entwicklungsbegleitenden Test von elektronischen Steuergeräteverbünden in der Automobiltechnik (sowohl der Komponenten als auch des E/E-Gesamtfahrzeugs) auf verschiedensten Ebenen. In der Literatur werden für die allgemeine Softwareerstellung Durchschnittswerte von einem Fehler pro zehn Programmzeilen genannt [1]. Bei einem Programmumfang von ca Zeilen (typischer Wert einer Software im Powertrain-Bereich) ergäbe sich somit ein theoretischer Wert von 2000 Softwarefehlern. Dies ist ein Wert, der für eine Software im Automobil völlig inakzeptabel ist. Daher werden zur Validierung und

2 Verifikation in der Automobilindustrie nicht selten bis zu 40% des Gesamtaufwands eines Softwareprojekts investiert [1]. Die eingangs erwähnten Anforderungen an Software lassen sich somit unter Berücksichtung der Kosten nur durch eine deutliche Effizienzsteigerung u.a. beim Testen realisieren. Ziel ist es daher durch Wiederverwendung, Automatisierung und Optimierung des Testprozesses den notwendigen Testaufwand signifikant zu reduzieren. 2 Testmethodik und durchführung 2.1 Integration von Entwicklungsprozess und Testverfahren Die effektivste Möglichkeit zur zeitlichen Verkürzung des Entwicklungsablaufs ist die Vermeidung von Spezifikations- und Implementierungsfehlern. Doch auch in Entwicklungsprojekten, denen ein sehr hoher Prozessreifegrad zugrunde liegt, sind Missverständnisse und Fehler nicht gänzlich zu vermeiden. Je früher Auffälligkeiten entdeckt werden, desto geringer ist die Anzahl der Prozessschritte, die nach der Fehlerkorrektur erneut durchlaufen werden müssen (Abbildung 1). Trotz erhöhtem Aufwand, der zum Teil für Maßnahmen zur Fehlererkennung in frühen Phasen notwendig ist, ergibt sich für den Gesamtprozess eine deutliche Aufwandsreduktion durch die frühe Fehlererkennung [1]. Mit Tests, die dem Entwicklungsprozess nachgelagert sind, kann das Ziel, Auffälligkeiten zum frühest möglichen Zeitpunkt im Entwicklungsprozess zu erkennen, nicht erreicht werden. Eine wesentliche Vorraussetzung ist somit die frühe Integration der einzelnen Tests in den Entwicklungsprozess. Der Entwicklungsprozess für eingebettete Software beim Steuergeräteentwicklungsprozess lehnt sich an das klassische V-Modell an (Abbildung 1). In der Systemspezifikation werden zu Beginn eines Entwicklungsprojekts nach der Anforderungsanalyse elektronische Komponenten bzw. elektromechanische Systeme sowie deren Beziehungen zueinander definiert. Hieraus leiten sich die Anforderungen an die elektronischen Steuergeräte und deren Software ab. Im Prozessschritt Systementwurf werden die in der Software umzusetzenden Funktionen im Detail entworfen und festgelegt. Die Systemspezifikation wird methodisch und werkzeugtechnisch durch verschiedene Prototyping-Technologien unterstützt. Beim virtuellen Prototyp wird ein Modell der spezifizierten Funktion an Hand eines simulierten Systemmodells überprüft. Sowohl das System als auch die Systemumgebung liegen hierbei als Modell vor; der Begriff Model-in-the-Loop (MiL) hat sich etabliert. Dieser Prozessschritt sowie der sich anschließende modellbasierte Test erfolgen bei MB-technology vollständig in der integrierten Umgebung Control System Design [2] in der bereits verifizierte, umfangreiche Funktions- und Umgebungsmodellbibliotheken (bis hin zum Gesamtfahrzeug) zur Verfügung stehen.

3 Anforderungsanalyse Systemspezifikation Systementwurf Komponentenentwurf Entwurf Integration Wartung und Pflege Systembereitstellung Systemtest Komponententest Modulentwurf Modultest Implementierung Kosten pro Fehler Entwicklungsphase Abbildung 1: Abhängigkeit zwischen Zeitpunkt der Fehlerfindung und entstehender Kosten Beim Rapid Prototyping findet die Überprüfung des Modells einer spezifizierten Funktion im realen System statt. Auch diese Methode ist dafür geeignet, Spezifikationsfehler zu einem frühen Zeitpunkt zu entdecken. Im Gegensatz zu MiL findet der Testprozess allerdings in einer realen Umgebung (d.h. im Fahrzeug) statt, allerdings nicht auf realer Hardware des zu testenden Systems. Leistungsfähige Rapid Prototyping Hardware leistet die Ausführung des zu testenden Codes, d.h. es liegt reiner Funktionstest vor. Etwaige Probleme der Hardware oder Performance können auf diese Weise nicht gefunden werden. Die Prozessschritte des rechten Teils des V-Modells dienen der Verifikation vorangegangener Prozessschritte (linker Teil des V-Modells). Hierbei wird der Modulentwurf mit Hilfe des Modultests, der Komponentenentwurf an Hand des Komponententests und der Systementwurf an Hand des Systemtests 1 verifiziert. Das V-Modell wird, je nach Anforderung, als ganzes oder nur in Teilen für spezifizierte Einzelfunktionen häufig während der Entwicklung durchlaufen. Unter diesem Aspekt ist eine zentrale Anforderung an den Testprozess, die Durchgängigkeit der Testmethoden und die Wiederverwendung von Testszenarien und -definitionen sicherzustellen. 2.2 Abgrenzung und Überblick Testtechnologien Prinzipiell wird beim Test zwischen statischer Analyse und dynamischen Testmethoden unterschieden [4]. Bei der statischen Analyse wird das Testobjekt analysiert, aber nicht ausgeführt. Es müssen somit keine speziellen Eingabewerte definiert werden. Ein ausführbarer Code ist nicht notwendig. Bei dynamischen Tests wird ein übersetzter, ausführbarer Code mit konkreten Eingabewerten und Randbedingungen versehen und ausgeführt. Schwerpunkt dieser Darstellung sind dynamische Tests, insbesondere Funktionstests von Fahrzeugsteuergeräten. 1 Synonym wird auch der Begriff Integrationstest verwendet

4 Im V-Modell werden die dynamischen Tests entsprechend des Testobjekts in Modul-, Komponenten- und Systemtest unterschieden. Beim Modultest wird ein Teil der Software (Modul) mit Testvektoren stimuliert. Ausgangsgrößen des Moduls werden mit den erwarteten Testergebnissen verglichen. Ziel dieses Testverfahrens ist die Prüfung der programmtechnischen Struktur des Moduls. Bei Komponenten- und Systemtests werden ganze Komponenten bzw. das Gesamtsystem (vernetzter Steuergeräteverbund) getestet. Um die Funktionsprüfung unter möglichst fahrzeugnahen Bedingungen durchführen zu können, ist die Simulation der gesamten Umwelt (Fahrzeug, Subsysteme) des Testobjekts notwendig. Hauptaufgabe dieser Umgebungssimulation ist das Schließen der Regelstrecke - der Loop. Man spricht daher allgemein von X-in-the-Loop-Technologien 2 (Abbildung 2). Simuliert Model/Software-in-the-Loop Umwelt Real Rapid Prototyping Komponente Real Simuliert Hardware-in-the-Loop oder Brettaufbau Onboard Test Abbildung 2: Grobklassifikation dynamischer Komponententesttechnologien Ist das Testobjekt durch ein Modell der Software beschrieben, so spricht man wie eingangs erläutert von Model-in-the-Loop-Tests (MiL-Tests). Ersetzt man die als Modell formulierte Software unter Beibehaltung der Testumgebung durch ein (automatisch) übersetztes und ausführbares Programm, so spricht man von Software in-the-loop-tests (SiL-Tests). Wird das Fahrzeug simuliert und die auf der Zielhardware implementierte, zu testende Software in Echtzeit ausgeführt, so spricht man von Hardware-in-the-Loop-Tests. Funktionale Tests können in diesem Stadium durchgeführt, Grenzsituationen gefahrlos überprüft werden, da die Umwelt des Steuergeräts weiterhin die simulierte Umgebung ist. Der Steuergeräte-Test im Fahrzeug wird auch als Onboard Test bezeichnet. Diese Tests dienen zum Abschluss der Entwicklung einer weitgehenden Verifizierung der Funktionen, die ein Steuergerät ausführt. 2 Model-in-the-Loop, Software-in-the-Loop, Hardware-in-the-Loop

5 2.3 Komponenten- und Integrations-Test geprüfter Komponenten Es hat sich gezeigt, dass eine Koexistenz zwischen Hardware-in-the-Loop- Integrationstest und -Komponententest sinnvoll ist, wobei auf die stringente Trennung der jeweiligen Testinhalte unter Beibehaltung des Ergebnisaustauschs zu achten ist, um Redundanzen zu vermeiden, bzw. nur bewusst durchzuführen. Der Einsatz eines Integrationsprüfstands ist immer dann angezeigt, wenn Funktionen deutlich SG-übergreifenden Charakter haben. Bereits eine anscheinend einfache Funktionalität wie das Warnblinken wird durch das Zusammenspiel von sechs Steuergeräten umgesetzt. Beim Komponentenprüfstand steht hingegen der tiefgehende Komponentenfunktionstest im Vordergrund. Im Gegensatz zum Integrationstest, wo Testen i.d.r. eine unabhängige Instanz ist, impliziert der Komponententest eine starke Nähe zur entwickelnden Fachabteilung des OEM oder Zulieferers. So kann im Zusammenspiel zwischen Entwickler und Tester sehr früh der Reifegrad des Steuergeräts überprüft werden; langwierige Fehler-Kommunikationen werden vermieden. Außerdem kann mit Hilfe der HiL-Technologie der Tester ergänzend zu den reinen Gut-Tests auf Basis eines Anforderungsdokumentes (z.b. Lastenheft), in enger Abstimmung mit dem Entwickler durch geschickte Parametrierung der Umgebungsmodelle das zu testende Steuergerät in Grenzbereiche versetzen. Dieses systematische Nachstellen von Extremsituationen ist ein weiterer wertvoller Aspekt, die sich ohne die HiL-Technologie erst im Feld durch Bauteiltoleranzen, Alterung oder Fehlbedienung ergeben würden. Letztlich dient ein Komponentenprüfstand auch zur Absicherung der Zulieferer bei unklaren Fehlerbildern, da der Nachweis funktionaler Korrektheit leichter erbracht werden und ggf. durch Komponententestpläne [3] dokumentiert werden kann. Darüber hinaus bietet der Komponenten-Test die Möglichkeit ein Steuergerät ohne den Einfluss anderer Steuergeräte, die ebenfalls noch Fehler enthalten können, zu überprüfen. Eine so geprüfte Komponente kann anschließend im Integrations-HiL weiter verwendet werden. So wird die schrittweise Steigerung der Komplexität beim Testen (incremental testing, s. [5]) elektrischer und elektronischer Komponenten möglich. Der Test der Elektrik des Fahrzeugs nach dem Big-bang Prinzip wird vermieden. 3 Anwendungsbeispiel: HiL Prüfstand für einen Regen-Sensor 3.1 Wirkprinzip Hauptaufgabe des Regen-Sensors ist das korrekte Reagieren auf Umweltsituationen. Bei Regen soll die passende Wischerstufe ausgegeben werden. Der Regen-Sensor erfasst hierfür die Menge des Wassers auf der Windschutzscheibe. Ein Algorithmus, der auf einem Mikroprozessor des Sensors zur Ausführung kommt, führt eine Mustererkennung durch und entscheidet, welche Wischerstufe ausgegeben wird. Der Scheibenwischer reinigt die Windschutzscheibe, wobei auch die Sensorfläche vom Wasser befreit wird und damit eine direkte Rückwirkung auf den Regen-Sensor entsteht. Es liegt daher ein System mit einem geschlossenen Regelkreis vor (closed loop).

6 3.2 Motivation Einer der Hauptgründe für den Entwurf eines Prüfstands für den Regen-Sensor ist der Wunsch funktionale Tests mit einfachen Mitteln im Labor durchführen zu können. Aktuelle Testmöglichkeiten beschränken sich auf Software-Tests (Modul- und Integrationstest) beim Zulieferer oder der realen Erprobung im Fahrzeug, die vom Zulieferer und vom OEM durchgeführt wird. Außerdem werden Fahrzeugtests in einem Regen-Labor durchgeführt. Dabei wird das gesamte Fahrzeug in einer Regen-Kammer beregnet und die Reaktion des Regen-Sensors ausgewertet. Reale Wetterverhältnisse können mit diesem Prüfstand jedoch nicht getestet werden, da Parameter wie z.b. die Umgebungstemperatur und die Fahrzeuggeschwindigkeit, die einen Einfluss auf den Regen-Sensor haben, nicht simuliert werden können. Als Folge können aussagekräftige und für die Freigabe relevante Tests derzeit nur mit dem Fahrzeug selbst realisiert werden. Der sich daraus ergebende Aufwand ist erheblich. Funktionale Prüfungen der Komponente können heute nur in Abhängigkeit von meteorologischen Gegebenheiten durchgeführt werden. Möchte man beispielsweise im Sommer eine Wintererprobung mit Randbedingungen wie Eis und Schnee durchführen, muss entweder das Testfahrzeug an einen Ort mit den notwendigen meteorologischen Gegebenheiten transportiert werden oder bei der Freigabe können einige Gesichtspunkte nicht absolut berücksichtigt werden. Daher wäre die Möglichkeit realitätsnahe Tests unabhängig von meteorologischen Randbedingungen im Labor durchführen zu können, eine erhebliche Verbesserung. Die HiL-Technologie kann genau diese Anforderung erfüllen. Die Simulation der Umwelt des Regen-Sensors (bestehend aus meteorologischen und fahrzeugbedingten Einflüssen) ist möglich und funktionale Tests des Regen-Sensors können auf komfortable Weise im Labor durchgeführt werden. 3.3 Die Testumgebung für den Regen-Sensor Aufgabe der hier vorgestellten Testumgebung ist die Durchführung funktionaler Tests. Im Wesentlichen ist das die Überprüfung der erwarteten Wischerstufe bei entsprechender Scheibenbenetzung. Die Hardware-in-the-Loop Technologie bietet sich aufgrund der in Abschnitt 2.3 gezeigten Vorteile an. Mit Hilfe von aufgezeichneten Sensordaten in Verbindung mit einem Modell der Windschutzscheibe und der Scheibenwischer können funktionale Tests durchgeführt werden. Damit ist das Testen der Funktion unabhängig von meteorologischen Randbedingungen möglich. Darüber hinaus können Regressionstests durchgeführt werden, da anders als in der Realität die gleiche Regen-Situation mehrfach für Tests herangezogen werden kann. Tests können automatisiert durchgeführt werden und ermöglichen somit eine deutliche Steigerung der Testtiefe für dieses System. 3.4 Aufbau Abbildung 3 zeigt das prinzipielle Vorgehen bei der Implementierung des Prüfstands für den Regen-Sensor. Wichtigste Eingangsgröße für den Prüfstand sind Sensorwerte der

7 beregneten Windschutzscheibe. Darüber hinaus sind Temperatur, Fahrzeuggeschwindigkeit weitere Kenngrößen. Diese werden entweder synthetisiert oder es werden aufgenommene Real-Daten aus dem Fahrzeug verwendet. Unabhängig von der Quelle der Sensorwerte, werden die Werte anschließend dem Umgebungsmodell zugeführt. Das Umgebungsmodell beinhaltet Kommunikationsschnittstellen zwischen Sensor und Modell, das funktionale Modell der Scheibenwischer und das Modell der beregneten Windschutzscheibe. Das gesamte Umgebungsmodell ist in Matlab/Simulink umgesetzt und wird mittels automatischer Code-Generierung auf einen Echtzeitrechner portiert. Der Echtzeitrechner führt das Umgebungsmodell aus und stellt über Kommunikationsschnittstellen die Verbindung zum Regen-Sensor her. Der Regen-Sensor wird nicht über seine Standard-Schnittstellen (reale Sensoren, die z.b. über Lichtimpulse angesteuert werden können) angesprochen. Stattdessen wird ein Sensor mit einer zusätzlichen Kommunikationsschnittstelle verwendet, die einen Bypass der realen Sensorwerte ermöglicht ( Design-for-Testability ). Der Prüfstand wird über einen Bedien-Rechner gesteuert. Hierbei kommt die Software COSIMA zum Einsatz. Dieses SW-Paket erlaubt die systematische Testprogrammierung, Auswertung und statistische Aufbereitung der Testfälle. Wie das Modell so wird auch das Testprogramm über speziell entwickelte Echtzeit-Routinen auf dem Prüfstand ausgeführt. Nur dadurch können die Tests in geforderter, realitätsnaher Umgebung als weitgehender Ersatz für die realen Fahrzeugtests eingesetzt werden. Signale im im Fahrzeug aufzeichnen In Modell einspielen Test-Steuerung Echtzeitrechner Modellcode Cross-Compilieren HiL-Simulation Umgebungsmodell SG SG Abbildung 3: Prinzipieller Aufbau des HiL- Prüfstand für den Regen-/Licht-Sensor 3.5 Modellierung Hauptarbeit für den Entwurf des Prüfstands ist die Modellierung der beregneten Windschutzscheibe. Um eine hohe Realitätsnähe für das Umgebungsmodell zu erreichen ist das Einspeisen von Real-Daten aus dem Fahrzeug möglich. Damit wird die Möglichkeit

8 geschaffen, eine im Fahrzeug auffällige Situation am Prüfstand wieder zu geben und diese Situation auch an unterschiedlichen Software-Ständen des Algorithmus zu testen. Abbildung 4 zeigt beispielhaft den Verlauf des Sensorsignals bei Regen. Der Signalverlauf zeigt die Reaktion des Sensors auf die Benetzung der Windschutzscheibe mit Wasser, sowie ein beispielhaftes Überwischen der Sensorfläche durch den Scheibenwischer. Deutlich zu erkennen ist der Abfall der Sensorsignale als Reaktion auf den steigenden Benetzungsgrad der Windschutzscheibe. Die mit Hinwischen und Rückwischen gekennzeichneten Flanken zeigen die Reaktion des Sensors auf ein Überwischen des Scheibenwischers. 1.0 Signalstärke Hinwischen Rückwischen Abtastschritte [t A =0.02s] Abbildung 4: Sensorwerte einer typischen Regensituation Die steilen Flanken zeigen die Wirkung des Scheibenwischers auf den Sensor. Der geschlossene Regelkreis dieses System ergibt sich durch die Wirkung des vom Regen- Sensor gesteuerten Scheibenwischers auf die Sensorfläche Wiedereinspeisen von Daten Im Gegensatz zu anderen regelungstechnischen Systemen wirkt der Scheibenwischer nicht kontinuierlich auf den Regen-Sensor. Daher bietet sich für die Modellierung des Systems das stückweise Wiedereinspeisen der Daten an, da eine Rückwirkung auf den Sensor zwischen den Wischvorgängen nicht gegeben ist. Der Sensor wird mit dem ersten Datenstück aus der Aufzeichnung beaufschlagt (Abbildung 4, Abtastschritte 2 bis 65) und reagiert auf die virtuell beregnete Windschutzscheibe mit einer Wischanforderung an das Wischersystem. Die Wischanforderung wird durch das Modell des Scheibenwischers ausgewertet. Wenn das Modell ein Überwischen der Sensorfläche signalisiert, wird das nächste Signalstück abgespielt (Abbildung 4, Abtastschritte 66 bis 85). Damit ist ein vollständiger Wischzyklus abgeschlossen und das nächste Signalstück kann eingespeist werden Verlängerung der Signalabschnitte Aufgrund von Modellierungsungenauigkeiten oder veränderter Versionen der Software des Device under Test ist es möglich, dass ein Überwischen später im Vergleich zum aufgenommenen Signal erfolgt. Würde man die Signalstücke nicht verändern, ergäbe sich eine Lücke von Sensorwerten. Um diese Lücke zu schließen ist eine zeitliche Verlängerung der einzelnen Signalstücke notwendig. Dies wird durch lineare Extrapolation

9 mit einem zusätzlich überlagerten weißen Rauschen erreicht. Damit besteht die Möglichkeit auf ein verändertes Verhalten des Regen-Sensors zu reagieren. Wird durch den Regen-Sensor ein Wischvorgang später im Vergleich zum aufgezeichneten Signal ausgelöst, wird das entsprechende Signalstück verlängert. Der Regen-Sensor wird in diesem Fall mit synthetisierten Daten beaufschlagt. Für den gegensätzlichen Fall einer früheren Reaktion des Regen-Sensors wird das entsprechende Signalstück abgeschnitten und direkt das Nächste abgespielt. Hierbei werden nur Real-Daten verwendet. 3.6 Testdurchführung Die Anforderungen an das Device under Test sind bei diesem System hoch, eine eindeutige Formulierung fällt jedoch schwer. Abstrakt formuliert lautet die Anforderung: Die Windschutzscheibe soll optimal gereinigt werden, wobei der Fahrer nicht durch zu häufiges Wischen der Scheiben gestört werden soll. Mit dieser Formulierung ist die Anforderung nicht testbar. Mit dem hier vorgestellten Testsystem ist es jedoch möglich eine Menge von Messungen als Basis einer neuen Anforderung heranzuziehen und für diese Situationen ein Soll-Verhalten zu definieren, gegen das ein Regen-Sensor getestet werden kann. Ein Test des Regen-Sensors kann damit unabhängig von der aktuellen Wettersituation mit dem Testdatensatz automatisiert durchgeführt werden. Im Rahmen eines Tests wird ein Regen-Sensor mit Messwerten verschiedener, definierter Regensituationen beaufschlagt. Über die Simulation können automatisiert unterschiedlichste Situationen simuliert und die Reaktionen des Regen-Sensors (die Steuerbefehle an das Wischersystem) aufgezeichnet werden. Die Auswertung der protokollierten Testergebnisse erfolgt anschließend von Hand oder automatisiert, indem die erzielten mit den erwarteten Reaktionen verglichen und die Abweichungen bewertet werden. Der hohe Automatisierungsgrad dieses Testsystems ermöglicht die Durchführung von Regressionstests mit hoher Wiederholungsrate. So können neue Steuergeräteversionen (Hardware und Software) schnell mit einer hohen Testtiefe durch die bereits bestehenden Testfälle getestet werden. 3.7 Bewertung Die Vorteile durch ein solches Testsystem lassen sich wie folgt zusammenfassen: Automatisierbarkeit und somit Wiederholbarkeit für u.a. Regressionstests Realitäts Nähe durch Umgebungsmodellierung, Einspeisung realer Signale und Betrieb in Echtzeit. Persistente Speicherung der Testergebnisse über Release-Stände des Steuergeräts hinweg.

10 Einsatz des Test-Equipments für Steuergeräte-Familien Durchführbarkeit von Tests unabhängig von den aktuell vorherrschenden meteorologischen Bedingungen und die 4 Zusammenfassung und Ausblick Die Erfahrungen aus der Praxis zeigen, dass High-End-Testtechnologien wie Hardwarein-the-Loop wesentlich zur Erhöhung des Reifegrads beitragen. Trotz hoher Anschaffungskosten trägt diese Technologie in hohem Maße zur Kostensenkung bei, da spät vielleicht sogar erst im Feld entdeckte Fehler auf ein Mindestmaß reduziert werden. Die Möglichkeit funktionale Tests unabhängig von Umweltbedingungen automatisiert und wiederholbar durchführen zu können, erlaubt es Fehler in der Software schnell zu finden und zu dokumentieren. Werden diese Ergebnisse wieder in den Entwicklungsprozess eingespeist, kann die Qualität der Software nachhaltig gesteigert werden. Eine Herausforderung der Zukunft wird sein, die Effektivität der Testaktivitäten weiter zu steigern indem Redundanzen und Testlücken systematisch weiter verringert werden. Ein wichtiger Schritt dazu ist, die Testinhalte der einzelnen Testfraktionen klar zu definieren und voneinander abzugrenzen. Dies betrifft zum einen die Koordination aller am Integrationstest beteiligten Testfraktionen, wie beispielsweise System-HiL, Brettaufbau und Fahrzeugtest, zum anderen aber auch die Koordination der Testaktivitäten der Komponente zwischen Zulieferer und OEM. Auf Technologie-Seite muss ein solcher Testprozess durch zuverlässige Testmittel, die einen systematischen, vollautomatisierten Test ermöglichen, unterstützt werden. Die HiL-Technologie ermöglicht sowohl im Komponententest (beispielsweise beim Zulieferer) als auch beim Integrationstest (auf OEM- Seite) als gemeinsame durchgängig zu verwendende Technologie für den Test vernetzter Steuergeräte eine systematische Durchführung der Tests mit hoher Testtiefe über weite Teile des gesamten Entwicklungszyklus. Kostenreduktion und Vereinheitlichung der Technologie mglw. auf PC-Basis sind Themen für die Zukunft. Weiter gilt es die Brücke zwischen einer modellbasierten SW-Entwicklung flankiert durch SiL- und MiL-Tests, dem HiL und letztendlich der Tests im Fahrzeug zu schlagen und die Synergien über den Entwicklungsprozess bis hin in die Produktionsphasen in optimaler Weise zu nutzen. 5 Literaturverzeichnis [1] Ebert, C.; Dumke, R: Software-Metriken in der Praxis, Springer Verlag [2] Rau, A.; Conrad M.: Integrated Model-based Software Development and Testing with CSD and Mtest. International Automation Conference, 2000 [3] Sax E.; Schmerler S.: Qualitätssteigerung in der KFZ-Steuergeräte-Entwicklung. D & V Test Guide 2004/2005, publish-industry Verlag, [4] Spillner, A.; Linz, T.: Basiswissen Softwaretest. dpunkt.verlag, Heidelberg, 2004 [5] Thaller, G.E.: Software-Test, Heise Verlag, Hannover, 2002

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