Multimedia-Displays in Autos können rund 17.000 Texte in 35 Sprachen anzeigen. Für die Funktionsabsicherung sind manuelle Methoden deshalb gänzlich ungeeignet.

Bild: ASAP

Testautomatisierung Funktionssicherheit im Auto gewährleisten

02.04.2020

Testautomatisierung für effiziente Funktionsabsicherungen ist ein wichtiger Aspekt in den Entwicklungsabteilungen der Automobilindustrie. Damit lassen sich Integrationsstand und Qualität einer Komponente umfassend sowie zeit- und kostensparend validieren.

In Anbetracht der überproportional zunehmenden Anzahl an Fahrzeugfunktionen und deren steigender Komplexität liefern Testautomatisierungen einen entscheidenden Entwicklungsvorsprung.Zusätzlich setzen die Entwickler, neben den konventionellen, anforderungsbasierten Funktionsabsicherungs-Methoden und White-Box-Tests neu entwickelte Methoden ein – beispielsweise auf Basis des sogenannten Reinforcement-Learnings. Damit lassen sich Funktionen durch selbstlernende Modelle in kürzerer Zeit und sehr großer Vielfalt testen.

Im Fahrzeug stellen Bedien- und Anzeigesysteme einen wichtigen Schnittpunkt zwischen Mensch und Maschine dar: Auf mehreren Monitoren werden dem Fahrer gleichzeitig verschiedenste Informationen angezeigt. Dazu zählen auch etwa 17.000 unterschiedliche Texte in weit mehr als 30 Sprachen. Zusammengenommen müssen somit rund 600.000 Textoptionen fehlerfrei zur Anzeige kommen.

Manuelle Erprobungen sind für eine solche Absicherung ungeeignet, da sie zu zeitaufwendig und entsprechend kostspielig sind sowie die nötige Testtiefe fehlt. Durch die Nutzung von Synergien innerhalb der Unternehmensgruppe – hier greift ASAP etwa auf langjähriges Know-how in der Softwareentwicklung, Testautomatisierung und Simulation zurück – werden stattdessen Lösungen ermöglicht, die weit über eine Standard-Absicherung hinausgehen.

Testautomatisierung zur Validierung von Sprachen

Eine neu entwickelte Software testet alle Informationsanzeigen automatisiert – rund 600.000 Texte eines Multimedia-Interfaces können auf diese Weise innerhalb kurzer Zeit vollständig automatisiert validiert werden. Spezialisten leiten hierfür zunächst Testfälle aus den Anforderungsspezifikationen ab, analysieren dann Automatisierungs-Potenziale und implementieren schließlich Test Cases in einer Entwicklungsumgebung.

Die Software verfügt über eine sehr genaue Text- und Bilderkennung, wodurch die Testautomatisierung in der Lage, ist anhand der Design-Daten der Kunden Bilder aller zu validierenden Displays zu erstellen. Diese Soll-Bilder, also die exakte Darstellung einer Anzeige nach Kundenvorgabe, werden vollkommen automatisiert erstellt.

Das System wird dann von der Testautomatisierung getriggert. Ein in der Software angebundener Framegrabber greift die Anzeige als Ist-Bild ab. Abschließend sorgt die Software für den automatisierten Vergleich zwischen Soll- und Ist-Bild, identifiziert mögliche Abweichungen und meldet Fehler zuverlässig. Sie gewährleistet so eine deutlich erhöhte Testabdeckung innerhalb kürzester Zeit und kann zudem flexibel auf mögliche Änderungen der Design-Daten durch den Kunden reagieren.

Effizientere Validierung durch neu entwickelte Methoden

Megatrends wie Elektromobilität, autonomes Fahren und Connectivity sorgen für eine überproportionale Zunahme der Vielfältigkeit und Komplexität von Fahrzeugfunktionen. Damit einhergehend wächst auch die Bedeutung von Testautomatisierungen in der Funktionsabsicherung.

Für eine noch effizientere und umfassendere Absicherung von Testobjekten beziehungsweise Funktionen wie dem HMI hat ASAP darüber hinaus eine Methode auf Basis des sogenannten Reinforcement-Learnings entwickelt. Diese findet bisher kaum Anwendung in der Automotive-Branche, erlaubt jedoch eine Absicherung über eine Vielzahl von Parameter- und Stimulationsräumen. Die selbstlernende Methode ist in der Lage, Testobjekte in höherer Vielfalt zu testen und entsprechend tiefer abzusichern, indem sie gezielt Stichproben anhand von Mustererkennungsverfahren zieht.

Um künftig noch effizienter validieren zu können, arbeiten Experten auch bereits an der Erweiterung der Testautomatisierung durch White-Box-Tests. Verglichen mit dem vorangehend beschriebenen Black-Box-Verfahren sind bei White-Box-Tests Informationen zum internen Aufbau der zu prüfenden Software verfügbar – es handelt sich demnach um eine codebasierte Validierung. Ein Programmcode ließe sich somit schon überprüfen, bevor er auf einem Steuergerät zum Einsatz kommt; eine Validierung wäre damit ab Beginn der Entwicklung möglich.

Testautomatisierungen liefern durch ihre Flexibilität, Zuverlässigkeit und Schnelligkeit bereits heute einen entscheidenden Entwicklungsvorsprung. Mit White-Box-Tests wird dieser Vorsprung noch weiter ausgebaut werden können.

Bildergalerie

  • Einsatz von Testautomatisierungen bei der Absicherung von Bedien- und Anzeigesystemen

    Bild: ASAP

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