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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum modellbasierten Testen von Software für ein Fahrzeug-Anwendungssystem und zum Bereitstellen entsprechender Testergebnisse.
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Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein entsprechendes Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens und eine entsprechende Informations- und Datenverarbeitungs-Infrastruktur (kurz: IT-Infrastruktur) zum modellbasierten Testen von Software für ein Fahrzeug-Anwendungssystem und zum Bereitstellen entsprechender Testergebnisse.
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Ein modellbasiertes Testen von Software für Fahrzeug-Anwendungssysteme mittels IT-Infrastruktur ist bekannt.
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Wünschenswert ist es, die Parametrisierung, also die Einstellung der Parameter, der in Nutzung befindlichen Anwendungssysteme durch die entsprechenden End-Nutzer oder - bei maschinellem Lernen - durch die in Nutzung befindlichen Anwendungssysteme selber, beim Test der Software und gegebenenfalls auch bei der Weiterentwicklung der Anwendungssysteme und deren Software berücksichtigen zu können. Es ergeben sich entsprechende Herausforderungen im Zusammenhang mit dem Zugriff auf die in Nutzung befindliche Software bzw. die entsprechenden Parametereinstellungen sowie das automatisierte Testen der durch die Parametereinstellungen modifizierten Software.
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Ausgehend von dieser Ausgangssituation liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen anzugeben, die es ermöglichen diesen Herausforderungen erfolgreich zu begegnen.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß ist somit ein Verfahren zum modellbasierten Testen von Software für ein Fahrzeug-Anwendungssystem und zum Bereitstellen entsprechender Testergebnisse vorgesehen, bei dem die Software mittels einer in einer Rechnerwolke bereitgestellten Informations- und Datenverarbeitungs-Infrastruktur zum modellbasierten Testen der Software unter Einbeziehung von im laufenden Betrieb zumindest eines entsprechenden Fahrzeugs eingestellten Parametern der Fahrzeug-Anwendungssysteme getestet wird. Die Fahrzeug-Anwendungssysteme sind insbesondere Fahrzeug-Anwendungssysteme für Kraftfahrzeuge wie Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, etc.
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Eine entsprechende Rechnerwolke wird im allgemeinen Sprachgebrauch auch einfach Cloud genannt. Cloud-Computing, bei dem Daten in eine Cloud, also eine Rechnerwolke, hochgeladen, dort durch eine entsprechende Informations- und Datenverarbeitungs-Infrastruktur (kurz: IT-Struktur) prozessiert und das Ergebnis der Prozessierung anschließend heruntergeladen wird, ist für diverse Anwendungen bekannt. Beim Cloud-Computing werden also IT-Infrastrukturen über ein Rechnernetz zur Verfügung gestellt, ohne dass diese auf einem lokalen Rechner installiert sein müssen. Das Hoch- und Herunterladen entsprechender Daten erfolgt im Allgemeinen über Standard-Schnittstellen und Standard-Netzwerkprotokolle.
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Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird nun dieses Cloud-Computing genutzt um die im laufenden Betrieb entsprechender Fahrzeuge eingestellten Parameter der Fahrzeug-Anwendungssysteme zeitnah bei Tests der Software solcher Systeme zu berücksichtigen. Die gesamte Modellbasiertes-Testen Framework genannte IT-Struktur läuft in einer Cloud genannten Rechnerwolke im Internet oder prinzipiell auch in einem anderen Netzwerk mit entsprechenden Netzwerk-Protokollen.
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Die Testergebnisse werden dann beispielsweise einer Produktionseinheit für entsprechende Anwendungssysteme zur Verfügung gestellt. Damit werden dann Produktkorrekturen für zukünftige Produktrelease derartiger Anwendungssysteme oder der Software derartiger Anwendungssysteme durchgeführt.
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Ein für dieses modellbasierte Testen von Software in Frage kommende Fahrzeug-Anwendungssystem ist insbesondere ein Fahrerassistenzsystem (ADAS: Advanced Driver Assistance System). Solche Fahrerassistenzsysteme sind elektronische Anwendungssysteme in Kraftfahrzeugen zur Unterstützung des Fahrers in bestimmten Fahrsituationen (Einparken, Spurwechsel, etc.). Typische Parameter aus dem Bereich Fahrerassistenzsysteme sind:
- (a) das Verhältnis Lenkradwinkel zu Radwinkel,
- (b) das Signal-Rausch-Verhältnis von Sensoren,
- (c) Parameter der Konturerkennung,
- (d) der Radumfang,
- (e) Parameter der Bahnplanung und
- (f) Parameter der Bordsteinerkennung.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum modellbasierten Testen kann -neben dem Fahrerassistenzsystem- auch bei allen anderen softwaregesteuerten Fahrzeug-Anwendungssystemen angewandt werden, bei denen das Anlernen bzw. Trainieren von Fahrsituationen oder auch einfach von Betriebseinstellungen eine Rolle spielt. Die eingestellten Parameter bzw. die Parametereinstellungen ergeben sich durch dieses Anlernen bzw. Trainieren.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Fahrzeug-Anwendungssystem ein maschinell lernendes Fahrzeug-Anwendungssystem. In diesem Fall kann die Einstellung der Parameter, also die Parametrisierung, der in Nutzung befindlichen Anwendungssysteme sowohl durch den oder die entsprechenden End-Nutzer als auch durch die maschinell lernenden Anwendungssysteme selber, beim Test der Software und gegebenenfalls auch bei der Weiterentwicklung der Anwendungssysteme und deren Software berücksichtigt werden. Ein typisches Beispiel für ein maschinell lernendes Fahrzeug-Anwendungssystem ist das maschinell lernende Fahrerassistenzsystem.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden Daten mit Informationen über die Einstellungen der Parameter (Parametereinstellungen) vom Fahrzeug in die Rechnerwolke hochgeladen. Dieses Hochladen erfolgt insbesondere über eine Mobilfunkschnittstelle oder eine andere fahrzeugtypische Telematik-Schnittstelle. Insbesondere wird die Software mitsamt ihrer Parametereinstellungen vom Fahrzeug in die Rechnerwolke hochgeladen.
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Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Daten mit den Informationen über die Einstellungen der Parameter in regelmäßigen Abständen in die Rechnerwolke (Cloud) hochgeladen werden. Dieses Hochladen erfolgt bevorzugt während der gesamten Lebensdauer des Fahrzeugs. Die Abstände beziehungsweise die Lebensdauer kann sich dabei auf die tatsächliche Lebenszeit im Sinne von Zeit oder auf die gefahrene Strecke beziehen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Testergebnisse dadurch bereitgestellt werden, dass Daten mit Informationen über die Testergebnisse zum Herunterladen von aus der Rechnerwolke (Cloud) bereitgestellt werden.
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Grundsätzlich kann ein Testaufbau auf diverse Arten durch die Informations- und Datenverarbeitungs-Infrastruktur realisiert sein. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Informations- und Datenverarbeitungs-Infrastruktur zur Durchführung des Tests die folgenden Komponenten bereitstellt:
- (i) eine Suite zum modellbasierten Testen, die zumindest ein Test-Modell zum Simulieren eines Fahrzeug-Anwendungssystems bereitstellt,
- (ii) ein Simulationstool zur Durchführung entsprechender Simulationen,
- (iii) einen virtuellen Prüfstand zum Prüfen des simulierten Fahrzeug-Anwendungssystems mit der Software im Test und
- (iv) eine Test-Automatisation für das Ausführen des Tests und zum Bereitstellen der Testergebnisse.
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Ein solcher Aufbau ist einem reellen Testaufbau nachempfunden. Das Simulationstool simuliert insbesondere das Fahrzeug-Anwendungssystem. Die Test-Automatisation sorgt für eine Testdokumentation einschließlich einer für die Nachvollziehbarkeit (engl.: Requirements Traceability) benötigten Traceability Matrix.
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Die Nachvollziehbarkeit oder Rückverfolgbarkeit bezeichnet in der System- und Softwareentwicklung die Zuordenbarkeit von Anforderungen zu beliebigen Artefakten über den gesamten Entwicklungsprozess und ist Teil des Anforderungsmanagements. Rückverfolgbarkeit ist speziell bei der Entwicklung sicherheitskritischer Systeme relevant, wo Normen und Richtlinien wie ISO 26262, etc. die Erfassung von Requirements Traceability fordern, um damit nachweisen zu können, dass kritische Anforderungen in angemessen Form umgesetzt und validiert wurden.
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Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Suite zum modellbasierten Testen weiterhin ein Umwelt-Modell zum Simulieren einer Umgebung des Fahrzeug-Anwendungssystems bereitstellt. Dadurch wird die Simulation eines Tests des Fahrzeug-Anwendungssystems oder von Test-Reihen unterschiedlichster Testszenarien auf dem Prüfstand ermöglicht. Dabei werden die Auswirkungen bezüglich der Software im Test (Software under Test) untersucht. Diese Untersuchung schließt auch die zeitnah hochgeladenen Parametereinstellungen der Software im Test (SUT) ein.
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In Zusammenhang mit der Suite zum modellbasierten Testen (modellbasiertes Testen-Suite) ist bevorzugt vorgesehen, dass die Suite zum modellbasierten Testen eine Testspezifikation für die Test-Automatisation (engl.: Test-Automation) erstellt.
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Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass der zumindest eine Test am virtuellen Prüfstand gemäß der Testspezifikation durchführt wird. In der Regel sind Test-Reihen mit einer Mehrzahl von Tests vorgesehen.
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Bei dem Computerprogrammprodukt ist vorgesehen, dass dieses Programmteile umfasst, die in der Informations- und Datenverarbeitungs-Infrastruktur geladen zur Durchführung des vorstehend genannten Verfahrens eingerichtet sind.
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Bei der erfindungsgemäßen Informations- und Datenverarbeitungs-Infrastruktur zum modellbasierten Testen von Software für ein Fahrzeug-Anwendungssystem und zum Bereitstellen entsprechender Testergebnisse ist vorgesehen, dass diese Infrastruktur in einer Rechnerwolke (Cloud) bereitgestellt ist und eingerichtet ist, die Software unter Einbeziehung von im laufenden Betrieb zumindest eines entsprechenden Fahrzeugs verwendeten Parametern der Fahrzeug-Anwendungssysteme zu testen. Das Fahrzeug-Anwendungssystem ist dabei insbesondere ein Fahrerassistenzsystem.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand einer bevorzugten Ausführungsform näher erläutert.
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Es zeigt die
- 1 eine Prinzipdarstellung einer als Framework zum modellbasierten Testen bezeichneten IT-Infrastruktur gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
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Die 1 zeigt eine Prinzipdarstellung einer als Framework zum modellbasierten Testen bezeichneten Informations- und Datenverarbeitungs-Infrastruktur 10, kurz IT-Infrastruktur. Mittels dieser IT-Infrastruktur 10 kann Software für Fahrzeug-Anwendungssysteme, wie beispielsweise einem Fahrerassistenzsystem, modellbasiert getestet und entsprechende Testergebnisse R bereitgestellt werden.
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Die IT-Infrastruktur 10 stellt dabei eine Suite 12 zum modellbasierten Testen bereit, die für die Erstellung einer Testspezifikation 14 zuständig ist. Diese Suite 12 zum modellbasierten Testen umfasst mehrere Test-Modelle 16 von Anwendungssystemen sowie ein Umwelt-Modell 18, welches Testfall-Design-Techniken verwendet, um die virtuellen Verkehrs- und Testszenarien in einem von der IT-Infrastruktur 10 bereitgestellten Simulations-Tool 20 vorzubereiten. Die Test-Modelle 16 und die Software im Test (SUT: Software Under Test) 22 fahren in dem Simulations-Tool 20 vorbereitete Testszenarien ab. Das Umwelt-Modell 18 und eine ebenfalls von der IT-Infrastruktur 10 bereitgestellte Test-Automatisation 24 beurteilen die Tests beziehungsweise Testläufe. Die Test-Automatisation 24 sorgt für eine Testdokumentation (einschließlich Traceability Matrix), für die Ausführung der Tests und für die Generierung eines Testreports 28 mit den Testergebnissen R. An einem von der IT-Infrastruktur 10 bereitgestellten virtuellen Prüfstand 26 werden die Tests gemäß Testspezifikation 14 durchgeführt und die Reaktion des entsprechenden simulierten Fahrzeug-Anwendungssystems mit der Software im Test 22 protokolliert. Die gesamte „Modellbasiertes-Testen Framework“ genannte IT-Infrastruktur 10 läuft in einer Cloud genannten Rechnerwolke 30 im Internet oder prinzipiell auch in einem anderen Netzwerk mit entsprechenden Netzwerk-Protokollen.
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Über die gesamte Lebensdauer 32 eines Fahrzeuges 34 werden in regelmäßigen Abständen (entsprechend einem Zeitintervall 36) über Telematik Uploads (Pfeil 38) der Einstellungen der Parameter S durchgeführt und, wie oben beschrieben, modellbasiert getestet. Die Testergebnisse R werden dann beispielsweise einer Produktionseinheit 40 für entsprechende Anwendungssysteme per Download (Pfeil 42) zur Verfügung gestellt.
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Damit werden dann Produktkorrekturen für zukünftige Produktrelease derartiger Anwendungssysteme durchgeführt.
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Mit der hier vorgeschlagene Lösung können die über die gesamte Lebensdauer 32 des Fahrzeuges 34 vorgenommen Veränderungen durch den Nutzer/Fahrer des Fahrzeugs 34 oder durch maschinelles Lernen abgeprüft und mögliche Regressionen der Software erkannt, korrigiert und verteilt werden.
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Dabei wird das Cloud-Computing genutzt, um die Einstellungen der im laufenden Betrieb entsprechender Fahrzeuge 34 eingestellten Parameter der Fahrzeug-Anwendungssysteme zeitnah bei Tests der Software zu berücksichtigen.
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Bezugszeichenliste
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| IT-Infrastruktur |
10 |
| Suite für modellbasiertes Testen |
12 |
| Testspezifikation |
14 |
| Test-Modell |
16 |
| Umwelt-Modell |
18 |
| Simulations-Tool |
20 |
| Software im Test (SUT: Software under test) |
22 |
| Test-Automatisation |
24 |
| Prüfstand |
26 |
| Testreport |
28 |
| Rechnerwolke (Cloud) |
30 |
| Lebensdauer |
32 |
| Fahrzeug |
34 |
| Zeitintervall |
36 |
| Pfeil (Hochladen) |
38 |
| Produktionseinheit |
40 |
| Pfeil (Herunterladen) |
42 |
| Parameter |
P |
| Ergebnis |
R |
| Zeit |
t |
| gefahrene Strecke |
s |
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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