Automatisierung des Integrationstests durch Nutzung ... - dSPACE
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<strong>Automatisierung</strong> <strong>des</strong> Integrationstest<br />

<strong>Automatisierung</strong> <strong>des</strong> <strong>Integrationstests</strong> <strong>durch</strong> <strong>Nutzung</strong> eines<br />

Common Engineering Data Backbone<br />

MAN [Unternehmen] [optional: Marke]<br />

Verfasser Aktuelles Thema 00.00.2012<br />

< 1 ><br />

Agenda<br />

01 Einleitung / Integrationstest bei MAN<br />

02 MAN Entwicklungsprozess<br />

03 Steuergeräte-Architektur<br />

04<br />

05<br />

Integrationstestprozess<br />

Umsetzung<br />

06 Tests im Detail<br />

07 Zusammenfassung<br />

MAN Truck & Bus AG Riegl, MTB-E <strong>Automatisierung</strong> <strong>des</strong> Integrationstest 29.01.2013<br />

< 2 ><br />

[Optionaler Eintrag] 19.02.2013 1

Integrationstest bei MAN<br />

Ausgangssituation<br />

• Hohe Test-Überdeckung mit<br />

Komponententest und Systemtest<br />

• Hohe Test-Komplexität sowohl bei der<br />

Testfallentwicklung, als auch beim Umgang<br />

mit HIL<br />

• Geringer <strong>Automatisierung</strong>sgrad<br />

• Regressionstests von SW-Modulen sehr<br />

aufwändig (teilweise muss die komplette<br />

Testspezifikation nochmal <strong>durch</strong>geführt<br />

werden)<br />

• Keine einheitlichen Testspezifikationen<br />

• Testfokus liegt auf dem funktionalen Test<br />

Ist der Testfokus im Integrationstest noch richtig?<br />

MAN Truck & Bus AG Riegl, MTB-E <strong>Automatisierung</strong> <strong>des</strong> Integrationstest 29.01.2013<br />

3<br />

< 3 ><br />

Integrationstest bei MAN<br />

Unterscheidung Standardtest / funktionaler Test<br />

Integrations-<br />

Test<br />

Funktionaler<br />

Test<br />

• Funktionales Zusammenspiel von<br />

Funktionen muss getestet werden<br />

• Test erfolgt im MIL und SIL auf PC<br />

• Test erfolgt für einen definierten<br />

Softwarestand<br />

• Softwarearchitektur (Taskzeit,<br />

Aufrufreihenfolge, etc.) wird aus Datenbank<br />

übergeben<br />

• Test erfolgt unter ‚Annahmen‘, die über den<br />

Standardtest nachgewiesen werden<br />

Standardtest<br />

• Integration der Funktionen auf der Komponente<br />

muss getestet werden (Timing, Signalverbindungen<br />

zur Middleware)<br />

• Es sollen weitgehend automatisierte Standardtests<br />

<strong>durch</strong>geführt werden:<br />

UDS-Protokoll Test<br />

Fehlerspeichertest<br />

PIN-Test (Kurzschluss nach Ubatt,<br />

Unterbrechung, etc.)<br />

Schnittstellentest (PIN Middleware)<br />

Gatewaytest<br />

DIAG_IDs schreiben/lesen/abspeichern<br />

MAN Truck & Bus AG Riegl, MTB-E <strong>Automatisierung</strong> <strong>des</strong> Integrationstest 29.01.2013<br />

< 4 ><br />

[Optionaler Eintrag] 19.02.2013 2

Integrationstest bei MAN<br />

Testziele<br />

• Funktionalität:<br />

• Nachweis über die korrekte Einbindung der hardware-seitigen<br />

Schnittstellen.<br />

• Nachweis über die korrekte Integration (Schnittstellen und<br />

Zusammenspiel) von Applikation, Middleware und Basissoftware auf der<br />

Zielhardware.<br />

• Nachweis über die korrekte Applikation von Funktionen der<br />

Basissoftware.<br />

• Robustheit:<br />

• Nachweis, dass das Steuergerät auch außerhalb <strong>des</strong> spezifizierten<br />

Bereichs ein definiertes Verhalten aufzeigt.<br />

MAN Truck & Bus AG Riegl, MTB-E <strong>Automatisierung</strong> <strong>des</strong> Integrationstest 29.01.2013<br />

< 5 ><br />

MAN Entwicklungsprozess<br />

Entwicklung nach V-Modell<br />

Anforderungen<br />

Abnahmetest<br />

Funktionsspezifikation<br />

Systemtest<br />

Architektur<strong>des</strong>ign<br />

Integrationstest<br />

Information in<br />

ASAM MSR Struktur<br />

(XML-basiert)<br />

Funktions<strong>des</strong>ign<br />

Codierung<br />

Komponententest<br />

Information in<br />

ASAM MSR Struktur<br />

(XML-basiert)<br />

Common Engineering Data Backbone<br />

MAN Truck & Bus AG Riegl, MTB-E <strong>Automatisierung</strong> <strong>des</strong> Integrationstest 29.01.2013<br />

< 6 ><br />

[Optionaler Eintrag] 19.02.2013 3

MAN Entwicklungsprozess<br />

Funktionsarchitektur<br />

Funktion<br />

1.1<br />

ECU 1<br />

Fahrzeugfunktion 1<br />

Funktion<br />

1.2<br />

Funktion<br />

1.3<br />

Aktuator 1<br />

Sensor 1<br />

Funktion<br />

1.4<br />

Funktion<br />

1.5<br />

ECU x<br />

Fahrzeug-System<br />

Funktion<br />

x.1<br />

Fahrzeugfunktion x<br />

Funktion<br />

x.3<br />

Funktion<br />

x.4<br />

Aktuator x<br />

Sensor x<br />

Komponentenebene Funktionsebene<br />

MAN Truck & Bus AG Riegl, MTB-E <strong>Automatisierung</strong> <strong>des</strong> Integrationstest 29.01.2013<br />

< 7 ><br />

MAN Entwicklungsprozess<br />

Common Engineering Data Backbone<br />

Project- / Process- / Workflow-Management<br />

FDM<br />

TDM<br />

MDM<br />

FRM<br />

CDM<br />

SDM<br />

VDM<br />

eASEE.EDM<br />

Oracle data base<br />

FDM:<br />

TDM:<br />

MDM:<br />

CDM:<br />

FRM:<br />

SDM:<br />

VDM:<br />

eASEE:<br />

Function-Data-Management / Requirement-Management<br />

Test-Data-Management<br />

Model-Data-Management<br />

Calibration-Data-Management<br />

Change-Management<br />

Service-Data-Management<br />

Vehicle-Data-Management<br />

electronic Automotive System Engineering Environment<br />

MAN Truck & Bus AG Riegl, MTB-E <strong>Automatisierung</strong> <strong>des</strong> Integrationstest 29.01.2013<br />

< 8 ><br />

[Optionaler Eintrag] 19.02.2013 4

MAN Entwicklungsprozess<br />

Test-Data-Management (TDM)<br />

• Testspezifische Informationen:<br />

• Testpläne<br />

• Test-Spezifikationen<br />

• Tests<br />

• Test-Ergebnisse<br />

• Test-Umgebung<br />

• Test-Coverage Berechnung<br />

• Test-Aufwand Berechnung<br />

• Konfiguration der Testumgebung<br />

• Reporting<br />

• …<br />

TPRJ: /Variant;Version<br />

T_CYCLE: /Variant;Version<br />

(0…n)<br />

TEST: /Variant;Version<br />

(0…n)<br />

PARAMSET: /Variant;Version<br />

(0…n)<br />

SW: /Variant;Version<br />

FKN: /Variant;Version<br />

REQ: /Variant;Version<br />

MAN Truck & Bus AG Riegl, MTB-E <strong>Automatisierung</strong> <strong>des</strong> Integrationstest 29.01.2013<br />

9<br />

< 9 ><br />

Architektur<br />

Steuergeräteaufbau<br />

• Test-Bereiche im<br />

Integrationstest<br />

• Hardware bis<br />

Middleware<br />

• Middleware bis<br />

Applikation<br />

• Weitere<br />

Funktionen der<br />

Basissoftware<br />

MAN Truck & Bus AG Riegl, MTB-E <strong>Automatisierung</strong> <strong>des</strong> Integrationstest 29.01.2013<br />

< 10 ><br />

[Optionaler Eintrag] 19.02.2013 5

Integrationstestprozess<br />

Übersicht<br />

Common Engineering Data Backbone<br />

TestSpec<br />

TDX<br />

Test-Report (*.xml)<br />

TestOverviewReport<br />

TDX-L<br />

• Manuell erstellte<br />

Testfälle<br />

TestDataGenerator<br />

TDX-E<br />

• UDS-Protokoll Test<br />

• Fehlerspeichertest<br />

• PIN-Test<br />

• Schnittstellentest<br />

• Gatewaytest<br />

• Fehlerspeicher<br />

TestSpecificationLayer<br />

TestExecutionLayer<br />

MAN Truck & Bus AG Riegl, MTB-E <strong>Automatisierung</strong> <strong>des</strong> Integrationstest 29.01.2013<br />

< 11 ><br />

Integrationstestprozess<br />

im Detail<br />

TestSpecification-Layer TestConfiguration-Layer TestData-Layer TestExecution-Layer<br />

TestSpec-Editor<br />

TestSpec-Editor<br />

TestDatenGenerator<br />

Test-Execution<br />

ControlDesk<br />

4.2<br />

TestSpec<br />

TestSpec<br />

TestSpec<br />

TestSpec<br />

TestSpec<br />

TestResult<br />

(*.xml)<br />

(*.xml)<br />

(*.xml)<br />

(*.xml)<br />

(*.xml)<br />

(*.xml)<br />

TDX-L<br />

TDX-L<br />

TDX-L<br />

TDX-E<br />

TDX-E<br />

TDX-E<br />

TDX<br />

DBC<br />

NDF<br />

ODX<br />

A2L<br />

Lokales Dateisystem<br />

Import/Export Testspezifikation/<br />

Testergebnisse<br />

Export Steuergerätebeschreibungsdateien<br />

Common Engineering Data Backbone<br />

MAN Truck & Bus AG Riegl, MTB-E <strong>Automatisierung</strong> <strong>des</strong> Integrationstest 29.01.2013<br />

< 12 ><br />

[Optionaler Eintrag] 19.02.2013 6

Umsetzung<br />

Framework in AutomationDesk<br />

Globale Einstellungen (Logginglevel, CANalyzer-File)<br />

Einstellungen für den HIL-Zugriff (HILAPI-MA-Port,…)<br />

Einstellungen aus der aktuellen Konfiguration (DBC,…)<br />

Einstellungen für RemoteCalibrationCOM<br />

Einstellungen für Diagnose-Zugriff<br />

Vorlage für Testspezifikation<br />

Folder für T_Cycles<br />

T_Cycle<br />

Testspezifikation nach der Ausführung mit Verdikt<br />

Logische Testspezifikation<br />

Ausführbare Testspezifikationen<br />

MAN Truck & Bus AG Riegl, MTB-E <strong>Automatisierung</strong> <strong>des</strong> Integrationstest 29.01.2013<br />

< 13 ><br />

Umsetzung<br />

Testblöcke in eHILautomationLib<br />

>100 TestBlöcke (vom Anwender verwendbar)<br />

Template-TestBlock für MAN-eigene TestBlöcke<br />

Implementierung der TestBlöcke<br />

Basisfunktionalitäten für HIL/ECU-Zugriff<br />

MAN Truck & Bus AG Riegl, MTB-E <strong>Automatisierung</strong> <strong>des</strong> Integrationstest 29.01.2013<br />

< 14 ><br />

[Optionaler Eintrag] 19.02.2013 7

Umsetzung<br />

Import/Export von Testspezifikationen<br />

MAN-konforme TDX-Datei<br />

AutomationDesk-konforme XML-<br />

Dateien<br />

MyTest.xml<br />

TDX-Import<br />

TDX-Export<br />

MyTest.fdx<br />

+<br />

MyTestSpec.tsx<br />

XML-I/O<br />

AUD<br />

• TDX-Import u. TDX-Export: Konvertierung zwischen TDX-XML und AutomationDesk-XML<br />

• Namenskonventionen bzgl. der TDX-Dateien:<br />

• xyz_tsi_l.xml: Logische Test-Spezifikation (TDX-Category „TSi“)<br />

• xyz_tsi_e.xml: Ausführbare Test-Spezifikation (TDX-Category „TSi“)<br />

• xyz_tri.xml: Ausgeführte Test-Spezifikation (TDX-Category „TRi“)<br />

MAN Truck & Bus AG Riegl, MTB-E <strong>Automatisierung</strong> <strong>des</strong> Integrationstest 29.01.2013<br />

< 15 ><br />

Umsetzung<br />

Testdatengenerierung<br />

TestSpec<br />

(*.xml)<br />

TDX-L<br />

TestDatenGenerator<br />

TestSpec<br />

TestSpec<br />

(*.xml) TestSpec<br />

(*.xml)<br />

TDX-E (*.xml)<br />

TDX-E<br />

TDX-E<br />

Logische<br />

Testspezifikation<br />

A2L DBC NDF ODX …<br />

Common Engineering Data BackBone<br />

Testdatengenerierung (TDX-E) am Beispiel CAN-Test<br />

• Für jede Botschaft wird eine TestSpec erzeugt<br />

• Für je<strong>des</strong> Signal einer Botschaft wird ein TestCase erzeugt<br />

• Ein TestCase besteht aus n TestSteps<br />

• Testbasis ist die SAE J1939-71<br />

Ausführbare<br />

Testspezifikation(en)<br />

TestSpec_CANmsg1<br />

(TDX-E)<br />

TestCase_Sig1<br />

Step 1<br />

Step n<br />

TestCase_Sig2<br />

Step 1<br />

Step n<br />

MAN Truck & Bus AG Riegl, MTB-E <strong>Automatisierung</strong> <strong>des</strong> Integrationstest 29.01.2013<br />

< 16 ><br />

[Optionaler Eintrag] 19.02.2013 8

Standardtests im Detail<br />

CAN-Schnittstellen-Test<br />

CAN-Standardtest<br />

Dieser Test überprüft das Sende-/Empfangsverhalten<br />

der ECU vom physikalischen CAN bis zur Middleware<br />

nach SAE J1939-71, sowie den MAN-spezifischen<br />

Anforderungen.<br />

ECU<br />

Virtuelle Funktion n<br />

Virtuelle Funktion 2<br />

Virtuelle Funktion 1<br />

• CAN-In<br />

Reale<br />

Fkn 1<br />

- Senden einer Nachricht bzw. eines Signals vom HIL<br />

- Zurücklesen von Wert u. Status über XCP<br />

• CAN-Out<br />

<br />

- Setzen von Wert u. Status eines Signals über XCP<br />

- Zurücklesen der resultierenden CAN-Botschaft über den HIL<br />

• CAN-Gateway<br />

- Senden einer Gateway-Botschaft über den HIL<br />

Diagnose‐<br />

Manager<br />

- Zurücklesen der weitergeleiteten CAN-Botschaft über den HIL<br />

• CAN-OnRequest<br />

- Senden einer Anforderungs-Botschaft über den HIL<br />

- Zurücklesen der angeforderten CAN-Botschaft über den HIL<br />

• Automatische Modellgenerierung<br />

- Das Template-Modell enthält einen RTI-CANMM-Block<br />

DIDs …<br />

- Wenn ein neuer ECU-SW-Stand mit neuen DBC-Files kommt, wird das Modell neu gebaut<br />

Applikationen<br />

Middleware<br />

Basissoftware<br />

CAN‐IN<br />

DIG‐IN<br />

…‐IN<br />

Reale<br />

Fkn 2<br />

Nutzdaten- u.<br />

Status-Variablen<br />

-HIL<br />

<br />

CAN‐OUT<br />

DIG‐OUT<br />

…‐OUT<br />

MAN Truck & Bus AG Riegl, MTB-E <strong>Automatisierung</strong> <strong>des</strong> Integrationstest 29.01.2013<br />

< 17 ><br />

Standardtests im Detail<br />

PIN-Test<br />

Pin-Standardtests<br />

Dieser Test überprüft die Hardwareschnittstellen <strong>des</strong> Steuergerätes vom<br />

physikalischen PIN bis zur Middleware.<br />

• Pin-In<br />

- Setzen eines gültigen elektrischen Wertes über den HIL<br />

- Zurücklesen von Wert und Status über XCP<br />

HIL-Out<br />

XCP<br />

• Pin-Out<br />

- Setzen von Wert und Status über XCP<br />

- Zurückmessen am Pin über den HIL<br />

HIL-In<br />

XCP<br />

• Failure-Tests<br />

- Fehler mit der FIU aufschalten (z.B. Kurzschluss nach UBat)<br />

- Überprüfen der Statusvariable auf richtigen Fehlerzustand<br />

FIU-Relais<br />

„Short to Ubat“<br />

XCP<br />

MAN Truck & Bus AG Riegl, MTB-E <strong>Automatisierung</strong> <strong>des</strong> Integrationstest 29.01.2013<br />

< 18 ><br />

[Optionaler Eintrag] 19.02.2013 9

Standardtests im Detail<br />

Diagnose-Protokoll-Test<br />

UDS- (Diagnose-) Standardtest<br />

• Diagnose-Protokoll-Tests<br />

- Kommunikation zwischen Tester und ECU UDS = Unified Diagnostic Services, ISO 14229-1<br />

- Überprüfen der Response verschiedener Diagnose-Services<br />

- Tester ist in diesem Fall AutomationDesk über ControlDeskNG.Dsystem<br />

• DID-Tests<br />

- Lesen und Schreiben von DIDs<br />

- DIDs werden aus der ODX gelesen<br />

- Für jeden DID wird ein TestStep generiert<br />

AutomationDesk<br />

Testblock<br />

ControlDesk 4.x<br />

DSystem<br />

• Security und Flashen<br />

- Ausführen von entsprechenden Diagnose-Jobs<br />

ODX<br />

In2Soft<br />

MCD-3D-Server<br />

• Protokolle<br />

- UDS on CAN, KWP on CAN u. KWP on KLine<br />

MAN Truck & Bus AG Riegl, MTB-E <strong>Automatisierung</strong> <strong>des</strong> Integrationstest 29.01.2013<br />

< 19 ><br />

Standardtests im Detail<br />

Funktionale Diagnosetests<br />

Funktionale Diagnosetests<br />

Testen der DiagnoseManager-Funktionalität.<br />

Die einzelnen Diagnose-Co<strong>des</strong> „SPNs“ stehen in einer MAN-proprietären XML-Datei<br />

• Richtigen Fehlereintrag inkl. Umweltbedingungen<br />

• Fehler-Entprellung<br />

Vermeidung togglender Fehlereinträge Setzen der Fehler<br />

per XCP<br />

• Selbstheilung<br />

Fehlerlöschung nach n Fahrzyklen<br />

• Prioritätstests<br />

Verdrängung niederpriorer Fehler <strong>durch</strong> höherpriore<br />

• Folgefehlertests<br />

Löschen von Folgefehlern bei ursächlichen Fehlern<br />

• Fehlerhäufigkeit<br />

Überprüfung <strong>des</strong> Häufigkeitszählers<br />

• Unterspannungstest<br />

Bei Unterspannung keine weiteren Fehlereinträge<br />

Kl.15<br />

Applikationen<br />

Middleware<br />

Basissoftware<br />

HIL<br />

Kl.30<br />

Fkn1<br />

ECU<br />

Fkn2<br />

…<br />

-<br />

Diagnose‐<br />

Manager<br />

Reale Fkn3<br />

Funktionen<br />

Fkn…<br />

Status-<br />

Variablen<br />

Fehler<br />

speicher<br />

Lesen <strong>des</strong> Fehlerspeicher<br />

per UDS<br />

MAN Truck & Bus AG Riegl, MTB-E <strong>Automatisierung</strong> <strong>des</strong> Integrationstest 29.01.2013<br />

< 20 ><br />

[Optionaler Eintrag] 19.02.2013 10

Zusammenfassung<br />

Erfolgsfaktoren für einen effizienten Integrationstest<br />

Einheitliche<br />

Steuergerätearchitektur<br />

unter Berücksichtigung der<br />

Anforderungen aus<br />

Integrationstest<br />

Zentrale<br />

Organisationseinheit für<br />

ECU-Architektur<br />

FDM<br />

TDM<br />

Zentrale<br />

Entwicklungsdatenbank<br />

Testautomatisierung mit<br />

Anbindung zur<br />

Entwicklungsdatenbank<br />

Effiziente<br />

Durchführung <strong>des</strong><br />

<strong>Integrationstests</strong><br />

MAN Truck & Bus AG Riegl, MTB-E <strong>Automatisierung</strong> <strong>des</strong> Integrationstest 29.01.2013<br />

< 21 ><br />

Haben Sie noch Fragen?<br />

Stefan Riegl<br />

Engineering Electric / Electronic Systems<br />

Function Test(EEFT)<br />

Stefan.Riegl@man.eu<br />

MAN [Unternehmen] [optional: Marke]<br />

Verfasser Aktuelles Thema 00.00.2012<br />

< 22 ><br />

[Optionaler Eintrag] 19.02.2013 11

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