Komplexe Systeme erfordern neue Methoden – Teil 2: Der Test eines Airbag-Controllers mit MAPS
Im ersten Blogbeitrag „Das neue Testverfahren MAPS weist den Weg aus der Kostenfalle“ stellten wir das Testverfahren MAPS (Model-Based Development of Active and Passive Safety Systems) vor. Im zweiten Teil betrachten wir nun konkret den Test eines Airbag-Controllers von Continental mit MAPS, wie er im Rahmen des ZIM-Förderprojektes durchgeführt wurde.
Der Airbag zählt zu den passiven Sicherheitskomponenten im Auto. Sein Test umfasst Testszenarien, die sowohl eine Vielzahl interner Systemzustände als auch externer Umgebungssituationen in Kombination berücksichtigen müssen. Je nach Unfallsituation und internem Fahrzeugzustand können bis zu 10 Airbags ausgelöst werden – oder auch nicht. Da ein ungewollt ausgelöster Airbag ein beträchtliches Sicherheitsrisiko für den Fahrer bedeutet, müssen alle diese Kombinationen gewissenhaft verifiziert werden.
Tatsächlich ist die Aufgabenstellung so komplex, dass sie gar nicht zu erklären ist, ohne auf eine grafische Darstellung in Modellen zurückzugreifen.
Abbildung 1: Modell der internen Controller-Zustände
Abbildung 1 zeigt die internen Controller-Zustände und lässt die Komplexität des zu testenden Systems erahnen. Diese internen Zustände müssen nun mit den verschiedenen externen Fahrsituationen kombiniert werden, die in Abbildung 2 dargestellt sind. Hier eine zufriedenstellende Testabdeckung zu bewerkstelligen, war händisch nicht möglich.
Abbildung 2: Modell der externen Fahrsituationen
Allerdings stellt die Aufgabe auch den Testfallgenerator vor Herausforderungen. Daher entwickelte sepp.med geeignete Testgenerierungsstrategien und Filteroptionen, die speziell auf die Fragestellung zugeschnitten sind. So wurde eine stochastische Testfallgenerierung unter Berücksichtigung von Wahrscheinlichkeiten entwickelt, die gleichzeitig die im Modell enthaltene Logik interpretieren. Anders ausgedrückt: die MBTsuite berücksichtigt Guard-Conditions und generiert dadurch keine logisch unsinnigen Testfälle.
Außerdem wurde ein dynamischer Filter entwickelt, mit dem nahezu beliebige logische Ausdrücke zur Testfallselektion verwendet werden können. Vom Prinzip her wertet der Filter frei definierbare Attribute der Modellelemente aus und kombiniert die vom Anwender der MBTsuite definierten Auswahlkriterien. So können beispielsweise alle hochpriorisierten Testfälle, die sich in der Stadt abspielen und nicht länger als 30 Minuten dauern, ausgewählt werden. Wie das Beispiel veranschaulicht, liefert der neue Filter dem Testmanager ein mächtiges Werkzeug für die Regressionstestplanung.
Die generierten Testfälle wurden zunächst in ein ALM-Werkzeug importiert und dann durch den IPG CarMaker, einem Werkzeug für virtuelle Fahrversuche, ausgeführt. Damit stellt MAPS eine durchgängige Verbindung vom Testmodell bis zur automatischen Durchführung der Testszenarien im Fahrsimulationssystem her.
Weitere Teile der Artikelserie
Teil 2: Der Test eines Airbag-Controllers mit MAPS