用于測試機電系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種計算機實現(xiàn)的用于通過借助與真實的和/或虛擬的機電系統(tǒng)相互作用的測試環(huán)境的測試來測試機電汽車系統(tǒng)的真實和/或虛擬部分或其它真實的和/或虛擬的機電系統(tǒng)的方法,所述方法包括在不同的實施條件時具有測試的不同測試情形的測試系列，其中所述實施條件以測試配置來確定，根據(jù)所述機電系統(tǒng)的功能的評估給測試情形和測試配置的每個組合配屬一組預定義的測試狀態(tài)值之一，至少一次地確定：測試情形?配置矩陣中的至少一個所述狀態(tài)值中的相對測試覆蓋率，和/或至少一個所述狀態(tài)值的測試覆蓋率關于測試情形和/或配置的相對提升潛力。本發(fā)明還涉及一種相應的計算機程序產品和一種用于控制相應測試的基于計算機的系統(tǒng)。
【專利說明】
用于測試機電系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種計算機實現(xiàn)的用于通過借助與真實的和/或虛擬的機電系統(tǒng)相互作用的測試環(huán)境的測試來測試真實的和/或虛擬的機電汽車(AutomotiV)系統(tǒng)或其他真實的和/或虛擬的機電系統(tǒng)的方法，其中，所述方法包括在不同的實施條件時具有測試的不同測試情形(測試種類)的測試系列，其中，所述實施條件以測試配置來確定。本發(fā)明還涉及一種相應的計算機程序產品和一種相應的用于控制相應測試的基于計算機的控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002 ]在機電系統(tǒng)、例如控制設備和所述控制設備的軟件的開發(fā)過程的范疇內產生多種數(shù)據(jù)。在每一次測試實施中，除測試情形以外也產生測試結果。管理測試情形的任務已經(jīng)更長時間地存在。通過在標準化和認證的領域中的當前開發(fā)產生以下標準:其為了測試證明目的使測試結果的管理更強烈地引起重視。
[0003]測試實施越來越成為該過程中的“瓶頸”。這由于硬件在環(huán)仿真器(HIL)上的復雜的測試環(huán)境并且由于多次測試是非常耗費時間的。由于越來越多的用于當前開發(fā)項目中的最終產品(例如車輛)的組合可能性(變型)，所以實施具有每種環(huán)境狀況(變型配置)的所有測試情形在實際上變得越來越困難。此外，提出對于“智慧”選擇要實施的測試情形和環(huán)境狀況的組合可能性的問題。
[0004]由于大量的測試情形，所以由制造商實施每一個測試情形就已經(jīng)是困難的。如果現(xiàn)在想要附加地對測試環(huán)境的所有組合進行測試，則產生巨大的財力和時間上的耗費。首先，時間方面通常導致負責的測試管理者根據(jù)其經(jīng)驗為測試選擇各個組合。在此不可避免地要忍受所出現(xiàn)的“空隙”。在此，缺少對根據(jù)環(huán)境狀況所實施的測試的適合的概覽。在這種情形中，目標是了解所述“空隙”。其用于報告測試進度并且因此軟件的成熟程度。此外，缺少適合的模塊來確定有效的環(huán)境狀況和環(huán)境組合。
[0005]因此，在實施測試之前，必須進行多次確定，以便明確地(eindeutig)并且因此也可復現(xiàn)地確定所述測試。其中包括通過硬件和軟件準確確定待測系統(tǒng)(SUT:System underTest)。必須確定，應測試僅單個的組件還是相關聯(lián)的系統(tǒng)，并且為此確定相應的硬件及其電路連接以及確定一個或多個軟件版本及其具體參數(shù)化。此外，需要明確確定測試環(huán)境。這以測試的實施環(huán)境開始。在此，可以實施離線模擬、硬件在環(huán)測試(HIL)或者在“真實”條件下(例如在車輛中)的測試。此外要確定，應當手動地還是自動化地實施所述測試并且確定相應的指示(例如流程計劃或測試實現(xiàn))。在該指示中，對于同樣的要測試的事實情況也可以存在不同的版本或實施方式。
[0006]這些對于測試需要的確定中的多個確定存在本身決定的或彼此排除的相關性。因此，例如對于HIL測試而言需要具體的物理存在的控制設備(硬件)，而對于在PC上模擬而言算法(純軟件)可能是足夠的。相應地，自動化地實施HIL系統(tǒng)測試，而在真實車輛中的測試需要手動的實施。
[0007]所述完整的配置及其內部相關性的一部分以變型模型的形式存在。在此，(通常)從產品出發(fā)的變型決定視為變型點。附加地，如以上所描述的那樣，對于測試需要另外的、通常沒有在變型模型中呈現(xiàn)(abbilden)的信息。關于可能的配置及其相關性的所有所述信息可能不再手動地或借助簡單的手段、例如表格被有效管理。因此，所述信息通常存儲在數(shù)據(jù)庫中并且通過專門為測試的管理所設計的計算機處理和分析處理。
[0008]由于“完整的”且允許的各測試配置的不清楚的集合，所以在手動上不再能夠根據(jù)客觀標準來選擇在測試時引起最大可能進度的測試和測試配置。因此，對一個或多個之后要實施的測試配置的決定通常在單獨的步驟中進行。因此，例如首先確定SUT，隨后確定測試環(huán)境，然后確定實施方法(手動地或自動地)，并且最后確定變型配置(可能在多個步驟中)。通過每一個所述步驟，通過過濾來進一步限制可能的測試配置的選擇。因此，僅僅對于所有可能的測試配置的子集作出在要選擇的測試配置方面的決定并且絕不比較所有的測試配置。
[0009]現(xiàn)在，問題在于以相應統(tǒng)一的形式顯示測試進度和資源并且將它們彼此關聯(lián)。

【發(fā)明內容】

[0010]本發(fā)明所基于的任務在于，說明以下措施:借助所述措施在測試時實現(xiàn)盡可能大的連續(xù)的進度。
[0011]根據(jù)本發(fā)明，所述任務的解決方案通過獨立權利要求的特征實現(xiàn)。本發(fā)明的有利的實施方案在從屬權利要求中說明。
[0012]在根據(jù)本發(fā)明的用于借助與機電系統(tǒng)相互作用的、在不同的實施條件時能夠實現(xiàn)測試的不同測試情形(測試種類)的測試環(huán)境來測試機電系統(tǒng)的方法中規(guī)定，所述實施條件以測試配置來確定，并且其中，根據(jù)機電系統(tǒng)在相應的測試時的功能的評估給測試情形和測試配置的每個組合配屬一組預定義的測試狀態(tài)值中的一個測試狀態(tài)值。在此，為了測試系列的其它計劃、實施和/或評估，至少一次地確定:(i)所得出的測試情形-配置矩陣中的各狀態(tài)值中的至少一個狀態(tài)值的相對的測試覆蓋率，和/或(ii)各狀態(tài)值中的至少一個狀態(tài)值關于測試情形和/或關于配置的測試覆蓋率的相對的提升潛力?，F(xiàn)在，通過測試覆蓋率和提升潛力的確定以有利的方式得出用于系統(tǒng)地實施一個或多個測試系列的標準。所述測試方法的期望目標是，關于測試情形和測試配置的組合以盡可能高的(相對)測試覆蓋率、即盡可能以I或100%的相對的測試覆蓋率來結束測試。
[0013]為了更好地理解概念“相對測試覆蓋率”和“相對提升潛力”以及所述概念與測試情形-配置矩陣中的測試狀態(tài)值的關系，在此處給定一些解釋性示例:
[0014]測試狀態(tài)值(對于所述測試狀態(tài)值確定相對的測試覆蓋率和/或測試覆蓋率的相對的提升潛力)優(yōu)選是期望的測試狀態(tài)值、即相應于機電系統(tǒng)的期望測試狀態(tài)的測試狀態(tài)值。在最簡單的情形中得到以下兩種狀態(tài)值:描述期望測試狀態(tài)“測試成功”的第一測試狀態(tài)值+和說明在測試時沒有達到期望狀態(tài)的第二測試狀態(tài)值_/0。在稍微區(qū)別的情形中得到以下三種測試狀態(tài)值:“測試成功” =+、“測試不成功” =_以及“沒進行測試” =Oo
[0015]對于第二情形，得出用于相對的測試覆蓋率和測試覆蓋率的相對的提升潛力的計算規(guī)則的以下具體公式:
[0016]-測試覆蓋率={Σ (TS = + )}/{ Σ (Τ8 = + )+Σ (TS = -)+Σ (TS = o) }；
[0017]-測試覆蓋率={G1*S(TS = + )}/{61*Σ (TS = + )+G2*2 (TS = _)+G3*2 (TS = o)};
[0018]-提升潛力={Σ (TS = _)+2 (TS = o)}/{ Σ (TS = + )+Σ (TS = -)+Σ (TS = O)}以及
[0019]-提升潛力={G2*2 (TS = _)+G3*2 (TS = o)}/{Gl*2 (TS = + )+G2*2 (TS = _)+G3*Σ (TS = o)}
[0020]其中，TS =測試狀態(tài)，而Gn =權重。
[0021]有利地規(guī)定，為了確定所述相對的測試覆蓋率和/或所述相對的提升潛力總是僅僅考慮由測試情形和測試配置組成的每個組合的最后實施的實施的測試狀態(tài)值。這尤其對于迭代的方法是有利的。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的一種有利的實施方式規(guī)定，
[0023]在確定測試覆蓋率的相對的提升潛力隨后的測試系列是按照測試情形和/或測試配置的如下測試系列，其中存在關于期望的狀態(tài)值+、_、0的提升潛力，和/或，
[0024]當所得到的測試情形-配置矩陣中的期望的狀態(tài)值+、-、0的相對的測試覆蓋率已達到值1( = 100%)或已達到小于I的預給定的相對的測試覆蓋率閾值時，結束機電系統(tǒng)的測試。備選于完全的測試覆蓋率，可以定義測試覆蓋率閾值，所述測試覆蓋率閾值說明預定義的足夠的測試覆蓋率。
[0025]如果關于測試情形和/或測試配置多次得出提升潛力，則優(yōu)選規(guī)定:在確定測試覆蓋率的相對的提升潛力隨后的測試系列是按照所述測試情形和/或測試配置的如下測試系列，其中關于所述期望的狀態(tài)值+、-、0的提升潛力是最大的。通過所述選擇應當盡可能快速地實現(xiàn)盡可能高的測試覆蓋率。
[0026]尤其是應當僅考慮由測試情形和測試配置組成的、允許的或完全可能的組合。在測試的這樣的實施方案中，測試狀態(tài)X= “測試不允許”或“不能實施測試”變得多余。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的另一有利實施方案，與機電系統(tǒng)相互作用的測試環(huán)境由模擬器、尤其是硬件在環(huán)模擬器來模擬。這種模擬器由現(xiàn)有技術已知。所述模擬器可以創(chuàng)造測試環(huán)境，在所述測試環(huán)境中可以在不同的實施條件時實現(xiàn)測試的不同測試情形。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的又另一有利實施方案規(guī)定，所述測試配置通過至少一個物理技術上的參數(shù)(T1、T2、T3)確定實施條件。
[0029]在此尤其是規(guī)定，所述參數(shù)的參數(shù)種類來自參數(shù)種類的以下列表:路程S、速度V、加速度g、時間段t、力F、壓力P、轉矩N、電壓U、電流1、功率P和溫度T。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的一種有利的實施方案規(guī)定，
[0031]-預給定測試、參數(shù)、測試配置和/或測試狀態(tài)的權重，并且
[0032]-用于相對的測試覆蓋率和測試覆蓋率的相對的提升潛力的計算規(guī)則附加地與相應的權重有關。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的計算機程序產品構造用于實施以上所描述的用于測試真實的和/或虛擬的機電汽車系統(tǒng)或其它真實的和/或虛擬的機電系統(tǒng)的方法。
[0034]在根據(jù)本發(fā)明的基于計算機的用于借助與機電系統(tǒng)相互作用的測試環(huán)境來控制機電汽車系統(tǒng)或其它機電系統(tǒng)的測試的控制系統(tǒng)中規(guī)定，所述控制系統(tǒng)適于或設置用于實施根據(jù)以上所述的方法的測試。
【附圖說明】
[0035]以下參照附圖根據(jù)優(yōu)選實施方式進一步闡述本發(fā)明。
[0036]圖中:
[0037]圖1示出用于借助根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式的方法測試機電系統(tǒng)的測試結構；
[0038]圖2示出表格，所述表格針對機電系統(tǒng)的借助在圖1中示出的測試結構示出測試狀態(tài)值對于由測試情形及其配置組成的矩陣的配屬。
【具體實施方式】
[0039]圖1示出用于測試機電系統(tǒng)(“待測系統(tǒng)(systemunder Test)” =SUT) 12的測試結構10的簡單示例的示意圖，所述機電系統(tǒng)包括系統(tǒng)的硬件、即控制設備以及(未示出的)相應的在所述控制設備上實施的軟件。所述測試在具有模擬計算機的硬件在環(huán)模擬器(HIL)14上借助在所述模擬計算機上運行的測試自動化軟件實施。所述模擬計算機模擬待測試的機電系統(tǒng)12的環(huán)境、即所述機電系統(tǒng)的測試環(huán)境16。在所示出的示例中，待測試的機電系統(tǒng)12是具有用于轎車(PKW)或其他車輛的車窗玻璃升降器的控制設備的汽車系統(tǒng)18。借助模擬計算機14以及測試自動化軟件使控制設備模擬系統(tǒng)“車窗玻璃升降器”的操控信號(信號20)以及反應。機電系統(tǒng)的測試的計劃、實施和評估例如通過與模擬計算機14連接的具有人機接口的計算機22來實現(xiàn)，所述人機接口例如是顯示器24和輸入單元26—一例如鍵盤、鼠標、軌跡球等。
[0040]在此所提出的解決方案的基礎是測試情形和結果(部分與變型模型相關)的恒定的數(shù)據(jù)庫。在此，一方面涉及顯示器件，另一方面涉及由所述顯示/關系的計算和自動推導，其結果然后回流到測試過程中。按照這種方式，能夠實現(xiàn)關于當前測試進度和測試覆蓋率的可視化和說明。此外，可以從所述數(shù)據(jù)出發(fā)確定以下提議:所述提議可能給未來的測試實施引起對數(shù)據(jù)庫并且因此潛在地對最大的測試進度的最大影響。
[0041]可以計算并且顯示不同配置的測試進度。為此，根據(jù)本發(fā)明使用整個數(shù)據(jù)庫并且根據(jù)預給定的度量(Metrik)確定可能的測試進度。通過優(yōu)先級的確定可以使所述度量與測試項目的需求相匹配。
[0042]為了確定普遍對于測試配置必需的資源，首先需要將這些資源置于統(tǒng)一格式，為了數(shù)學上的相互聯(lián)系的目的。在此，也可以類似于優(yōu)先級地給每個資源分配一個抽象的參量“耗費”。
[0043]因此，優(yōu)先級和耗費抽象地呈現(xiàn)支持和反對時間上靠近的(zeitnah)測試實施的理由。如果將優(yōu)先級和耗費的比例用作測試和測試配置的權重，則得到對于決定要以何種測試配置何時實施何種測試的客觀基礎。
[0044]現(xiàn)在，為了測試具有軟件的、用于電氣車窗玻璃升降器以打開和關閉PKW的窗的控制設備12的功能，得到以下簡單的測試計劃。
[0045]在示例中，出于簡單性僅僅選擇以下兩個測試情形TCl、TC2:
[0046]1.TC1:打開窗(信號“關閉窗” Tl秒，信號“打開窗” T2秒，等待T3秒，詢問“窗完全打開?，，)
[0047]2.TC2:關閉窗(信號“打開窗” Tl秒，信號“關閉窗” T2秒，等待T3秒，詢問“窗完全關閉?，，)
[0048]對于測試管理而言，不是所有的測試的細節(jié)都是重要的。在該示例中從以下出發(fā):作為測試配置(參見以下)的部分，僅僅參數(shù)T1、T2和T3對于測試管理是重要的。此外，出于簡單性也僅僅考慮以下兩個測試配置:
[0049]1.Confl: SUT包括具有SW的ECU，對于該測試實施而言將HIL模擬器A和測試自動化工具8用作實施環(huán)境，所述測試使用參數(shù)組(:(1'1 = 158，了2 = 38，了3 = 208)
[0050]2.Conf 2: SUT包括具有SW的ECU，對于該測試實施而言將HIL模擬器A和測試自動化工具B用作實施環(huán)境，所述測試使用參數(shù)組D( Tl = 15s，T2 = 2s，T3 = 20s)
[0051]因此，僅僅在所使用的參數(shù)、即參數(shù)T2方面，測試配置有所區(qū)別。盡管如此，但還是以此得到兩個不同的測試配置Conf 1、Conf2。
[0052]現(xiàn)在，按照最后的測試結果(如果存在)，給每個測試情形-測試配置組合配屬一個測試狀態(tài)。對于每個組合，得到根據(jù)以下配屬的測試狀態(tài)和表格式示圖:
[0053].實施具有肯定的結果的測試—“+”
[0054].實施具有否定的結果的測試
[0055]?沒有進行測試—V’
[0056]在該示例中，得到根據(jù)圖2的表格。
[0057]對于關于所有測試狀態(tài)的具有值“+”的測試狀態(tài)的測試覆蓋率而言得出:
[0058]測試覆蓋率=1/(1+1+2) = 1/4 或 25%
[0059]對于提升潛力而言，相應地得出:
[0060]提升潛力(Confl)= 1/4 或 25%
[0061 ]提升潛力(Conf2)=2/4 或 50%
[0062]提升潛力(TCl)= 1/4 或 25%
[0063]提升潛力(TCl)=2/4或 50%
[0064]附圖標記列表
[0065]測試結構10
[0066]控制設備12
[0067]硬件在環(huán)模擬器(HIL)14
[0068]測試環(huán)境16
[0069]汽車系統(tǒng)18
[0070]信號20[0071 ] 計算機 22
[0072]顯示器24
[0073]輸入單元26
[0074]測試情形TC1、TC2
[0075]測試配置Confl、Conf2
[0076]配置參數(shù)組T1、T2、T3
[0077]測試狀態(tài)值+、-、〇
【主權項】
1.計算機實現(xiàn)的用于通過借助與真實的和/或虛擬的機電系統(tǒng)(12，18)相互作用的測試環(huán)境(16)的測試來測試真實的和/或虛擬的機電汽車系統(tǒng)(18)或其它真實的和/或虛擬的機電系統(tǒng)(12)的方法，其中，所述方法包括在不同的實施條件時具有所述測試的不同測試情形(TC1，TC2)的測試系列，并且其中，所述實施條件以測試配置(Conn，Conf2)來確定，其中，根據(jù)所述機電系統(tǒng)(12，18)在相應的測試時功能的評估給測試情形(TCI，TC2)和測試配置(Confl，Conf2)的每個組合配屬一組預定義的測試狀態(tài)值( +，-，o)中的一個測試狀態(tài)值，其中，為了測試系列的其它計劃、實施和/或評估，至少一次地確定: 所得出的測試情形-配置矩陣(TCl，TC2; Conf I，Conf 2)中的所述狀態(tài)值(+，_，ο)中的至少一個狀態(tài)值的相對的測試覆蓋率，和/或 所述狀態(tài)值中的至少一個狀態(tài)值的測試覆蓋率關于測試情形(TCI，TC2)和/或關于配置(Confl，Conf2)的相對的提升潛力。2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，為了確定相對的測試覆蓋率和/或相對的提升潛力總是僅僅考慮由測試情形和測試配置(!'(:1，1^2;(:01^1，(:01^2)組成的每個組合的最后存在的實施的測試狀態(tài)值(+，-，ο)。3.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其中， 在確定測試覆蓋率的相對的提升潛力隨后的測試系列是按照測試情形和/或測試配置的如下測試系列，其中存在關于期望狀態(tài)值( +，-，o)的提升潛力，和/或 當所得到的測試情形-配置矩陣(TCl，TC2; Conf I，Conf 2)中的期望狀態(tài)值(+，_，ο)的相對的測試覆蓋率已達到值I或已達到小于I的預給定的相對測試覆蓋率閾值時，結束所述機電系統(tǒng)(12)的測試。4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其中，在確定測試覆蓋率的相對的提升潛力隨后的測試系列是根據(jù)測試情形和/或測試配置的如下測試系列，其中關于所述期望的狀態(tài)值( +，-，ο)的提升潛力是最大的。5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的方法，其中，僅僅考慮由測試情形和測試配置(TCl，TC2;Confl，Conf2)組成的、允許的或完全可能的組合。6.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的方法，其中，由模擬器(14)、尤其是硬件在環(huán)模擬器來模擬與所述機電系統(tǒng)(12，18)相互作用的測試環(huán)境(16)。7.根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的方法，其中，所述測試配置通過至少一個物理技術上的參數(shù)(T1，T2，T3)來確定各實施條件。8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其中，所述參數(shù)的參數(shù)種類來自參數(shù)種類的以下列表:路程、速度、加速度、時間段、力、壓力、轉矩、電壓、電流、功率和溫度。9.根據(jù)權利要求1至8中任一項所述的方法，其中， 預給定所述測試、所述參數(shù)、所述測試配置和/或所述測試狀態(tài)的權重，并且 用于相對的測試覆蓋率和測試覆蓋率的相對的提升潛力的計算規(guī)則附加地與相應的權重有關。10.根據(jù)以上權利要求中任一項所述的方法，其中，所述機電系統(tǒng)(12，18)除硬件以外也包括軟件。11.根據(jù)權利要求10所述的方法，其中，在所述測試系列期間重新參數(shù)化和/或重新配置所述機電系統(tǒng)(12，18)的軟件。12.計算機程序產品，其構造用于實施根據(jù)權利要求1至11中任一項所述的用于測試真實的和/或虛擬的機電汽車系統(tǒng)(18)或其它真實的和/或虛擬的機電系統(tǒng)(12)的方法。13.基于計算機的控制系統(tǒng)(14，22)，其用于借助與所述機電系統(tǒng)(12)相互作用的測試環(huán)境(16)根據(jù)權利要求1至11中任一項所述的方法來控制機電汽車系統(tǒng)(18)或其它機電系統(tǒng)(12)的測試。
【文檔編號】G05B23/02GK106054851SQ201610146563
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年3月15日 公開號201610146563.0, CN 106054851 A, CN 106054851A, CN 201610146563, CN-A-106054851, CN106054851 A, CN106054851A, CN201610146563, CN201610146563.0
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