Download - Fakultät 06 - Hochschule München

Hochschule München
Fakultät Für Feinwerk- und Mikrotechnik, Physikalische Technik
BACHELORARBEIT
Testautomatisierung für die Absicherung der
Integration von externen Multimediaplayern in
asiatische Fahrzeug-Varianten
von
Yang LU
in Zusammenarbeit mit
der Berner & Mattner Systemtechnik GmbH, München
Bearbeitungsbeginn: 19.05.2012
Abgabetermin: 17.08.2012

Hochschule München
Fakultät Für Feinwerk- Und Mikrotechnik, Physikalische Technik
Bachelorarbeit
Zum Erlangen des akademischen Grades Bachelor of Engineering
Testautomatisierung für die Absicherung der
Integration von externen Multimediaplayern in
asiatische Fahrzeug-Varianten
Test automation for the hedge to the integration of
external multimedia players in Asian vehicle-types
Vorgelegt von
Yang LU
Matrikelnummer: 05479211
Betreuender Hochschulprofessor: Prof. Dr.-Ing. Michael Hermann
Betreuerin (Berner & Mattner): Dipl.-Math. Viola Maier
Bearbeitungsbeginn: 19.05.2012
Abgabetermin: 17.08.2012

Selbständigkeitserklärung
Ich erkläre hiermit, dass ich die vorliegende Bachelorarbeit selbständig verfasst und noch
nicht anderweitig zu Prüfungszwecken vorgelegt habe.
Sämtliche benutzte Quellen und Hilfsmittel sind angegeben, wörtliche und sinngemäße Zitate
als solche gekennzeichnet.
München, den 07. August 2012
Yang LU

Kurzfassung
Mit der Weiterentwicklung von Softwaretechnik ist heutzutage der Einsatz eines Computer-
Kontrollsystems mit mehreren Funktionen im Fahrzeug immer sinnvoller. Diese
angeforderten Funktionen sollen in der Entwicklungsphase des Fahrzeugs integriert und
abgesichert werden. In dieser Arbeit werden die besonderen Multimedia-Funktionen in
asiatischen BMW-Fahrzeug-Varianten vorgestellt und die spezifizierten Anforderungen an
diese Softwarefunktionen dargestellt und analysiert. Aufbauend auf dieser Analyse werden
automatisierte Testfälle zur Verifikation des spezifizierten Systemverhaltens entwickelt.
Abstract
With the development of software technology in recent years the use of a computer control
system with multiple functions in the vehicle is more and more important. These requested
functions should be integrated and tested in the development phase of vehicle. In this thesis
the special multimedia features in the Asian BMW vehicle variant were introduced and the
specified requirements for these software functions were shown and analyzed. On base of this
analysis, the automated test cases were developed for the verification of the specified system
behavior.
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
i

Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung ........................................................................................................................................ 1
1.1. Die Berner & Mattner Systemtechnik GmbH ......................................................................... 2
1.2. Motivation ............................................................................................................................... 3
1.3. Aufgabenstellung ..................................................................................................................... 4
1.4. Aufbau und Gliederung der Arbeit .......................................................................................... 5
2. Testumgebung für die Testautomatisierung .................................................................................... 6
2.1. Technische Grundlage ............................................................................................................. 6
2.1.1. MOST-Bus ...................................................................................................................... 6
2.1.2. CAN-Bus ......................................................................................................................... 7
2.2. Hardware ................................................................................................................................. 8
2.2.1. Steuergeräte im Testaufbau ............................................................................................. 8
2.2.2. Multimedia ...................................................................................................................... 8
2.3. Software................................................................................................................................... 9
2.3.1. TAF – Testautomatisierungsframework .......................................................................... 9
2.3.2. TAQT (Testautomatisierung – QTInterface) ................................................................. 10
2.3.3. Zusammenarbeit von TAF und TAQT .......................................................................... 11
3. Testmethode der Testautomatisierung ........................................................................................... 12
3.1. Simulation des ZBEs ............................................................................................................. 12
3.2. Screenshot und Bildvergleich ................................................................................................ 13
3.3. Bildbearbeitung ..................................................................................................................... 14
3.4. Zeichenerkennung (OCR) ..................................................................................................... 15
4. Anforderung der Funktionen ......................................................................................................... 16
4.1. Hintergrund ........................................................................................................................... 16
4.1.1. Zeichenkodierungsstandard ........................................................................................... 16
4.1.2. Umschrift ....................................................................................................................... 17
4.1.3. Sortierung ...................................................................................................................... 17
4.2. Anforderungen für Asienabsicherung ................................................................................... 19
5. Testfälle ......................................................................................................................................... 20
5.1. Voraussetzung der Testfälle .................................................................................................. 20
5.2. Testfallaufbau ........................................................................................................................ 20
5.2.1. Precondition ................................................................................................................... 21
5.2.2. Testrun ........................................................................................................................... 22
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
ii

Inhaltsverzeichnis
5.2.3. Postcondition ................................................................................................................. 22
5.3. Erstellung der Testfälle.......................................................................................................... 23
5.3.1. Coverart ......................................................................................................................... 23
5.3.2. Richtige Anzeige eines chinesischen Zeichens ............................................................. 27
5.3.3. Sortierung ...................................................................................................................... 31
5.3.4. Speller und Suche .......................................................................................................... 35
5.4. Auswertung ........................................................................................................................... 39
6. Zusammenfassung ......................................................................................................................... 40
6.1. Problem und mögliche Lösungsvarianten ............................................................................. 41
6.1.1. Problem ......................................................................................................................... 41
6.1.2. Lösungsvarianten ........................................................................................................... 42
6.2. Ausblick................................................................................................................................. 42
6.2.1. Mögliche Verbesserung und Erweiterungen ................................................................. 42
6.3. Fazit ....................................................................................................................................... 43
7. Glossar ........................................................................................................................................... 44
8. Abbildungsverzeichnis .................................................................................................................. 46
9. Tabellenverzeichnis ....................................................................................................................... 47
10. Literaturverzeichnis ................................................................................................................... 48
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
iii

1. Einleitung
1. Einleitung
Wegen der Entwicklung der Softwaretechnik spielt Embedded System in Steuergeräte
eine immer wichtigere Rolle im Bereich der Automobilindustrie. In der Vergangenheit hat
jeder Hebel, Knopf, Schalter oder Pedal bei der Steuerung eines Geräts ohne die
Unterstützung eines Embedded Computers meistens eine einzige Bedeutung. Wird ein
Computer eingesetzt, kann man einem Knopf oder Schalter mehrere Bedeutungen geben,
je nachdem in welchem Kontext oder Modus dieser Knopf oder Schalter betätigt wird [1].
Mit Hilfe dieser Technik können viele innovative Funktionen im Automobil realisiert
werden. In den Fahrzeugen der letzten Jahre befinden sich immer mehr Steuergeräten mit
Embedded Software. In der Gegenwart haben moderne Fahrzeuge zum Teil mehr als 70
Steuergeräte eingebaut.
Die Software wird wegen steigender Anforderung von Kunden oder Konkurrenz immer
komplexer. Autos sind momentan rollende Computer – bis zu rund 1 Gigabyte Software
steuern in modernen Fahrzeugen sämtliche Komponenten und technischen Extras [2]. Die
Zusammenfassung vieler verschiedener Funktionen in einem einzigen Steuergerät hat
jedoch für den Hersteller den Vorteil, dass er nur noch ein einziges Interaktionselement
anbieten muss, das an verschiedene Modelle des Fahrzeuges nur durch Änderungen in der
Software angepasst werden kann. Für den Kunden ist diese Zentrierung vieler Funktionen
in einem einzigen Gerät auch vorteilhaft, da sie damit leicht die Funktionen betätigen
können [1].
In der Regel liefert der Automobilhersteller die Spezifikationen und Anforderungen an die
gewünschten Funktionen, deren Entwicklungen und Implementierungen sich auf mehrere
Lieferanten verteilen. Die entwickelten Funktionen werden dann beim Fahrzeughersteller
und teilweise auch beim Zulieferer integriert.
Obwohl die Funktion allein ohne Fehler laufen kann, können tatsächlich mehrere Fehler
im Zusammenspiel aller Funktionen entstehen. Um diese Fehler zu vermeiden, soll die
Software in der Entwicklungsphase beim Fahrzeughersteller überprüft werden und dann
beim Lieferanten die überprüften Fehler bewertet und zum Schluss die Software
verbessert werden. Somit ist die Überprüfung eine sehr wichtige Stufe in der
Entwicklungsphase der Software.
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
1

1. Einleitung
1.1. Die Berner & Mattner Systemtechnik GmbH
Das Unternehmen Berner & Mattner ist spezialisiert auf Systems Engineering,
Entwicklung und Test leistungsfähiger elektronischer und mechanischer Systeme. Das
branchenübergreifende Leistungsspektrum reicht von der Beratung, Konzeption,
Software- und Systementwicklung bis hin zum Aufbau und Betrieb kompletter Test-
und Integrationssysteme [3].
Als strategischer Partner für die Entwicklungsbereiche der Kunden aus den Branchen
Automobil, Energie, Maschinenbau, Raumfahrt, Transportation und Verteidigung
liefern sie maßgeschneiderte Software- und Engineering-Lösungen auf Basis ihrer
Produkte und Dienstleistungen. Dabei tragen sie maßgeblich zur Optimierung von
Effizienz und Qualität in der Software- und Systementwicklung ihrer Kunden bei.
Daher vertrauen namhafte Unternehmen wie AUDI, BMW, Bombardier, Daimler,
Deutsche Bahn, Siemens u.v.m. der Kompetenz von Berner & Mattner [3].
Berner & Mattner ist Pionier modellbasierter Technologien und agiert seit über 30
Jahren als wichtiger Entwicklungspartner weltweit führender Konzerne. Dies zeugt
von einem hohen Innovationsgeist und einer starken Mitarbeitermotivation. Heute
arbeiten 370 Spitzenkräfte der Elektronik- und Softwareentwicklung an sieben
Standorten in Deutschland und Österreich [3].
Seit 2011 ist Berner & Mattner Mitglied der Assystem Group. Das Netzwerk
innovativer Engineering-Dienstleister beschäftigt weltweit mehr als 10.200
Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter [3].
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
2

1. Einleitung
1.2. Motivation
Ein wichtiger Grund dafür, dass ich das Thema „Testautomatisierung für die
Absicherung der Integration von externen Multimediaplayern in asiatische Fahrzeug-
Varianten― als meine Bachelorarbeit bei Berner & Mattner ausgewählt habe, lag darin,
dass ich großes Interesse für die Programmierung habe. Dass ich bereits einige
Sprachen wie C und JAVA gelernt habe, war vorteilhaft für mich, um die
Testautomatisierung durchzuführen. Da das bereits bestehende Testframework auf der
Programmiersprache „Python― basiert, sollte ich während meiner Bachelorarbeit die
Testskripts mit „Python― schreiben, damit ich nicht nur eine neue Sprache kennen
lernen, sondern auch meine Kenntnisse der Informatik wegen der Ähnlichkeit
unterschiedlicher Programmiersprachen verbessern konnte.
Außerdem sammelte ich schon Vorkenntnisse davon im Verlauf meines Praktikums.
Im Rahmen meines Praktikums hatte ich die Gelegenheit mich in die
Fahrzeugfunktionen, die verwendeten Technologien sowie die verwendeten
Werkzeuge zur Testautomatisierung einzuarbeiten. Dabei lernte ich die manuellen
Testfälle für die Asienabsicherung kennen. Mit den besonderen Anforderungen
bestimmter Länder machte ich mich bereits vertraut. Diese Erfahrungen waren nötig
und nützlich für mich, um die Testfälle für die Testautomatisierung aufzubauen.
Darüber hinaus bin ich Chinese. Daher beherrsche ich die chinesischen Schriftzeichen
und die Buchstabierung dieser. Diese Kenntnisse waren hilfreich für die
Testautomatisierung in asiatische Fahrzeug-Varianten.
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
3

1. Einleitung
1.3. Aufgabenstellung
Die Bachelorarbeit wurde in Zusammenarbeit mit der Berner & Mattner
Systemtechnik GmbH im Rahmen des Projekts „Entertainment und mobile Endgerät―
bei der BMW AG in München angefertigt. Meine Bachelorarbeit umfasste folgende
Aufgaben, die ich eigenverantwortlich umsetzen sollte.
In die bereits bestehende Testumgebung habe ich weitere Testskripts integriert, die ich
auch selbst entwickelte und überprüfte. Diese Skripts sollten für die Ländervarianten
China, Hongkong und Taiwan folgende Use Case absichern,
1. ob Coverart vom Lied im Bildschirm richtig angezeigt wird. (Besonderheit:
Coverart ist in Hongkong immer verboten)
2. ob die Zeichen der Titelnamen bei verschieden Zeichenkodierungsstandards
richtig angezeigt werden. (China: GB18030 und Hongkong/Taiwan: Big5)
3. ob die Lieder nach der Anforderung richtig sortieren werden.
4. ob das erwartete Zeichen in der Suchmaske ausgewählt und in der Ergebnisliste
die erwarteten Lieder angezeigt werden.
Besondere Herausforderung hierbei war die automatische Überprüfung der
chinesischen Zeichen über eine OCR oder einen Bildvergleich. Für die entwickelten,
integrierten und getesteten Testskripts erstellte ich eine Dokumentation. Des Weiteren
gebe ich einem Ausblick auf den Test die Verbesserungsvorschläge für Robustheit und
Sicherheit.
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
4

1. Einleitung
1.4. Aufbau und Gliederung der Arbeit
Alle notwendigen Grundlagen und Detailinformationen zum Aufbau der
Testumgebung für die Testautomatisierung werden im zweiten Kapitel beschrieben.
Dabei wird ein Überblick über die technischen Grundlagen der verwendeten
Bussystems gegeben. Im anschließenden Teil wird auf die Hardware der einzelnen
Steuergeräte sowie Multimediafunktionen eingegangen. Zum Schluss dieses Kapitels
wird die Software für die Testautomatisierung präsentiert.
Das dritte Kapitel beschreibt Methoden wie die Simulation des ZBEs und
Zeichenerkennung mit einigen Code-Beispielen im Rahmen der vorhandenen Services
im TAF (Testautomatisierungsframework). Dabei wird hauptsächlich auf die bei den
umgesetzten Testfällen genutzten Methoden eingegangen.
Anschließend wird der Hintergrund der chinesischen Zeichenkodierungsstandards,
Umschreibungen und Sortierungen im vierten Kapitel präsentiert. Dann werden die
speziellen BMW-Anforderungen für asiatische Fahrzeug-Varianten mit drei Tabellen
dargestellt.
Das darauf folgende Kapitel beschreibt zuerst den Testfallaufbau und Ablauf der
implementieren Testfälle. Mit Hilfe von Ablaufdiagrammen, Screenshots und Code-
Beispielen soll der Leser mit diesem Kapitel die genaue Umsetzung der einzelnen
Testfälle nachvollziehen können. Darin ist mein Gedankengang für die Analyse des
Problems, die damit erworbene Lösung und Verbesserung entstanden. Zum Schluss
dieses Kapitels wird die Auswertung des Testergebnisses dargestellt.
Im letzten Kapitel wird eine Zusammenfassung dieser Arbeit gegeben, einen Ausblick
auf die Verbesserung und Erweiterung der aktuellen Testfälle.
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
5

2. Testumgebung für die Testautomatisierung
2. Testumgebung für die Testautomatisierung
Die nachfolgende Abbildung 2.1 zeigt den Aufbau der Testumgebung mit relevanten
Komponenten. Der Aufbau teilt sich in zwei Bereiche, zum einen die Steuergeräte am
MOST-Bus und zum anderen die am CAN-Bus. Mit dem ZGW (Zentrales Gateway) sind
die zwei Bussystems verbunden. Via USB war der Rechner mit CAN-Case und Verctor-
Box für MOST, die beide für die Bearbeitung der Nachrichten benutzt werden,
angeschlossen. Auf dem Rechner liefen die Skripts für die Testautomatisierung. Die
Befehle des Rechners können per CAN-Bus oder Vector-Box für MOST an die
Steuergeräte gesandt werden.
Im Testrack befinden sich die Infotainment-Steuergeräte (hier-zu gehören unter anderem:
Head Unit, Verstärker, Multimediasteuergeräte) und die zum Testen nötigen Tools
(Framegrabber, VectorBox usw.). Nachfolgend werden die technische Grundlage,
Hardware und Software der Testumgebung vorgestellt.
Endgerät
Head Unit
Zentrales
Gateway
MOST
Fahrzeugkomponenten
Vector Box
für MOST
2.1. Technische Grundlage
CAN
CAN-Case
Rechner
Abbildung 2.1: Aufbau der Testumgebung
2.1.1. MOST-Bus
In den letzten Jahren sind vor allem in den Fahrzeugen der Premiumklasse mehr
und mehr Multimedia- und Telematikapplikationen integriert worden. Dies hat zu
einer raschen Zunahme der Komplexität geführt [4].
Alle diese Funktionen und der große Bandbreitenbedarf haben zur Entwicklung
eines speziellen Infotainment-Kommunikationssystems geführt, dem MOST
(Media Oriented Systems Transport). Die MOST Technologie bietet nicht nur eine
synchrone Übertragung für Audio- und Videodaten, sondern stellt für die
Beherrschung der Komplexität ein sogenanntes Application-Framework zur
Verfügung, das Schnittstellen und Funktionen für Infotainment-Systeme auf einem
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
USB
USB
6

2. Testumgebung für die Testautomatisierung
hohen Abstraktionsniveau definiert- MOST verbindet die verschieden
Multimediakomponenten in einem Ring [4]. In der Ringtopologie 1 werden
Lichtwellenleiter eingesetzt. Dabei nimmt ein Busteilnehmer die Rolle des Masters
an, welcher das Timing des synchronen Busses vorgibt. Zusätzlich sendet er
kontinuierlich Frames, welche von den Teilnehmern für ihre Datenübertragung
verwendet werden können.
Eine weitaus höhere Performance in Bezug auf den Datenaustausch bietet MOST
gegenüber CAN. MOST ermöglicht einen schnellen Informationsaustausch
zwischen Infotainment-Steuergeräten, er erfüllt aber nicht die Anforderungen
bezüglich Echtzeitfähigkeit und Sicherheit, die z.B. Fahrdynamikregelsystem an
die Kommunikation stellen [6].
2.1.2. CAN-Bus
Der CAN-Bus (Controller Area Network) ist ein asynchrones, serielles Bussystem
und gehört zu den Feldbussen. Der derzeit eingesetzte CAN-Bus vernetzt durch
eine High- oder Low-Speed-Übertragung die Antriebs- und Komfortkomponenten
miteinander, welche im Motor- und Innenraum des Fahrzeugs verbaut sind. Der
High Speed CAN ist bis zu einer Baudrate von 1 Mbit/s und der Low Speed CAN
ist bis 125 Kbit/s spezifiziert [5].
Der CAN-Bus dient dazu, elektronische Fahrzeugsysteme miteinander über eine
Kommunikationsleitung zu vernetzen. Beim CAN-Bus kann eine Vielzahl
elektronischer Systeme miteinander kommunizieren und Daten austauschen [6].
Das CAN-Protokoll wurde ursprünglich für die Echtzeitanwendungen im
Antriebsstrang und der Fahrzeugbewegung entwickelt und wird seit 1991 mit
wachsender Marktdurchdringung eingesetzt. Das Protokoll hat sich durch
dominantes Design weltweit durchgesetzt, als Standard etabliert und wird heute in
nahezu jedem Fahrzeug mit unterschiedlicher Anzahl von Busteilnehmern genutzt.
Beim Einsatz eines Bussystems entfällt im Steuergeräteverbund eine Vielzahl von
schwer diagnostizierbaren Kabeln und Verbindungsstellen. Der mit Bussystem
aufgebaute Netzwerkverbund verringert daher die Ausfallrate im Vergleich zu den
Punkt-zu-Punkt-Verbindungen und bedeutet damit eine in der Systementwicklung
planbare Qualitätsverbesserung [7].
1 Ringtopologie: Eine Vernetzung, bei der in einem Ring jeweils zwei Teilnehmer über Zweipunktverbindungen miteinander
verbunden sind, so dass ein geschlossener Ring entsteht.
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
7

2. Testumgebung für die Testautomatisierung
2.2. Hardware
2.2.1. Steuergeräte im Testaufbau
- Zentrales Infotainmentssteuergerät / Head Unit
Die HU (Head Unit) stellt das zentrale Steuergerät, also den Master, auf
dem MOST-Ring (siehe Kapitel 2.1.1.) dar. Für die Entwicklung der
Testfälle wurde die Serien HU „NBT― verwendet. Diese HU ist anders als
die anderer Serien davor, weil sie alle Funktionen der Infotainment-
Software des Fahrzeugs, wie z.B. die Navigation, Radio, CD und
Multimedia-Wiedergabe, Fahrzeuginformation und Einstellungen integriert.
Andere HUs benötigten im Ring zusätzliche Steuergeräte, auf denen
Funktionen verteilt waren. Die Ausgabe erfolgt auf einem CID (Central
Information Display). Die Auflösung vom CID ist 1280*480.
- Zentrales Gateway – ZGW
Das MOST-CAN-Gateway ist im zentralen Gateway implementiert. Für
den CAN-Bus und das MOST Interface existieren unterschiedliche
Abstraktionslevel. Während auf der CAN-Seite Signale, die an einer
bestimmten Position im CAN-Frame transportiert werden, vorhanden sind,
besteht die MOST Schnittstelle aus einem Funktionsblock, d.h., die Signale
werden auf der MOST Seite als Properties des Funktionsblocks behandelt
[6]. Ein zentrales Gateway stellt eine Schnittstelle zwischen den
verschiedenen Bussystemen dar. Seine Aufgabe ist die Nachrichten von
einem Bus auf einen anderen Bus zu senden und die dafür nötige
Umwandlung der Nachrichten vorzunehmen.
- Zentrales Bedienelement – ZBE
Das Zentrale Bedienelement, auch „iDrive― genannt, ist das Eingabegerät
des Fahrers zur Bedienung der Funktionen der Head Unit. Die
Kommunikation des ZBEs mit der HU erfolgt mittels CAN-Bus.
2.2.2. Multimedia
Die Multimediafunktionen, wie Musik und Video, in der HU „NBT― bestehen aus
CD/DVD, Musiksammlung und externen Geräte. In der Asienabsicherung sollte
die Überprüfung mit externen Geräten, wie USB-Stick und iPhone/iPod,
durchgeführt werden. Im Folgenden sind diese zwei Arten der Endgeräte
beschrieben.
- USB-Storage/USB-Stick
Über den KuZu (Kunden-Zugang) wird ein USB-Stick mit der HU
verbunden. Der Verbindungsmodus von USB ist in der Regel MSC (mass
storage class). Die Daten vom USB-Stick können in der HU ausgelesen
werden. Nach dem Auslesen werden diese Daten in der HU bearbeitet.
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
8

2. Testumgebung für die Testautomatisierung
Beispielsweise entscheidet die HU, wie die ausgelesenen Lieder sortiert
werden und welche Ergebnisse eine Suche liefert.
Über USB kann Audio und im Stand auch Video in BMW-Fahrzeugen
abgespielt werden.
- iPhone/iPod
Ebenfalls am KuZu kann über ein spezielles Kabel oder den SIA (Snap in
Adapter) 1 ein iPhone oder iPod mit der HU verbunden werden. Der
Verbindungsmodus von iPhone/iPod ist iAP (iPod accessory protocol).
Anderes als bei USB-Sticks sendet die HU an das iPhone oder den iPod die
Nachrichten zur Datenbearbeitung wie zum Beispiel Sortierung oder Suche,
die dann im iPhone/iPod durchgeführt wird. D.h. die Sortierung oder Suche
ist nicht abhängig von der HU sondern von iPhone oder iPod selbst.
Im Vergleich mit USB-Sticks kann nur Audio von iPhone/iPod abgespielt
werden, wenn dieser über den KuZu mit Kabel angeschlossen ist. Über den
SIA ist nicht nur Audio sondern auch Video (wenn die Geschwindigkeit
des Fahrzeugs gleich 0 ist) möglich.
- Relaiskarte
Mit Hilfe einer Relaiskarte ist es möglich gleichzeitig bis zu fünf Endgeräte
an den USB-Eingang des Steuergerätes anzuschließen und diese einzeln
durchzuschalten. Dies ermöglicht die automatisierte Simulation des
manuellen An- und Absteckens eines Endgerätes sowie sequentielle Tests
von mehreren Geräten. Die Relaiskarte wird nur zum Test eingesetzt und
ist kein offizielles BMW Zubehör.
2.3. Software
2.3.1. TAF – Testautomatisierungsframework
Das Testautomatisierungsframework (TAF) ist eine Eigenentwicklung der BMW
AG, das im E-Resort entwickelt wird. Das Framework unterstützt die
Spezifikation, Durchführung und Auswertung von Testfällen. Die Testfälle werden
in Excel spezifiziert, über einen Parser in eine Python-Testsequenz umgewandelt
und diese ausgeführt. Testergebnisse können danach über Reporterfunktionen
aufbereitet werden [8].
Neben Elementen zur Ablaufsteuerung wie Schleifen stellt das Framework dem
Testspezifikateur eine Reihe von Funktionen bereit, um das „System under
Test― (SUT) zu steuern bzw. zu testen. Diese Funktionen sind in sogenannten
Services gekapselt. Beispiele für Services sind MOST, CAN, Ediabas, etc. [8].
1 SiA (Snap in Adapter): er ist von BMW entwickelt und hergestellt, um das Telefon an das Fahrzeug anzuschließen. Bisher
ist er vielen Marken der Mobiltelefone angepasst, wie Apple, Nokia, BlackBerry und so weiter.
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
9

2. Testumgebung für die Testautomatisierung
2.3.2. TAQT (Testautomatisierung – QTInterface)
TAQT Interface ist eine von BMW geschriebene Applikation und bietet
verschiedene Funktionen an, um Testfälle automatisiert ablaufen zu lassen. Es
bietet weiterhin die Möglichkeit, Testreports zu generieren [9].
In der Abbildung 2.2 ist die Startansicht des TAQT dargestellt. Im linken oberen
Bereich lässt sich ein Modell, das die Überprüfungen der Funktionen von
Multimedia unterstützt, auswählen und über die Schaltflächen Init und Stop starten
und anhalten. Außerdem findet man dort den Network Status zum MOST-Ring
(Licht an/aus).
Im linken Bereich des Tab TA sind die Testfälle, die in bestimmte Ordnern des
Rechners abgelegt sind, zu finden. Nachdem ein Modell initialisiert wurde, wird
im rechten Bereich ein neuer Ordner erstellt, in dem die nun in der Mitte stehenden
Testfälle aufgerufen werden können.
Das TestcaseLog 1 -Fenster unten zeigt Info- und Fehlermeldungen der
Testergebnissen selbst und der Verbindung zum Modell; die Ausgaben des
Modells befinden sich in einer Windowskonsole, die zusammen mit der TAQT
gestartet wird.
Abbildung 2.2: TAQT-Interface
1 Log: in dem die Kommentare des Tests stehen, wie Informationen oder Fehler des Testlaufs, im Kapitel 5.1.1. ist ein
Beispielbild zu finden.
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
10

2. Testumgebung für die Testautomatisierung
2.3.3. Zusammenarbeit von TAF und TAQT
Wie im Kapitel 2.3.1. beschrieben kann TAF als eine Bibliothek betrachtet werden,
in der viele Services mit bestimmten Methoden vorhanden sind. Im Vergleich dazu
ist TAQT ein GUI (Graphical User Interface) für Testorganisation, wie zum
Beispiel Konfiguration und Testablauf.
TAQT kann auf die Ordnerstruktur der Testskripte zugreifen. Damit kann eine
Auswahl der Skripte, sowie deren Reihenfolge für einen Testablauf festgelegt
werden. Außerdem kann hier die Iteration, d.h. die Anzahl der Durchläufe, für
jedes Skript definiert werden. Während die Testskripts ablaufen, müssen die von
TAF angebotenen Services aktiviert werden. So können die Methoden, die von
diesen Services angeboten werden, in den Testskripts erfolgreich aufgerufen und
genutzt werden. Mit der Zusammenarbeit von TAF und TAQT kann die
Testautomatisierung durchgeführt werden.
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
11

3. Testmethode der Testautomatisierung
3. Testmethode der Testautomatisierung
Die Testautomatisierung der Multimediatests wird am Testracks entwickelt. Mit TAF, in
dem sich viele Services mit unterschiedlichen Methoden befinden, kann die TA besser
und einfacher umgesetzt werden. Im Folgenden wird auf die für die Multimedia-TA
relevanten Methoden des TAF eingegangen.
3.1. Simulation des ZBEs
Man kann mit der vom ZBE gesendeten Nachricht direkt zu dem benötigen Menü
(Media, Radio, Navigation, Telefon und Hauptmenü) springen. Da ZBE nur
physikalische Knöpfe beinhaltet, soll die Simulation des ZBEs für TA genutzt werden.
ZBEL6Service
Der ZBEL6Service ist die auf dem CANService basierende Umsetzung von
Nutzeraktionen der zentralen Bedieneinheit in der Baureihe L6 [8].
Dieser Service besitzt die Funktionen für die verschiedenen ZBE-Aktionen. Die
nachfolgend aufgelisteten Methoden habe ich im Programm gebraucht:
Drehen:
- Left ( sleepTime, repeat )
- Right ( sleepTime, repeat )
Shift:
- East ( sleepTime, repeat )
- West ( sleepTime, repeat )
Tasten am ZBE:
- CD ( sleepTime )
- Mainmenü ( sleepTime )
Funktionsparameter der oberen verschiedenen Methoden
repeat (integer): Anzahl der Wiederholungen des Befehls
sleepTime (float): die nach Ausführen des Befehls gewartete Zeit. Bei mehreren
Wiederholungen, wie ZBE mehrere Male nach links drehen, wird diese Zeit nach jeder
Wiederholung gewartet.
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
12

3. Testmethode der Testautomatisierung
Code – Beispiel:
3.2. Screenshot und Bildvergleich
Eine der einfachsten Methoden um die Ausgabe auf dem Bildschirm zu überprüfen ist
der Vergleich des Bildes im Bildschirm mit einem Referenzbild. Vor dem Vergleich
muss das Bild im Bildschirm abgegriffen werden. Dann muss das Bild bearbeitet
werden, damit die Dimension des Bildes gleich ist wie die des Referenzbildes.
FrameGrabberL6Service:
Dieser Service bietet verschiedene Methoden zur Aufnahme von Screenshots sowie
dem Vergleich dieser Screenshots untereinander.
Im Folgenden stehen die Methoden, die ich im Programm brauchte:
GetImage()
Macht einen Screenshot und gibt das Bild als PIL-Image Objekt zurück.
SaveImage(Pfad+filename)
Macht einen Screenshot und speichert ihn unter dem gegebenem Pfad +
Bildname.
CompareImages2(Pfad+filename, Pfad+filename)
Macht einen Vergleich zwischen zwei Bilder und gibt ein „bool― zurück.
Code – Beispiel:
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
13

3. Testmethode der Testautomatisierung
3.3. Bildbearbeitung
MMIService
Der Service bietet die Funktionen, das Bild vom Screenshot zu verarbeiten.
Im Folgenden steht die Methode, die ich im Programm brauchte:
ExtractCursorRegion(img)
Erkennung von Cursor im Bild und Rückgabe der Koordinate des Cursors.
Code – Beispiel:
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
14

3. Testmethode der Testautomatisierung
3.4. Zeichenerkennung (OCR)
Beim Bildvergleich sollen die Referenzbilder zunächst gespeichert werden. Um die
Überprüfung effizienter zu machen, bietet TAF die Zeichenerkennung an. Damit kann
die Überprüfung ohne Referenzbild automatisch durchgeführt werden. Diese optische
Zeichenerkennung ist eine wesentlich bessere Alternative zum Bildvergleich. Sie heißt
im Englisch OCR (Optical Character Recognition). Mit dieser Funktion können die in
einem vom FrameGrabber geschossenem Screenshot dargestellten Zeichen erkannt
werden. Diese lassen sich dann sehr komfortabel im Testskript durch einen einfachen
String-Vergleich mit der erwarteten Referenz abgleichen.
OCR2Service
OCR2Service bietet die Funktion der Zeichenerkennung. Das heißt, dass mit Hilfe des
Services die Zeichen oder die lateinischen Buchstaben im Bild erkannt werden können.
Recognize(img)
Zeichenerkennung aller Zeichen oder lateinischen Buchstaben im Bild und Rückgabe
einer Liste mit diesen.
Momentan unterstützt der Service die chinesischen Zeichen, und zwar vereinfachtes
Chinesisch und traditionelles Chinesisch. Die Rückgabe erfolgt in Hexadezimalcode,
der nach Unicode kodiert ist.
Obwohl es funktioniert, ist die Erkennungsrate ca. 60%, z.B. chinesische Zeichen „一,
二, 三― sind nicht erkennbar. Deswegen ist die OCR für chinesische Zeichen zu
schlecht für die Testautomatisierung. Daher benutzte ich im Programm kein OCR für
die Erkennung der chinesischen Zeichen, diese Funktion habe ich mit Bildvergleich
ersetzt.
Code – Beispiel:
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
15

4. Anforderung der Funktionen
4. Anforderung der Funktionen
4.1. Hintergrund
Gegenwärtig besteht Chinesisch aus vereinfachtem Chinesisch und traditionellem
Chinesisch. Der Unterschied ist, dass die Zeichen im vereinfachten Chinesisch mit
weniger Striche als im traditionellen Chinesisch geschrieben werden. In der Regel
wird vereinfachtes Chinesisch auf dem Festland genutzt, während traditionelles
Chinesisch in Hongkong und Taiwan genutzt wird. Im nachfolgenden Kapitel werden
die Unterschiede im Bereich Zeichenkodierungsstandard, Umschreibung und
Sortierung erklärt.
4.1.1. Zeichenkodierungsstandard
Um die Zeichen im Computer anzeigen zu können, werden die eignen
Zeichenkodierungsstandards von den Ländern erstellt. Obwohl Unicode
(international Zeichenkodierungsstandard) bereits erstellt worden ist, wird
gewöhnlich der eigene Standard genutzt. Da unterschiedlich es Chinesisch auf dem
Festland und in Hongkong/Taiwan genutzt wird, werden zwei verschiedenen
Standards erstellt. Im Folgenden werden kurz die Standards GB18030 vom
Festland und Big5_HKSCS von Hongkong und Taiwan beschrieben.
4.1.1.1. GB18030 in China – Festland
Der chinesische Zeichenkodierungsstandard GB18030 beschreibt 27.484
Zeichen der chinesischen Schrift. Seit dem 1. September 2001 ist er
verbindlich für alle in der Volksrepublik verkauften Betriebssysteme und
Programme; es ist der Nachfolgestandard für die Kodierungen GBK und
GB2312 und deckt traditionelle und vereinfachte Zeichen ab[10].
4.1.1.2. Big5_HKSCS in China – Hongkong und Taiwan
Big5 ist eine Zeichenkodierung für traditionelle chinesische Schriftzeichen. Sie
kodiert 13.062 chinesische Schriftzeichen und ist bei weitem der am meisten
benutzte Zeichensatz in Taiwan [11].
Das HKSCS (Hong Kong Supplementary Character Set) ist eine Erweiterung
der Big5-Kodierung, die 4.941 zusätzliche Zeichen für Kantonesisch enthält.
Es ist eine Weiterentwicklung des Government Chinese Character Set und
wurde zunächst nur in Behörden, später auch in der Öffentlichkeit benutzt [12].
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
16

4. Anforderung der Funktionen
4.1.2. Umschrift
In diesem Kapitel werden drei Umschreibungen, die in China heutzutage
üblicherweise genutzt werden, je mit einem Beispiel beschrieben.
4.1.2.1. Pinyin
Pinyin ist die offizielle chinesische Romanisierung des Hochchinesischen in
der Volksrepublik China [13]. Damit kann jedes chinesische Zeichen durch
einen Pinyin-String ersetzt werden. Eine Besonderheit ist, dass die Buchstaben
„i―, „u― und „v― im Pinyin-String als erste Buchstaben nicht erlaubt sind, um
chinesischen Zeichen umzuschreiben. Pinyin wird auf dem Festland überall
und in Hongkong teilweise genutzt.
Beispiel:
木 : die Umschreibung in Pinyin ist „mu―.
4.1.2.2. Strich/Strokes
Weil chinesische Zeichen aus Strichen bestehen und alle Zeichen mit 5
unterschiedlichen Basisstrichen in bestimmter Reihenfolge gezeichnet werden
können, wird die Buchstabierung durch fünf Striche, sogenanntes 5 Strokes,
erstellt. In der Gegenwart wird 5 Strokes üblicherweise in Hongkong und auf
dem Festland genutzt.
Beispiel:
木 : die Umschreibung durch 5 Strokes ist „一丨丿丶―.
4.1.2.3. Bopomofo
Bopomofo ist eine nichtlateinische, phonetische Transkription für die
chinesischen Schriftzeichen. Von 1921 bis 1956 war sie in ganz China als
Umschrift in Gebrauch, in Taiwan (seit 1949) ist sie es bis heute. Auf dem
Festland wurde sie durch das lateinschriftliche Pinyin abgelöst [14].
Beispiel:
木 : die Umschreibung von Bopomofo ist „ㄇㄨ―.
4.1.3. Sortierung
Weil auf dem Festland vereinfachtes Chinesisch und die Umschreibung durch
Pinyin überall genutzt wird, ist die Sortierung der chinesischen Zeichen auf dem
Festland abhängig vom Pinyin-String. Obwohl in Hongkong und Taiwan
traditionelles Chinesisch genutzt wird, ist die Sortierung von chinesischen Zeichen
unterschiedlich. In Hongkong ist die Sortierung wegen der Umschrift durch 5
Strokes abhängig von der Anzahl der Striche, während in Taiwan laut der
Reihenfolge von Bopomofo sortiert wird.
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
17

4. Anforderung der Funktionen
Als Beispiel zeigt das untenstehende Bild die richtige Sortierung auf dem Festland:
Abbildung 4.1: Beispiel der Sortierung nach der Anforderung auf dem Festland
Die Anforderung der Sortierung auf dem Festland ist eine sogenannte Mischung-
Sortierung, die abhängig von der Reihenfolge der lateinischen Buchstaben (von A
bis Z) ist. In jeder Gruppe, beispielweise A, sollen zuerst die Chinesischen Zeichen,
deren Pinyin-String mit A oder a beginnt, einsortiert werden. Dann folgen die Titel,
deren Namen mit lateinischen Buchstaben geschrieben sind.
Entsprechend der Anforderung werden die chinesischen Zeichen in der HU, die für
China-Festland codiert ist, zuerst in Pinyin-Strings umgewandelt. D.h. die HU
betrachtet die chinesischen Zeichen als Pinyin-Strings. Die folgende Tabelle zeigt
die Umwandelung, die der Sortierungsliste mit den Gruppen A und B des oberen
Bildes entspricht.
Sortierungsliste lateinische Buchstaben oder Pinyin-String von
爱是怀疑
chinesischen Zeichen
Ai Shi Huai Yi
Angels angels
半梦半醒
Ban Meng Ban Xing
别怕我伤心
Bie Pa Wo Shang Xin
不让我的眼泪陪我过夜 Bu Rang Wo De Yan Lei Pei Wo Guo Ye
Baby Be Mine baby be mine
Bed Of Roses bed Of Roses
Tabelle 4.1: Beispiel der Umwandelung der chinesischen Zeichen in der HU
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
18

4. Anforderung der Funktionen
4.2. Anforderungen für Asienabsicherung
Nach dem Lastenheft von BMW sind die Anforderung für das Festland, Hongkong
und Taiwan unterschiedlich. Im Folgenden werden die jeweiligen Anforderungen in
einer Tabelle dargestellt.
Coverart
China-Festland
erlaubt
Zeichenkodierungsstandard GB18030 wird unterstützt
Sortierung der Lieder mit abhängig von Pinyin-String (erster Buchstabe von A bis
chinesischen Zeichen
Ergebnis
der Suche
Mit
chinesischem
Zeichen
Mit
lateinischem
Buchstaben
Z)
Die Titel, die das Zeichen beinhalten
Alle chinesischen Titel, die den Buchstaben als ersten
Buchstaben im Pinyin-String haben, ebenso wie
lateinische Titel, die mit diesem Buchstaben beginnen
Tabelle 4.2: Anforderung für das Festland
Coverart
Hongkong
Nicht erlaubt
Zeichenkodierungsstandard Big5_HKSCS wird unterstützt
Sortierung der Lieder mit abhängig von der Anzahl der Striche des Zeichens
chinesischen Zeichen
Ergebnis
der Suche
Mit
chinesischem
Zeichen
Mit
lateinischer
Buchstabe
Die Titel, die das Zeichen beinhalten
Alle lateinischen Titel, die mit diesem Buchstaben
beginnen
Tabelle 4.3: Anforderung für Hongkong
Taiwan
Coverart erlaubt
Zeichenkodierungsstandard Big5_HKSCS wird unterstützt
Sortierung der Lieder mit
chinesischen Zeichen
abhängig von der Bopomofo-Tabelle
Ergebnis Mit
Die Titel, deren erstes Zeichen gleich wie das Zeichen
der Suche chinesischem
Zeichen
ist
Mit
Alle lateinischen Titel, die mit dieser Buchstaben
lateinischer
Buchstabe
beginnen
Tabelle 4.4: Anforderung für Taiwan
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
19

5. Testfälle
5. Testfälle
5.1. Voraussetzung der Testfälle
In der Implementierung der Testfälle wird die Methode Bildvergleich verwendet.
Somit müssen zuerst bestimmte Lieder auf dem USB-Stick gespeichert werden. Dann
können die Referenzbilder manuell angefertigt werden. Mit diesen Bildern wird
danach der Ordner im Computer erstellt. Die auf dem USB-Stick vorhandenen Lieder
dürfen nicht verändert werden, weil die Referenzbilder, die abhängig von den auf dem
Stick gespeicherten Lieder sind, bereits erstellt sind.
Auf meinem Test-USB-Stick sind alle Testlieder. Außerdem wurden die Ordner mit
bestimmten Namen im USB-Stick erstellt (Abb.: 5.11 zeigte die vorhanden Ordner im
USB-Stick). Alle Überprüfungen in dieser Arbeit konnten mit diesem USB-Stick
durchgeführt werden.
5.2. Testfallaufbau
Die Testfälle, die für die Ausführung im TAQT geschrieben werden, sollen nach der
definierten Vorlage aufgebaut werden. Jeder Testfall soll mit einer Vorbedingung
(precondition) beginnen, in der z.B. die Aktivität des Bussystems, die Verbindung
eines externen Gerätes usw. überprüft werden soll. Danach folgt der Programmcode
des eigentlichen Tests. Der Testfall endet mit der Schlussbedingung (postcondition).
Damit wird das Programm beendet. Das Bussystem wird heruntergefahren und die
Verbindung der externen Geräte getrennt.
Im Folgenden wird der vollständige Testfallaufbau graphisch dargestellt:
1
2
3
4
5
• Start
• Vorbedingung
• Test laufen
• Schlussbedingung
• Ende
Abbildung 5.1: Diagramm des Testfallaufbaus
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
20

5. Testfälle
5.2.1. Precondition
In der Precondition werden alle notwendigen Schritte für die Testdurchführung
vorbereitet. Dies sind folgenden Punkte:
Einstellung der Relaiskarte
Start des MOST-Ring und starten der TAF-Services
Einlesen der Konfigurationsvariablen
Warten auf die Verbindung des Endgerätes
Die unten stehende Abbildung zeigte die ganzen Log-Informationen in der
Precondition:
Abbildung 5.2: Log-Informationen in der Vorbedingung
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
21

5. Testfälle
5.2.2. Testrun
In diesem Abschnitt wird der Test durchgeführt. Treten Fehler auf, werden diese
am Ende des Testprotokolls/Testlogs aufgeführt. Dies wird ausführlich in Kapitel
5.3. vorgestellt.
5.2.3. Postcondition
In der Postcondition wird der MOST-Ring nach einer kurzen Wartezeit
ausgeschaltet. In den folgenden Testfällen müssen die Steuergeräte und Testtools
neu gestartet werden.
Dieses Vorgehen beugt aus Erfahrung vielen Fehlern vor. Es zeigte sich, dass z.B.
die Vector-Box für MOST durch einen Neustart zuverlässiger arbeitete. Ein
Nachteil ist jedoch der Zeitaufwand, der daraus entsteht. Aber der Anspruch an die
Stabilität des Systems überwiegt.
Die unten stehende Abbildung stellt die ganzen Log-Informationen in der
Postcondition dar:
Abbildung 5.3: Log-Informationen in der Nachbedingung
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
22

5. Testfälle
5.3. Erstellung der Testfälle
Wie oben genannt gibt es vier spezielle Anforderungen für Multimedia in Fahrzeugen,
die auf dem Festland, in Hongkong und Taiwan eingesetzt werden. Aus diesem Grund
sollen vier Testfälle für jeweils eine Funktion aufgebaut werden. Damit kann man
einfach erkennen, welche Funktionen richtig oder falsch umgesetzt sind.
Im folgenden Kapitel werden die vier Testfälle beschreiben. Zuerst werden in diesem
Kapitel die wichtigen Probleme, die Lösung dazu, die mögliche Variante und
Verbesserungsvorschläge präsentiert. Dann werden die Tests mit Schritten, Ablaufbild,
Diagrammdarstellung und Code-Beispiel erklärt.
5.3.1. Coverart
5.3.1.1. Problem, Lösung und Verbesserung
Problem 1: wie wird ein
bestimmter Titel, der Coverart
enthält, gefunden.
Problem 2: Die Position hat mit
der Sortierung zu tun. Die
Sortierung, deren Änderung die
Position beeinflusst, soll auch
überprüft werden.
Problem 3: Die Koordinate
des Cursors muss bestimmt
werden. Die Methode wird im
MMI.Service angeboten. Diese
Methode funktioniert nicht
zuverlässig, somit wird das
Zeichen falsch erkannt.
Lösung 1: die Position des
Titels in der Titelliste muss
bestimmt werden. Mit der
genauen Position kann der
Titel einfach und schnell
gefunden werden.
Lösung 2: TAF
OCR2.Service bietet die
Methode der
Zeichenerkennung an. Damit
kann der erwartete Titel
gefunden werden.
Verbesserung 1: Basierend
auf Lösung 2 muss das
Programm verbessert werden,
um die Zeichenerkennung zu
verbessern.
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
23

5. Testfälle
In meinem Programm wird der Titel „Baby be Mine― gesucht. Wegen der vier
mögliche unterschiedlichen Erkennungen des OCR mit „Baby be
Mine― musste ich dies im Programm wie folgt abfangen.
Abbildung 5.4: Verbesserung des Programms im ersten Testfall
5.3.1.2. Testablauf
Der Testablauf ist gemäß des Ablaufplan (Abb.: 5.6) implementiert. In diesem
Testfall basiert die komplette Überprüfung nicht nur auf der grafischen
Darstellung sondern auch auf der Zeichenerkennung in der HMI.
Der erste Schritt in diesem Testfall ist die Simulation der Navigation mit dem
ZBE zur Kategorie „Alle Titel― (Abb.: 5.5 zeigt die Titellistenansicht eines
Beispiel-Titel). Danach wird mit dem TAF MMI.Service die Koordinate des
Cursor ausgelesen und zurückgegeben und dann mit dem OCR2.Service das
Zeichen in der Cursor-Region erkannt, um den bestimmten Titel zu finden.
Nachdem der Titel gefunden und ausgewählt ist, wird zunächst der Screenshot
mit dem FrameGrabberL6.Service erzeugt und mit bestimmten Koordinaten
ausgeschnitten. Die Überprüfung von Coverart wird anschließend durchgeführt.
Abbildung 5.5: Titellistenansicht im Bildschirm
Dazu muss bekannt sein, für welches Land die Head Unit vorab codiert wurde.
Der Grund dafür ist, dass Coverart in Hongkong, wie in Kapitel 4.2.
beschrieben, verboten ist. Deswegen ist das Referenzbild anders als das für das
Festland oder Taiwan. Der Unterschied kann mit zwei Bilder (Abb.: 5.7
Festland und Taiwan, Abb.: 5.8 Hongkong) erkannt werden.
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
24

5. Testfälle
Test Start
Navigieren zu
„Alle Titel―
Titelname mit OCR
erkennen
„Baby be Mine―?
Ja
Auswahl von
„Baby be Mine―
Ausschneiden des
Coverarts und als
Bild speichern
Vergleich des gespeicherten
Bildes mit dem
entsprechenden Referenzbild
ZBE einmal nach
rechts drehen bis
zum nächsten Titel
Abbildung 5.6: Testablaufdiagramm des ersten Testfalls auf dem Festland
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
Nein
Nein
entsprechen? Test mit Fehler
beenden
Ja
Test ohne Fehler
beenden
25

5. Testfälle
Abbildung 5.7: Anzeige von Coverart auf dem Festland und in Taiwan
Abbildung 5.8: keine Anzeige von Coverart in Hongkong
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
26

5. Testfälle
5.3.2. Richtige Anzeige eines chinesischen Zeichens
5.3.2.1. Problem, Lösung und Verbesserung
Problem 1: wie viele Titel sind
im „GB―-Ordner 1 .
Problem 2: Wie in Abb.: 5.9
gezeigt, kann mit dem unteren
linken Knopf, der mit Rot
hinterlegt ist, der nächste Titel
ausgewählt werden.
Problem 3: Mit dem im
Problem 2 genannten Knopf
kann der Titel unendlich
zyklisch ausgewählt werden.
Z.B. im oberen Bild, der
nächste Titel nach dem
dreizehnten Titel ist der erste
Titel.
Mit der Lösung 2 und Verbesserung 2 konnte im Programm eine For-Schleife
verwendet werden. Das unten stehende Bild zeigte ein Code-Beispiel, bei dem der
Code mit Schleife den älteren ersetzt.
1 „GB―-Ordner: Test-Ordner im TestUSB-Stick, in dem die Lieder, die mit dem Zeichenkodierungsstandart GB18030 (in
Kapitel 4.1.1.1) codiert sind, abgelegt werden. Im TestUSB-Stick befinden sich außerdem die „HKBig5―-Ordner und
„TWBig5―-Ordner.
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
27
Lösung 1: Da die Inhalte in
USB-Stick immer gleich sein
müssen, kann die Anzahl der
Titel direkt im Programm
verwendet werden.
Verbesserung 1: Um das
Programm flexibel zu machen,
sollte es selbst die Anzahl
auswerten.
Lösung 2: Das Bild eines
Titels kann sukzessive
gespeichert werden, bis das
aktuelle Bild gleich wie das
zuletzt aufgenommene ist.
D.h., die Bilder aller Titel
werden gespeichert.
Verbesserung 2: Basierend
auf der Lösung 2 soll das
aktuelle Bild sukzessive mit
den schon gespeicherten
Bildern verglichen werden.

5. Testfälle
Abb. 5.9: Anzeige des von GB kordierten Liedes
Abbildung 5.10: Verbesserung des Programms im zweiten Testfall
5.3.2.2. Testablauf
Im zweiten Testfall wird die Anzeige des chinesischen Zeichens überprüft. Der
Test läuft gemäß des Ablaufdiagramms (Abb.: 5.12) ab.
Als erster Schritt in diesem Testfall wird mit dem TAF ZBEL6.Service zur
Kategorie „Verzeichnis― navigiert (Abb.: 5.11 zeigt die Ordnerlistenansicht der
Referenz-USB-Stick). Dann wird der Ordner „GB― in der Verzeichnisliste mit
der Zeichenerkennung, wie im Kapitel 5.3.1 beschrieben, gesucht. Nachdem
der Ordner „GB― gefunden wurde, wird er anschließend geöffnet. Dann wird
das erste Lied in diesem Ordner ausgewählt. Danach wird der Screenshot, wie
Abb.: 5.9 zeigt, mit der Informationsregion (Mittelfeld in der Abb.: 5.9, rechts
von Coverartregion) ausgeschnitten und gespeichert.
Erst dann kann die Überprüfung der Sortierung mit der Methode Bildvergleich
beginnen. Um sicher zu sein, sollen alle Lieder im Ordner „GB― überprüft
werden. Deswegen ist der Prozess der Überprüfung komplexer als der erste
Testfall. In der Überprüfung muss zuerst das aktuelle, gespeicherte Bild mit
dem entsprechenden Referenzbild verglichen werden. Damit kann die Anzeige
getestet werden. Dadurch, dass das aktuelle, gespeicherte Bild dann mit den
bereits gespeicherten Bildern verglichen wird, kann erkannt werden, ob alle in
dem Ordner vorhandenen Lieder bereits überprüft sind. Für diesen Fall werden
zwei verschachtelte Schleifen verwendet, die eine für den Vergleich mit den
gespeicherten Bildern und die andere für den mit den Referenzbildern.
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
28

5. Testfälle
Abbildung 5.11: Anzeige des Ordnerverzeichnisses im USB-Stick
Abb.: 5.11 zeigt, dass es insgesamt 5 Ordner im USB-Stick gibt. Die drei in
diesem Testfall genutzten Ordner, „GB―, „HKBIG5― und „TWBIG5―, sind im
Mittelfeld. Der Grund dafür ist, dass die Koordinate der Region des Cursors
wegen des TAF-Services nicht richtig erkannt werden kann, wenn der Cursor
auf dem ersten Eintrag steht. Z.B. kann im oberen Bild, die Koordinate der
Cursor-Region falsch zurückgegeben werden. Dies führt dann zur falschen
Zeichenerkennung von „Englisch―.
Außerdem sind die Namen der drei Test-Ordner alle mit großen Buchstaben.
Im ersten Testfall habe ich beschrieben, dass der Name des Liedes „Baby Be
Mine― manchmal falsch erkannt wird. Nach meiner Analyse ist der Grund
dafür, dass die Koordinate der Cursor-Region nicht immer genau richtig
bestimmt wird. Es gibt immer eine kleine Abweichung. Deswegen können die
Buchstaben, wie „y―, „g―, „j―, mit der Methode Zeichenerkennung jeweils als
„v―, „o―, „i― erkannt werden. Mit großen Buchstaben kann dieser Fehler
vermieden werden. Wegen der Länder-Varianten und der unterschiedlichen
Zeichenkodierungsstandards müssen die Lieder mit entsprechenden Standards
aufgebaut werden. Deswegen werden die drei Ordner „GB―, „HKBIG5― und
„TWBIG5― jeweils für Festland, Hongkong und Taiwan im USB-Stick erstellt.
Damit kann die TA einfach mit nur einem USB-Stick implementiert werden.
Das obere Code-Beispiel und folgende Abbildung sind Beispiele für den Test
mit der Länder-Variante Festland. Für die Tests für Hongkong oder Taiwan
kann man einfach mit dem entsprechenden Ordner-Namen den Name
„GB― ersetzen.
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
29

5. Testfälle
ZBE einmal nach
rechts drehten bis
zum nächsten
Ordner
Test Start
Eintritt in das
Verzeichnis des
USB-Stick
Ordnername mit
OCR erkennen
Nein
Ja
„GB―?
Eintritt in den
„GB― Ordner und
erstes Lied
auswählen
Die Information
des ersten Lieds als
Bild speichern
Vergleich des
gespeicherten Bildes
mit dem
entsprechenden
Referenzbild
Abbildung 5.12: Testablaufdiagramm des zweiten Testfalls auf dem Festland
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
Nein
entsprechen?
Ja
Die Information
des nächsten Lieds
als Bild speichern
Vergleich des gerade
gespeicherten Bildes
mit dem
entsprechenden
Referenzbild
entsprechend?
Ja
Vergleich des aktuellen
gespeicherten Bildes
mit allen gespeicherten
Bildern
Einmal
entsprechen?
Ja
Test ohne Fehler
beenden
Nein
Nein
30
Test mit Fehler
beenden

5. Testfälle
5.3.3. Sortierung
5.3.3.1.Problem, Lösung und Verbesserung
Lösung 1:
Bildvergleich mit
mehreren Titel
Die folgende Tabelle zeigt jeweils ein Beispiel und die Analyse jeder Lösung:
Lösungsva
rianten
Beispiel
Problem 1: wie die Überprüfung der
Sortierung implementiert werden kann.
Lösung1 Lösung2 Lösung3
Analyse Damit ist es effizienter
und die Zeit der
Überprüfung kürzer.
Aber das Problem ist,
dass der Bildvergleich
falsch sein kann, obwohl
die Sortierung ganz
richtig ist. Der Grund
dafür ist, dass die Farbe
des Cursors das Ergebnis
des Bildvergleich
beeinflussen kann.
Lösung 2:
Zeichenerkennung
Von Vorteil ist, dass
man Speicher für
Referenzbilder
sparen kann. Wegen
dem Problem, das im
Kapitel 3.4.
beschrieben ist, ist
die Erkennung nicht
immer richtig. Somit
gibt es ein Risiko,
bei der Überprüfung
nicht sicher zu sein.
Lösung 3:
Bildvergleich mit
einem Titel
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
31
Mit dieser Methode
ist es zeitaufwändig
und die
Referenzbilder
müssen zuerst
erstellt werden. Das
Überprüfungsergeb
nis ist jedoch
sicherer als das mit
Lösung 1 und
Lösung 2.
Zusammen Anhand der oberen Analyse wird klar, dass Lösung 1 und Lösung 2
-fassung jeweils Zeit und Speicher sparen, während Lösung 3 jeweils viel Zeit
und Speicher verbraucht. Die Richtigkeit der Überprüfung ist jedoch
auf jeden Fall wichtiger. Deshalb ist die Lösung 3 auszuwählen.
Tabelle 5.1: Analyse und Konsequenz des Vergleiches drei Lösungen

5. Testfälle
Zur Lösung 3 sind zwei Varianten verfügbar.
- Erste Variante: zuerst werden die Namen aller Titel gespeichert. Dann
wird der gespeicherte Name mit dem entsprechenden Referenzbild
verglichen.
- Zweite Variante: nachdem ein Name des Titels gespeichert wird, wird
der gespeicherte Name sofort mit dem entsprechenden Referenzbild
verglichen.
Mit der ersten Variante ist das Programm, in dem nur zwei separaten For-
Schleifen benutzt werden, ganz einfach. Aber es ist nachteilig, dass es
zeitaufwändig ist. Im Vergleich dazu ist es effizienter mit der zweiten Variante.
Wenn der Name eines Titels nicht entspricht, wird das Programm sofort
beendet. Das Programm der zweiten Variante ist jedoch komplex. Es braucht
zwei verschachtelte For-Schleifen.
Verbesserung:
Um Fehler leichter zu analysieren wird noch eine Funktion eingesetzt:
Nachdem ein Fehler gefunden ist, wird das Programm nicht sofort beendet.
Zuerst wird noch geprüft, in welcher Position der Titel sein sollte oder ob es
kein entsprechendes Referenzbild von dem Titel gibt, was beides zur falschen
Anzeigen des Namens führen könnte. Damit muss man nicht manuell die falsch
gelegenen Titel suchen, sondern kann direkt den Grund für den Fehler
analysieren. Die Analysearbeit wird dadurch erleichtert.
Variante auswählen:
Um diese Funktion zu erfüllen ist noch eine For-Schleife nötig. Nicht nur mit
der ersten Variante sondern auch mit der zweiten braucht man bereits zwei
Schleifen. Deswegen wird die erste Variante ausgewählt. Der Grund dafür ist,
dass mit der zweiten Variante drei Schleifen verschachtelt werden müssten,
was zu einem komplexen Programm führen würde. Außerdem entfällt die
Verbesserung in der Zeit der zweiten Variante, weil das Programm mit der
Verbesserung nicht sofort beendet wird, sondern weiter läuft, um die
zusätzliche Funktion zu erfüllen, wenn ein Fehler gefunden ist.
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
32

5. Testfälle
5.3.3.2. Testablauf
In diesem Testfall wird die Sortierung der Namen der im USB-Stick
gespeicherten Lieder überprüft. Der Test läuft gemäß des Ablaufdiagramms
(Abb.: 5.13) ab.
Als ersten Schritt in diesem Testfall wird mit dem ZBEL6.Service zu Kategorie
„Alle Titel― navigiert. Dann werden die Namen aller Titel mit dem
MMI.Service (CursorRegion erkennen) und dem FrameGrabberL6.Service
(Screenshot und Bild speichern) sukzessiv als Bilder gespeichert. Nachdem die
Speicherung fertig ist, beginnt die Sortierungsüberprüfung mit der Methode
Bildvergleich.
Wegen der unterschiedlichen Sortierungsregeln vom Festland, Hongkong und
Taiwan werden drei verschiedene Ordner mit Referenzbildern vorbereitet.
Obwohl das Prinzip der Überprüfung leicht ist, nur die gespeicherten Bilder
mit den Referenzbildern zu vergleichen, ist der Prozess komplexer. Im
Vergleich zu den ersten zwei Testfällen ist die Überprüfung unterschiedlich.
Wie oben genannt wird das Programm nicht sofort gestoppt, wenn ein
Sortierungsfehler gefunden wurde. Die zusätzliche Funktion, deren Ergebnis
als Kommentar in der Log-Information steht, kann als Analyse betrachtet
werden.
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
33

5. Testfälle
ZBE einmal
nach rechts
drehen bis zum
nächsten Titel
Nein
Test Start
Eintritt in das
Verzeichnis „Alle
Titel―
ZBE einmal nach
rechts drehen bis
zum ersten Titel in
der Titelsliste
Das Bild mit erstem
Titelname durch
FrameGrabber
speichern
Das Bild mit
Titelname durch
FrameGrabber
speichern
Vergleich des aktuellen
gespeicherten Bildes
mit dem letzten
gespeicherten Bild
entsprechen?
Ja
Vergleich der
gespeicherten Bilder
mit den entsprechenden
Referenzbildern
entsprechen?
Titel-Nummer plus
1
Abbildung 5.13: Testablaufdiagramm des dritten Testfalls auf dem Festland
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
Nein
Ja
Vergleich der
Titel-Nummer mit
der Anzahl der
Lieder im USB-
Stick
Ja
>=
Test ohne Fehler
beenden
Nein
FehlerFlag ersetzen
Nein
Das gerade
verglichene Bild mit
Referenzbild
sukzessiv vergleichen
entsprechen?
Ja
Nein
Kommentar: In welcher
Position der
Sortierungsliste soll der
Titel gelegt werden.
Nummer
plus 1
34
Kommentar: Der
Name des Titels ist
nicht richtig gezeigt.
Ja
Nummer>=
Anzahl der Titeln?

5. Testfälle
Speller
benutzt
Anzeige
von
Speller
Name
von
Speller
5.3.4. Speller und Suche
Zuerst werden die verschiedenen Arten von Speller der drei unterschiedlichen
Fahrzeug-Varianten beschrieben. Auf dem Festland und in Hongkong gibt es drei
verschiedenen Speller, sogenannt „Pinyin with conversion―, „Stroke with
conversion― und „Latin― (der dritte Speller auf dem Festland wird wegen der
besonderen Anforderung, die in Tabelle 4.2 im Kapitel 4.2 beschrieben ist,
„Pinyin/Latin― genannt), während es in Taiwan die Speller „BPMF with
conversion― und „Latin― gibt.
Diese unterschiedlichen Speller werden mit Bildern in folgender Tabelle gezeigt:
Festland,
Hongkong
Pinyin with
conversion
Festland,
Hongkong
Stroke with
conversion
Festland,
Hongkong,
Taiwan
Latin (auf dem
Festland
„Pinyin/Latin―)
Tabelle 5.2: Anzeige unterschiedlicher Speller
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
35
Taiwan
BPMF with
conversion
In diesem Kapitel beschreibe ich nur die Testautomatisierung vom Speller „Pinyin
with conversion―. Der Grund dafür ist, dass das Prinzip der TA von allen Speller
ähnlich ist.
5.3.4.1. Problem, Lösung und Verbesserung
Problem 1: wie wird Pinyin-String eingegeben
Lösung 1: Die Anzahl der Drehungen des ZBE nach rechts werden gezählt
und diese Zahl dann einfach im Programm verwendet. Damit wird ein
bestimmter Buchstabe eingegeben.
Vorteile:
- Das Programm ist sehr einfach zu schreiben
- Zeit wird gespart
- Funktioniert und hat bisher kein Fehler erzeugt

5. Testfälle
Nachteil:
- Das Programm ist nicht robust. Z.B. wird ein Fehler auftreten, wenn
das Symbol von Delete mit weißem Highlight erschienen ist (ohne
Highlight kann das Symbol nicht ausgewählt werden und die
Drehungsanzahl bleibt korrekt. D.h. mit Highlight ist die
Drehungsanzahl falsch und führt dann zu einem Fehler.).
Um den oberen genannten Nachteil zu vermeiden wird die folgende
Verbesserung benutzt.
Verbesserung: der Buchstabe wird jeweils mit OCR (Zeichenerkennung)
erkannt, wenn ZBE einmal nach rechts gedreht wurde.
Mit der Verbesserung ist das Programm robust, jedoch zeitaufwändig, weil
mehr als zwanzig Mal Screenshots und Zeichenerkennungen gemacht werden,
wenn der Buchstabe „Z― einzugeben ist.
Problem 2: wie kann man die Zeit sparen
Analyse: Aus dem Bild (erstes Bild in der Tabelle 5.2) kann man sehen, dass
die Drehungsanzahl mit der Reihenfolge von a bis z zu tun hat.
Reihenfolge 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Buchstabe auszuwählen a b c d e f g h i j k l m
Drehungsanzahl 2 3 4 5 6 7 8 9 * 10 11 12 13
Reihenfolge 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
Buchstabe auszuwählen n o p q r s t u v w x y z
Drehungsanzahl 14 15 16 17 18 19 20 * * 21 22 23 24
Tabelle 5.3: Analyse der Beziehung zwischen Reihenfolge und Drehungsanzahl
(Mit Stern * bedeutet, dass diese Buchstaben nicht ausgewählt werden kann. Der Grund dafür
ist im Kapitel 4.1.2.1 erklärt.)
Aus der oberen Tabelle und dem Nachteil der ersten Lösung ist die
Konsequenz:
Drehungsanzahl ∈ [Reihenfolge minus drei, Reihenfolge plus drei]
Lösung 2:
In der zweiten Lösung sind zwei Varianten verfügbar.
0060
00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B 0C 0D 0E 0F
a b c d e f g h i j k l m n o
0070 p q r s t u v w x y z
Tabelle 5.5: die Buchstaben a bis z in Unicode-Tabelle
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
36

5. Testfälle
Variante 1 Variante 2
Inhalt Die Buchstaben a bis z
werden sukzessiv in
einer Liste abgelegt.
Die Position des
Buchstabens in der
Liste steht für die
Reihenfolge. (Im
Programm beginnen die
Positionen der Liste bei
0. Deshalb darf man im
Programm nicht
vergessen, die Position
plus eins zu rechnen.)
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
37
In der Programmiersprache
Python gibt es eine Funktion
„ord―, mit der der Buchstabe
oder das Zeichen nach
Unicode umgewandelt werden
kann. (In der Tabelle 5.5
stehen die Entsprechung von
lateinischen Buchstaben und
Unicode, die Zahlen sind
hexadezimal.)
Beispiel: das Ergebnis der
Funktion ord(‚n‘) ist die ganze
Zahl 110.
ord(‚n‘)-96 1 = 14, es ist die
Position des Buchstabes „n― in
der Gruppe „A bis Z―.
Analyse Im Vergleich der ersten Variante mit der zweiten
Variante ist das Programm mit Variante 2 viel einfacher
zu erfüllen. Beispielweise kann man das Programm so
schreiben:
ZBEL6.Right(0.1, (ord(‚n‘)-96))
Man muss damit keine Liste erstellen und kann so
Speicher sparen.
Zusammenfassung Nach der Analyse ist die zweite Variante auszuwählen.
Tabelle 5.4: zwei Varianten der zweiten Lösung
5.3.4.2.Testablauf
In diesem Testfall ist das Suchergebnis zu überprüfen. Der Test läuft gemäß
des Ablaufdiagramms (Abb.: 5.14) ab.
Als ersten Schritt in diesem Testfall wird mit dem ZBEL6.Service zur
Kategorie „A – Z Suche― navigiert. Dann ist die Umschrift (z.B. Pinyin with
conversion) auszuwählen. Nachdem die Umschrift eingestellt wurde, wird der
Pinyin-String (z.B. „ni―) mit der Funktion „ord― und Zeichenerkennung
eingegeben. Danach ist das chinesische Zeichen mit der Methode Bildvergleich
zu finden und auszuwählen. Zum Schluss ist mit dem Bildvergleich das
aktuelle Ergebnis mit dem Referenzbild zu vergleichen.
1 96: (0060)16 = (96)10. Z.B. der Unicode des Buchstabes a ist (0061)16, wenn die Zahl minus (0060)16 oder (96)10
rechnet wird, entspricht die erworbene Zahl die Position des Buchstabes a in der Gruppe „A bis Z―.

5. Testfälle
Den ausgewählten
Buchstaben mit OCR
erkennen
Ja
„n―?
Test Start Eintritt in das
Verzeichnis „A-Z
Suche―
Umschrift „Pinyin with
Conversion― auswählen
„n― mit ord-Funktion
im Python nach
Unicode umwandeln
Nein
Nein
Press-Funktion von
ZBE simulieren, um
die Buchstabe
„i― einzugeben
ZBE einmal nach
rechts drehen
Vergleich des aktuellen
gespeicherten Bildes mit
dem Referenzbild
Ja
entsprechen?
Das chinesische Zeichen
auswählen und ZBE nach
links schieben
Vergleich des aktuellen
gespeicherten Bildes mit
dem Referenzbild
Nr1 += 1
Nr1 >=2?
Nein
ZBE einmal nach rechts
schieben und Eintritt in
das Verzeichnis
„Umschrift Auswahl―
ZBE (ord(‚n‘)-96) mal
nach rechts drehen
Ja
Nr2 += 1
ZBE viermal nach
links drehen
Abbildung 5.14: Testablaufdiagramm des vierten Testfalls auf dem Festland
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
Ja
Nr2 ==0?
Nochmal Press-Funktion
von ZBE simulieren, um
den Pinyin-String
„ni― auszuwählen
Das Bild mit ausgewählten
chinesischen Zeichen durch
FrameGrabber speichern
ZBE einmal nach
rechts drehen
Nein
Das Bild mit Suchergebnis
durch FrameGrabber
speichern
Ja
entsprechen?
Test ohne Fehler beenden
Nein
FehlerFlag ersetzen und
Kommentar: der
Buchstabe „n― kann nicht
gefunden werden
ZBE einmal nach
links drehen
Nein
Nr2 >3?
Nr2 += 1
Ja
Test mit Fehler beenden
38

5. Testfälle
5.4. Auswertung
Zur Auswertung des Testfalls kann bei aufgetretenen Fehlern das Logfile analysiert
werden. Die Logfiles liegen im Unterordner „logs― auf der Ebene der Testfälle. Für
jeden Testfall wird ein separates Logfile angelegt. Im Gutfall hat der Dateiname den
Zusatz „OK―, im Fehlerfall „FAILED―.
Im Folgenden sind zwei Ausschnitte als Beispiele für Logfiles: das erste ist, dass
Testfall (China_Festland_Sortierung) mit Fehler beendet wurde und der andere
(China_Festland_Pinyin) beendet ohne Fehler.
15:52:17.885 msc Begin: Testcase
15:52:26.338 info ZBEControl is gone
15:52:28.541 info, seq
FBBluetoothS: did not receive status for
function ManualConnectRequired
15:58:25.582 error
The 19th title should be in 20th position
sorted
15:58:26.457 error
The 20th title should be in 19th position
sorted
15:58:27.573 msc, error
Testcase failed, test stopped Error flag
set.
Aus dem oberen Ausschnitt des Logfile ist deutlich, dass es zwei Fehler in diesem
Testfall gibt. Nach den Error-Informationen kann man einfach die fehlende Bilder
nachschauen und damit den Grund dieser Fehler analysieren.
16:20:43.195 msc Begin: Testcase
16:20:43.351 info
Select the speller with 'Pinyin with
conversion'
16:20:43.523 info A-ZSearch
16:21:00.148 info Set the speller with 'Pinyin with conversion'
16:21:00.148 info Input a pinyin-string 'ni'
16:21:01.085 info Input_Letter1 =[u'I1']
16:21:03.491 info select the pinyin-string 'ni'
16:21:05.960 info select the chinese character 'ni'
16:21:08.882 info the result of search are stored
16:21:11.100 info save the image China_Mainland_Pinyin
16:21:11.475 info Pinyin Search in China_Mainland is correct
16:21:11.475 msc Testcase passed
In dieser Log-Information steht der Satz „Testcase passed―, d.h. der Testfall beendet
ohne Fehler. Deshalb ist es unnötig, diesen Testfall nochmal zu überprüfen.
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
39

6. Zusammenfassung
6. Zusammenfassung
Ziel dieser Arbeit ist es die speziellen Anforderungen der Multimediafunktionen in den
aktuellen Serien Head Units von BMW in asiatischen Fahrzeug-Varianten zu analysieren
und daraus ableitend automatisierte Testfälle zur Überprüfung der korrekten
Implementierung zu erstellen.
Als gemeinsame Datengrundlage für den Test-USB-Stick sind die Testlieder mit
bestimmten Ordner-Namen für die entwickelten Testfälle entstanden. Außerdem sind die
Referenzbilder mit bestimmter Ordner-Struktur für die Testskripts erstellt.
Resultierend aus dieser Arbeit liegen nun siebzehn Testfälle (sechs für Festland, sechs für
Hongkong und fünf für Taiwan) vor, die die speziellen asiatischen Multimediafunktionen
des aktuellen Serienstands überprüfen. Die Vorteile des automatisierten Testens der
Multimediafunktion sind klar erkennbar. Mit der Testautomatisierung wird ohne
manuellen Eingriff Coverart, die Anzeige der mit bestimmtem Zeichenkodierungsstandard
kordierten Lieder sowie die Sortierung aller Titel und die Suchergebnisse überprüft. Mit
gleicher Genauigkeit könnte dies manuell nicht getestet werden. Bei einer großen Anzahl
von Liedern treten beim manuellen Testen unweigerlich Fehler auf, die bei einer TA nicht
auftreten. Außerdem kann die TA über Nacht oder am Wochenende durchgeführt werden,
damit kann die Zeit der Mitarbeiter gespart werden.
Bei dem Umfang der Lieder auf dem USB-Stick ist es egal, ob dieser nur ein paar wenige
Lieder enthält oder mehrere tausend. Selbstverständlich muss man die Referenzbilder
erneuern, wenn sich die Lieder auf dem USB-Stick verändern.
Die Ausführungszeit des Testfalls bei Coverart Überprüfung beträgt wegen
unterschiedlicher Sortierung ca. zwei Minuten auf dem Festland, während etwa fünf
Minuten in Hongkong bzw. Taiwan benötigt werden. Mit der Zunahme der auf dem USB-
Stick gespeicherten Lieder kann die Ausführungszeit sich absolut erhöhen aber nicht
proportional. Deswegen könnte man die Ordner-Struktur auf dem USB-Stick ändern und
einen neuen Ordner mit dem Name Coverart erstellen, in dem das Lied „Baby Be
Mine― abgelegt wird. Damit kann die Ausführungszeit abnehmen und die Zeit ist nicht
mehr abhängig von der Anzahl der Lieder, die für die anderen Tests benötigt werden.
Die Ausführungszeit bei Anzeige der nach bestimmtem Zeichenkodierungsstandard
kodierten Lieder ist ca. zwei Minuten in allen drei Länder-Varianten. Die Zeit ist abhängig
von den oberen gerade genannten Liedern.
Beim Testfall „Suchergebnis überprüfen― beträgt die Ausführungszeit aller Länder-
Varianten etwa ein Minute und zehn Sekunden. Die Zeit hat keine Beziehung zu der
Anzahl der auf dem USB-Stick gespeicherten Lieder.
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
40

6. Zusammenfassung
Bei der Überprüfung der Sortierung liegt die Ausführungszeit deutlich höher. Aufgrund
der zahlreichen Screenshots, Erkennung der Cursor-Region und Ausschnitten sowie der
Wartezeiten dazwischen und Überprüfung aller Titel, dauert der Testfall bis zu ungefähr
sieben Minuten für alle Varianten. Selbstverständlich ist diese Ausführungszeit abhängig
von der Anzahl der Lieder. Daraus ergibt sich eine Ausführungszeit bei tausend Liedern
von etwa zwei Stunden.
Die Reportfunktion erweist sich als ein ausgezeichnetes Mittel, um zum Schluss eines
größeren Testfalls, schnell Aufschluss über das Testergebnis zu erhalten.
6.1. Problem und mögliche Lösungsvarianten
Im Verlauf der Bachelorarbeit bin ich auf viele Probleme und Hindernisse gestoßen
und meistens habe ich gelöst. Noch ein Problem wird nicht gelöst, aber ich habe mir
dazu zwei Variantenvorschläge überlegt. Das Problem und die Lösungsvarianten, die
ich dazu erdacht habe, sind in folgenden Unterkapiteln beschrieben.
6.1.1. Problem
In der Überprüfung der Sortierung gibt es ein Problem, weil die Methode
Bildvergleich für die Überprüfung benutzt wird. Zuerst ist die folgende Bildgruppe
entstanden. Diese Bilder sind von fünf Positionen, in der der Cursor auftreten kann,
im Bildschirm mit der Cursor-Region ausgeschnitten.
Position Bild
1
2
3
4
5
Tabelle 6.1: Bilder von unterschiedlichen Cursor-Positionen
Aus den oberen Bildern kann man sehen, dass der schwarze Teil in der Mitte des
Bildes vom ersten Bild bis zum fünften Bild immer nach oben wandert. Dies führt
zu einer Beeinflussung der Methode Bildvergleich. Um die Beeinflussung zu
bestätigen, werden diese Bilder jeweils mit andere verglichen. Das Ergebnis ist in
der folgenden Tabelle ergänzt:
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
41

6. Zusammenfassung
1 2 3 4 5
1 - In 3369 Pixel In 7863 Pixel In 10087 Pixel In 12200 Pixel
2 - - In 3558 Pixel In 7383 Pixel In 10076 Pixel
3 - - - In 3350 Pixel In 8133 Pixel
4 - - - - In 3266 Pixel
5 - - - - -
Tabelle 6.2: Vergleichsergebnisse der Bilder in der Tabelle 6.1
Aus der oberen Tabelle ist es deutlich, dass das Ergebnis des Vergleiches falsch
zurückgegeben wird, obwohl gleiche Zeichen in dieser Cursor-Region stehen.
Glücklicherweise ist dieser Fehler in der Testautomatisierung selten aufgetreten.
Es ist jedoch nötig ihn zu lösen, damit das Programm sicher und robust ist.
6.1.2. Lösungsvarianten
In der Testautomatisierung gibt es momentan zwei Methoden, um die Testfälle
durchzuführen, Zeichenvergleich mit der Zeichenerkennung und Bildvergleich.
Deshalb habe ich mir zwei Varianten überlegt.
Erste Variante: für die Titel mit lateinischen Buchstaben wird die
Zeichenerkennung benutzt, während der Bildvergleich weiterhin für die Titel mit
chinesischen Zeichen verwendet wird.
Obwohl es das Problem nicht vollständig lösen kann, reduziert es die
Auftrittswahrscheinlichkeit des oben beschriebenen Fehlers.
Zweite Variante: die Bilder werden zuerst gefiltert, d.h. der Rot- und Schwarz-
Teil wird in die gleiche Farbe (vollständig rot) umgewandelt. Dann wird die
Methode Bildvergleich verwendet.
Damit kann das Problem vollständig gelöst werden.
6.2. Ausblick
6.2.1. Mögliche Verbesserung und Erweiterungen
In diesen Testfällen sind viele Referenzbilder nötig und man muss die
Referenzbilder verändern, wenn die auf dem USB-Stick gespeicherten
Lieder gewechselt werden oder die Anforderungen an die Funktionen sich
ändern. Deswegen ist ein Programm, das Referenzbilder erstellen kann,
nützlich und sinnvoll. Damit muss man nicht manuell diese Bilder
anfertigen. Außerdem ist die Erzeugung der Bilder durch ein Programm
genauer als durch manuelle Erstellung.
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
42

6. Zusammenfassung
Im meinen Programm gibt es eine Beschränkung, dass die Titelnamen der
benutzten Lieder verschieden sein müssen, weil eine Bedingung im
Programm verwendet wird, um zu erkennen, ob alle nötigen Bilder bereits
gespeichert sind, z.B. in der Abb. 5.13 mit blauem Rahmen gekennzeichnet.
Um diese Beschränkung aufzuheben, muss man die Referenz ändern und
nicht das Bild sonder die Koordinate vergleichen.
Wenn es weniger als fünf Test-Lieder gibt, sind die Koordinaten dieser mit
Cursor ausgewählten Titelnamen unterschiedlich. Aber die Koordinaten
der nach dem fünften Titelnamen stehenden Titelnamen sind immer gleich
wie die vom fünften Titelname. D.h. dies kommt daher das beim
Weiterdrehen des ZBE das nächste Lied immer an der fünften Stelle im
Bildschirm erscheint. Die Veränderung der Koordinate ist nur aufgetreten,
wenn der Cursor von vorletztem Titelname bis letztem Titelname wandert.
Deshalb kann die Veränderung verwendet werden, um das Programm zu
verbessern. Selbstverständlich gibt es eine Bedingung, dass die
Koordinaten der ersten fünf Titelnamen gefiltert werden müssen.
Im Folgenden beschreibe ich, eine mögliche Verbesserung ist für den
Testfall Suchergebnis mit der Umschrift „BPMF with conversion―. Weil
der Buchstabe von BPMF nicht lateinisch sondern ähnlich wie ein Zeichen
ist, kann man nicht die oben genannte Methode benutzen, die für „Pinyin
with conversion― (sehe Kapitel 5.3.4.1) benutzt wird. Deswegen muss eine
neue Methode gesucht werden und bisher habe ich noch keine Idee dafür
gefunden.
Eine zusätzliche mögliche Erweiterung ist, dass diese Testfälle für alle
Ländervarianten einmal automatisch überprüft werden können. D.h. man
muss nicht zwischen den Testfällen die Ländervariante manuell kodieren.
Die Voraussetzung dafür ist allerdings, dass der TAF-Service die Funktion,
mit der die HU automatisch nach anderen Ländervariante kodiert werden
kann, vollständig unterstützt.
6.3. Fazit
Im Rahmen dieser Arbeit konnten erfolgreich Testfälle entwickelt werden, die die
Anforderungen der speziellen asiatischen Multimediafunktionen automatisch testen.
Die daraus resultierende Zeitersparnis, gegenüber dem manuellen Testen ist vorteilig
für die Abteilung. Im Vergleich zum manuellen Testen ist die Testautomatisierung
auch wesentlich genauer. Dadurch ist die Fehlerrate, die vom Benutzer verursacht
werden und nicht Softwarefehler sind, geringer. Nach der Analyse können die
Verbesserungsideen und Erweiterungsideen im nächsten Schritt umgesetzt werden.
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
43

7. Glossar
7. Glossar
BPMF Bopomofo: Es ist eine nichtlateinische, phonetische
Transkription für die chinesischen Schriftzeichen. Momentan ist
diese Umschrift in Taiwan üblich benutzt.
CAN Controller Area Network
CID Central Information Display
CJK China Japan Korea
Cursor Bezeichnet in dieser Arbeit den roten Auswahlrahmen für
Menüpunkte in der BMW-HMI.
GB Guojia Biaozhun: das Kürzel für nationale Normen in China
GSIM Gerätesimulation
HMI Human Machine Interface
HU Head Unit: Zentrales Infotainmentsteuergerät zur Darstellung
und Verarbeitung der Informationen. Der Großteil der
Infotainment Software, wie z.B. Navigation, Radio, Multimedia
und so weiter laufen auf diesem Steuergerät.
KuZu Kunden Zugang
MOST Media Oriented Systems Transport
MSC Mass Storage Class
OCR Optical Character Recognition (Optische Zeichenerkennung)
Softwarefunktion zur Erkennung von Zeichen aus
Bildinformationen
PIL Python Imaging Library
Pinyin Romanisierung von chinesischen Schriftzeichen. D.h. die
Aussprache der chinesischen Zeichen wird durch lateinische
Buchstaben dargestellt.
QC Quality Center
SIA Snap in Adapter
TA Testautomatisierung
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
44

7. Glossar
TAF Testautomatisierungsframework
TAQT Testautomatisierung – QTInterface
ZBE Zentrales Bedienelement
ZGW Zentrale Gateway
5 Strokes Eine Art der Umschrift von chinesischen Zeichen. Mit
unterschiedlichen grundlegenden Strichen und verschiedener
Reihenfolge der Eingaben dieser Striche können
unterschiedliche chinesische Zeichen zusammengebaut werden.
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
45

8. Abbildungsverzeichnis
8. Abbildungsverzeichnis
Abbildung 2.1: Aufbau der Testumgebung .................................................................. 6
Abbildung 2.2: TAQT-Interface ................................................................................... 10
Abbildung 4.1: Beispiel der Sortierung nach der Anforderung auf dem Festland ....... 18
Abbildung 5.1: Diagramm des Testfallaufbaus ............................................................ 20
Abbildung 5.2: Log-Informationen in der Vorbedingung ............................................ 21
Abbildung 5.3: Log-Informationen in der Nachbedingung .......................................... 22
Abbildung 5.4: Verbesserung des Programms im ersten Testfall ................................ 24
Abbildung 5.5: Titellistenansicht im Bildschirm ......................................................... 24
Abbildung 5.6: Testablaufdiagramm des ersten Testfalls auf dem Festland ................ 25
Abbildung 5.7: Anzeige von Coverart auf dem Festland und in Taiwan ..................... 26
Abbildung 5.8: keine Anzeige von Coverart in Hongkong .......................................... 26
Abbildung 5.9: Anzeige des von GB kordierten Liedes ............................................... 28
Abbildung 5.10: Verbesserung des Programms im zweiten Testfall ........................... 28
Abbildung 5.11: Anzeige des Ordnerverzeichnisses im USB-Stick ........................... 29
Abbildung 5.12: Testablaufdiagramm des zweiten Testfalls auf dem Festland............ 30
Abbildung 5.13: Testablaufdiagramm des dritten Testfalls auf dem Festland.............. 34
Abbildung 5.14: Testablaufdiagramm des vierten Testfalls auf dem Festland............. 38
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
46

9. Tabellenverzeichnis
9. Tabellenverzeichnis
Tabelle 4.1: Beispiel der Umwandelung der chinesischen Zeichen in der HU………. 18
Tabelle 4.2: Anforderung für das Festland …………………………………………... 19
Tabelle 4.3: Anforderung für Hongkong …………………………………………….. 19
Tabelle 4.4: Anforderung für Taiwan ………………………………………………... 19
Tabelle 5.1: Analyse und Konsequenz des Vergleiches drei Lösungen ……………... 31
Tabelle 5.2: Anzeige unterschiedlicher Speller …………………………………….... 35
Tabelle 5.3: Analyse der Beziehung zwischen Reihenfolge und Drehungsanzahl…... 36
Tabelle 5.5: die Buchstaben a bis z in Unicode-Tabelle …………………………….. 36
Tabelle 5.4: zwei Varianten der zweiten Lösung ……………………………………. 37
Tabelle 6.1: Bilder von unterschiedlichen Cursor-Positionen ……………………….. 41
Tabelle 6.2: Vergleichsergebnisse der Bilder in der Tabelle 6.1…………………….. 42
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
47

10. Literaturverzeichnis
10. Literaturverzeichnis
[1] Markus Dahm. Grundlagen der Mensch-Computer-Interaktion: Fallbeispiel
Infotainment-Center im Auto. 2006.
[2] Fraunhofer, Software im Auto – Variantenvielfalt im Griff.
http://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2010/02/embedded-worldsoftware-im-auto.html
, 2010.
[3] Berner & Mattner Systemtechnik GmbH. Unternehmenspräsentation. www.bernermattner.com
, 2012.
[4] Andreas Grzemba. MOST: Das Multimedia-Bussystem für den Einsatz im Automobil.
2007.
[5] Lorena Diaz Ortega. Physical Layer Modellierung der Bussysteme CAN und FlexRay
im Kraftfahrzeug. 2005
[6] Manfred Krüger. Grundlagen der Kraftfahrzeugelektronik. 2004
[7] Hans-Jürgen Gevatter, Ulrich Grünhaupt. Handbuch der Mess- und
Automatisierungstechnik im Automobil. 2006
[8] Alexander Wolf. TAF Tutorial. BMW AG. 2010.
[9] Thomas Rudolph. MMP-Wiki-TAQT Interface. BMW AG, 2012
[10] Wikipedia. GB18030 — wikipedia, die freie enzyklopädie.
http://de.wikipedia.org/wiki/GB18030 , 2010.
[11] Wikipedia. Big5 — wikipedia, die freie enzyklopädie.
http://de.wikipedia.org/wiki/Big5 , 2012.
[12] Wikipedia. HKSCS — wikipedia, die freie enzyklopädie.
http://de.wikipedia.org/wiki/HKSCS , 2011.
[13] Wikipedia. Pinyin — wikipedia, die freie enzyklopädie.
http://de.wikipedia.org/wiki/Pinyin , 2012.
[14] Wikipedia. Bopomofo — wikipedia, die freie enzyklopädie.
http://de.wikipedia.org/wiki/Bopomofo , 2012.
Bachelorarbeit-Hochschule München-2012 Yang LU
48