Integration und Validation von Produktlinien fuer Fahrerassistenzsysteme im Kontext der ISO 26262 / Integration an validation of driver assistance product-lines in the context of ISO 26262

In der Automobilindustrie stellt die hohe Vielfalt an funktionalen Konfigurationsmoeglichkeiten in Kombination mit immer variantenreicheren Produktpaletten eine enorme Herausforderung dar. Trotz hohem Zeit- und Kostendruck muessen auch weiterhin die gesteckten Termin- und Qualitaetsziele erreicht werden. Die Einfuehrung der ISO 26262 als Standard und Leitfaden zur Entwicklung sicherheitskritischer elektronischer Fahrzeugsysteme fuehrt dazu, aktuelle Prozesse in der Fahrzeugentwicklung zu ueberdenken und zu verbessern. Die Integration und der Qualitaetsnachweis von Fahrerassistenzsystemen sind besonders von den neuen Anforderungen betroffen, da diese Systeme sehr haeufig sicherheitskritische Funktionen erfuellen und in der Regel fuer eine ganze Fahrzeugpalette entwickelt werden. Die effiziente Integration und die damit verbundene Nachweisfuehrung einer solchen Funktion in ein Fahrzeug mit hunderten anderen interagierenden Funktionen stellt eine ausserordentlich komplexe und umfangreiche Aufgabe der Planung, Spezifikation und Durchfuehrung von Analysen und Tests dar. Der Beitrag praesentiert einen Loesungsvorschlag um die neuen Anforderungen der ISO 26262 in dem von plattformuebergreifenden Entwicklungen und hohem Kostendruck gepraegten Umfeld der Funktionsintegration von Fahrerassistenzsystemen bei Fahrzeugherstellern zu erfuellen. Dazu werden Hilfsmittel vorgestellt, die eine praktische Umsetzung der technischen Anforderungen der ISO 26262 an die Funktionsintegration unter Beruecksichtigung wirtschaftlicher Aspekte erleichtern sollen. Erste Einsatzerfahrungen werden zu einem Erfahrungsbericht zusammengefasst. (A) Beitrag zum Themenbereich "Funktionssicherheit und Controllability 1 + 2" der 26. VDI/VW-Gemeinschaftstagung "Fahrerassistenz und Integrierte Sicherheit", Wolfsburg, 6. und 7. Oktober 2010. Siehe auch Gesamtaufnahme der Tagung, ITRD D366841. ABSTRACT IN ENGLISH: The trend towards constantly growing numbers of product variants and features in automotive industry makes the improvement of specification, analysis and testing techniques a key efficiency enabler during development and validation of a driver assistance system. The development of a single generic functional specification applicable to a whole product family can help to save costs and time to market significantly. Similarly, the specification of generic test-cases executable with minor changes to a whole family of target platforms can help to save further costs and time. However, the introduction of product-line approaches into a system manufacturer's electronics development processes is a challenging task, prone to human error, with the risk of spreading single faults across a whole platform of product variants. Additionally, the introduction of safety-standards, such as the ISO 26262, into automotive system development raises the demand for efficient and traceable validation and verification approaches specific to product properties and Automotive Safety Integrity Level (ASIL). Although, such standards and validation and verification approaches have been experienced in industries with a long tradition in the development of safety-critical systems, such as in avionics or railway domains, their application is challenging in automotive systems development; this is to a large degree caused by significantly shorter times to market and cost pressure of a mass product on a highly competitive market. In the past approaches have been presented by the authors on handling large numbers of variants during requirements analysis and to improve process efficiency and document quality of specifications. Furthermore an integrated approach on test design and management that allows the efficient handling and tracing of test-cases and results over a large number of product variants has been presented. In this contribution the authors extend the approaches with a concept to derive test-cases efficiently from functional specifications approving quality properties regarding to the product's ASIL in compliance to ISO 26262. A portfolio of systematic, model-based, combinatorial and search-based testing methods that are currently being exercised and evaluated in the functional integration at a German car manufacturer is exposed. A concept and a method for the adaptation of the integration and validation process with regard to specific product properties and the required ASIL is presented and illustrated on the example of a simple driver-assistance system. The experiences with the new solutions are analysed and discussed regarding efficiency and compliance to ISO 26262. Further improvements have been identified.