Tool chain qualification for model-based software engineering in the automotive domain

Abstract

Die modellbasierte Softwareentwicklung fur sicherheitskritische Systeme ist in der Automobilindustrie mittlerweile gut etabliert. Immer mehr sicherheitsrelevante Funktionen im Fahrzeug werden von Software gesteuert, wie beispielsweise geregelte Bremssysteme oder Fahrerassistenzsysteme. Die fur die Entwicklung solcher Systeme geltenden Standards der funktionalen Sicherheit, wie der zukünftige Standard ISO 26262, verlangen eine Qualifizierung der Entwurfswerkzeuge und auch unterstützender Werkzeuge, um ausschließen zu können, dass diese Fehler in den Entwicklungs- und Codegenerierungsprozess einbringen. Die Anforderungen fur die Qualifizierung sind dabei von dem konkreten sicherheitskritischen System und dem ermittelten ASIL Level (Automotive Safety Integrity Level) abhängig. Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurden - in Zusammenarbeit mit der Firma Magna Steyr Fahrzeugtechnik - die Anforderungen des Standards ISO 26262 genau betrachtet. Im Speziellen wurden die Anforderungen an die Qualifizierung der Toolkette fur modellbasierte Softwareentwicklung evaluiert, ein Vergleich der in der Literatur dazu präsentierten Konzepte vorgenommen und ein unterstützendes Tool fur die Qualifizierung der bei MSF verwendeten Toolkette (TargetLink basierend auf Matlab/Simulink) evaluiert. Dabei wurde ein Test Algorithmus zur Qualifizierung des Code Generators entwickelt, der dem Standard ISO 26262 genügt.

Model-based software development is well established in the automotive domain. Many safety-critical systems are already controlled and monitored by software systems, such as braking and driver assist systems. The development of safetycritical systems has to be in accordance with standards for functional safety, such as the new standard ISO 26262. According to ISO 26262, all software tools involved in the model-based software development process have to be qualified in order to prevent the tools from introducing faults during the development and code generation process. The requirements for qualification highly depend on the safety-critical system as well as on its ASIL Level (Automotive Safety Integrity Level). Within this thesis, the requirements of the standard ISO 26262 were reviewed in cooperation with Magna Steyr Fahrzeugtechnik (MSF). The analysis was focused on the requirements for tool chain qualification and qualification of the code generator, respectively. In addition, existing concepts for tool chain qualification presented in scientific literature were reviewed. Based on the results of the literature review, a support tool for qualification in compliance with ISO 26262 was selected and evaluated at MSF, which resulted in an test algorithm for the qualification of the code generator (TargetLink) used at MSF.