面向汽车功能安全的软硬件测试方法

本发明涉及汽车功能安全，具体涉及一种面向汽车功能安全的软硬件测试方法。

背景技术：

1、随着智能网联汽车的快速发展，汽车的安全性和可靠性逐渐备受关注，汽车功能安全标准is026262对汽车电控系统的开发流程和检测指标提供了参考标准，汽车电子电器软硬件复杂性愈来愈高，其所带来的安全风险也随之提高，带来的安全问题也愈发地重要，因此，国家政府部门、各大汽车企业以及各大高校纷纷开展该领域的研究。

2、在汽车功能安全标准is026262中，不同功能安全asil等级对安全机制的诊断覆盖率要求也各不相同，因汽车电子电器软硬件具有高复杂性，现有的功能安全测试方法只能针对某个独立的电器类或策略类功能安全进行测试，难以对汽车的所有功能安全进行全面的测试，所以针对每个开发环节进行测试显得尤为重要。在本发明中，坚持功能安全测试理念，为每个开发环节进行针对性的测试，但均采用故障注入测试技术，本发明为汽车领域尤其是汽车的安全性评估提供必不可少的支撑。

技术实现思路

1、本发明提供一种面向汽车功能安全的软硬件测试方法，通过在开发的不同阶段，针对不同功能对象进行针对性的测试，在确认故障模型后设计测试场景，随后进行故障注入测试，以观察结果是否需要进行回归测试，最终使汽车全面达到功能安全标准。

2、为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种面向汽车功能安全的软硬件测试方法，其包括以下步骤：

3、s1、根据测试目的确定需要测试的对象；

4、s2、根据测试对象的安全分析报告确定对应的故障类型；

5、s3、根据测试对象的故障类型和功能安全要求设计测试场景；

6、s4、针对测试对象执行对应的故障注入测试；

7、s5、得到实际的输出结果并与预期输出结果进行对比；

8、s6、若实际输出结果与预期输出结果超出合理范围则进行故障类型修补或者补充相应功能安全机制，反之则不需要。

9、优选的，在步骤s1中，根据所要验证功能安全机制的有效性明确测试对象，例如功能安全机制涉及的是硬件，则对硬件进行测试，如若功能安全机制涉及的是软件，则需要对软件进行测试。

10、优选的，在步骤s2中，利用故障树分析(fta)、失效模式与影响分析(fmea)、危险与可操作性分析(hazop)等安全分析方法并结合测试对象的安全分析报告确定故障类型，进而设计故障测试用例，形成多个故障测试集。

11、优选的，在步骤s3中，在确定所要测试项目之后，针对其功能安全要求设计测试场景，在设计测试场景时，要确定测试的前置条件，明确故障注入方法、时间、位置，所要观察的变量以及测试通过与否的判定条件等；此外，不同的开发环节所处的测试环境也有所区别。

12、优选的，在步骤s4中，对于不同开发环节以及不同测试目标对象的故障注入测试方法不同，在软件单元验证及软件集成验证阶段可以在宿主机上的单元测试工具上进行测试；在嵌入软件测试阶段可以采用半实物仿真环境进行测试；在硬件测试阶段考虑使用硬件在环测试(hil)方法；在系统集成测试及整车安全确认测试阶段使用故障注入卡板或编程语言篡改相关信息等方式进行测试。

13、优选的，在步骤s5、s6中，将实际输出结果与预期输出结果进行比较并生成测试报告，测试报告中应包括通过或不通过情况、安全机制诊断覆盖率和故障响应时间间隔。

14、本发明有益效果在于：通过故障注入的方式实现对硬件和软件的测试，其中又包括对软件单元验证、软件集成验证、软件验证、硬件测试验证、软硬件集成验证、系统集成与测试验证及整车集成与测试验证七个开发环节进行全面测试，当未达到汽车功能安全标准中安全机制的诊断覆盖率标准时，对故障类型进行修改或者补充相应功能安全机制，并继续进行回归测试直至达到标准为止，以达到汽车行驶过程中的安全性和可靠性要求。现有技术大多只能单独测试电器故障或策略类故障，本发明提供较为全面的功能安全测试方法及系统，可以覆盖不同测试对象和不同开发阶段的测试，测试范围更广更全面。

技术特征：

1.一种面向汽车功能安全的软硬件测试方法，其特征在于,包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的面向汽车功能安全的软硬件测试方法，其特征在于：在步骤s1中，根据所要验证功能安全机制的有效性明确测试对象，测试对象包括硬件测试和软件测试。

3.根据权利要求1所述的面向汽车功能安全的软硬件测试方法，其特征在于：在步骤s2中，利用故障树分析、失效模式与影响分析、危险与可操作性分析、安全分析方法并结合测试对象的安全分析报告确定故障类型，进而设计故障测试用例，形成多个故障测试集。

4.根据权利要求1所述的面向汽车功能安全的软硬件测试方法，其特征在于：在步骤s3中，在确定所要测试项目之后，针对其功能安全要求设计测试场景，并在设计测试场景时，要确定测试的前置条件，明确故障注入方法、时间、位置，所要观察的变量以及测试通过与否的判定条件。

5.根据权利要求1所述的面向汽车功能安全的软硬件测试方法，其特征在于：在步骤s4中，对于不同开发环节以及不同测试目标对象的故障注入测试方法不同，在软件单元验证及软件集成验证阶段在宿主机上的单元测试工具上进行测试；在嵌入软件测试阶段采用半实物仿真环境进行测试；在硬件测试阶段使用硬件在环测试方法；在系统集成测试及整车安全确认测试阶段使用故障注入卡板或编程语言篡改相关信息的方式进行测试。

6.根据权利要求1所述的面向汽车功能安全的软硬件测试方法，其特征在于：在步骤s5、s6中，将实际输出结果与预期输出结果进行比较并生成测试报告，测试报告包括通过或不通过情况、安全机制诊断覆盖率和故障响应时间间隔。

技术总结
本发明提供一种面向汽车功能安全的软硬件测试方法,属于汽车功能安全测试领域。本发明首先确定测试对象以及对应的故障类型，根据确定好的测试对象和故障类型设计测试场景以及软硬件对应的故障注入测试库，进而执行故障注入测试，故障注入过程中记录相关数据的变化，最后对比实际输出结果与预期输出结果，如若超出可控范围则进行故障类型修改或补充相应功能安全机制。本发明覆盖不同测试对象和七个开发阶段的测试，测试范围更广，提供更为全面的功能安全测试方法及系统，为汽车领域尤其是汽车的安全性评估提供必不可少的支撑。

技术研发人员：杨兴春,肖琪,陈自刚,朱海华,陈龙
受保护的技术使用者：四川警察学院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11