先進駕駛輔助系統（ADAS）是現代軟體定義汽車（SDV）中的關鍵元件。要符合安全標準並非易事。本文將說明靜態程式碼分析在 ADAS 安全性中的關鍵角色。
近年來涉及自動駕駛系統（ADS）與 ADAS 的車禍事件，引起監管單位的高度關注。從 2021 年 6 月至 2024 年 6 月，已有近 4,000 起相關事故被通報。
為了提供背景資訊，現今自駕車中包含數百萬行程式碼，用於即時決策，因此即使是極小的程式缺陷也可能造成嚴重的道路事故。
隨著系統的高度複雜性，以及 ISO 26262、ISO 21448、MISRA 和 UNECE 第 157 號法規等安全標準日益嚴格，軟體品質需要採取前瞻性措施。而靜態程式碼分析搭配自動化測試，正是關鍵手段之一。
本文將探討靜態程式碼分析與 CI/CD 自動化在開發流程中如何提升汽車軟體的安全性。
ADAS 在 SDV 中的角色與關鍵功能
ADAS 是 SDV 中以軟體為主導的核心功能之一，透過先進軟體實現關鍵駕駛輔助功能，包括防碰撞、主動式定速巡航與自動停車等。
為了提升系統效能、促進各元件間的即時通訊與協同作業，ADAS 採用集中式電子架構，統合煞車、轉向、油門控制等關鍵子系統。
這些架構仰賴高效能中央運算單元來處理感測器資料、進行感測融合，並執行進階決策，以提升汽車的安全性與自動化能力。
為實現這些先進功能，ADAS 包含以下幾項核心能力。
防碰撞與緊急煞車
ADAS 利用雷達、LiDAR（光達）與攝影機偵測潛在碰撞風險，系統能主動警示駕駛者，或自動啟動緊急煞車，以降低追撞發生的機率。
用於提升操控能力的自適應系統
主動定速巡航與車道維持輔助系統能即時監控交通狀況，自動調整車速與方向盤，以維持安全車距並保持車輛居中，確保在變化多端的交通環境中仍具備良好操控性。
影像與偵測系統
透過感測器融合與電腦視覺技術，ADAS 能辨識障礙物、交通標誌、車道標線與行人，有效提升在低能見度與夜間駕駛時的安全性。
車聯網（V2X）通訊
V2X 技術讓汽車能與周遭的基礎設施、行人及其他車輛進行通訊，提升整體情境感知能力，並有助於在事故發生前即加以預防。
導航與路徑引導系統
ADAS 結合高精地圖與 GPS，提供即時導航、車道級引導與路徑最佳化，確保旅程更有效率且更安全。
ADAS 開發所面臨的挑戰
和所有安全關鍵軟體系統一樣，開發 ADAS 是一項高度複雜的工程，其應用場景必須回應多項安全關鍵問題，例如：
- 軟體是否安全可用？
- 是否符合相關法規？
- 能否長時間支撐即時效能的高壓需求？
因此，ADAS 系統若要成功上市，必須能在各種不可預測的駕駛情境下無誤運作，因為即使是微小錯誤也可能導致災難性後果。
因此，確保功能安全成為開發人員的首要挑戰，這也正是 ISO 26262 等標準的核心宗旨。
此標準針對車用電子系統制定一系列安全要求，並要求嚴格的流程來降低硬體或軟體失效帶來的風險，例如，需針對潛在風險指定汽車安全完整性等級（ASIL），並採用容錯設計來達成安全目標。
確保即時效能是另一個開發痛點。ADAS 系統需處理來自攝影機、光達、超音波、紅外線感測器、GNSS 與 IMU 的大量資料，進行瞬時決策。ISO 21448（預期功能安全）即針對此挑戰，要求在複雜場景中將系統限制所導致的風險降至最低。
不斷演進的法規更增添挑戰。例如，UNECE 第 157 號法規針對自動車道維持系統（ALKS）制定嚴格測試條件；ISO/SAE 21434 則針對車載系統的資安風險，提供防護要求。
為了因應上述挑戰，業界逐漸依賴如 Parasoft 等自動化測試平台，協助開發團隊在程式碼進入正式環境前找出錯誤。
Parasoft 的自動化測試解決方案設計上即針對車用標準（如 ISO 26262、ISO 21434、AUTOSAR C++14 與 MISRA）進行最佳化。
以 Parasoft C/C++test 為例，開發團隊能在早期開發階段執行靜態與動態分析，找出缺陷與漏洞，並透過可自訂儀表板與詳細報告進行合規性檢查。
此方法不僅加快產品上市時程，也確保 ADAS 軟體具備安全、可靠、符合法規的品質。
靜態分析在 ADAS 開發中的角色
靜態程式碼分析在確保軟體可靠性方面扮演關鍵角色，它能在程式執行前偵測出錯誤、漏洞與合規性問題。
為什麼靜態分析非常重要
不同於需執行程式的動態測試，靜態分析是在不執行的情況下檢查程式碼，能在開發早期發現缺陷，有效防止潛在錯誤演變為高成本問題，同時提升程式碼品質、可維護性與安全性，是 ADAS 開發不可或缺的工具。
透過控制流程與資料流程分析及早發現缺陷
ADAS 軟體仰賴即時處理感測資料的複雜演算法。控制流程分析確保執行路徑如預期運作；資料流程分析則追蹤變數在程式中的變化。這些技術能揭露競爭條件、記憶體洩漏及非預期行為等問題，避免這些隱性錯誤在真實場景中釀成災難。
確保符合 ISO 26262 與 MISRA 標準
ISO 26262 與車用軟體編碼標準（如 MISRA）對 ADAS 開發提出嚴格要求。透過靜態分析，自動化執行編碼規範檢查，有助於減少實地發現問題的風險與高額重工成本。
Parasoft 將 AI 技術導入靜態分析
現今已進入 AI 時代，而 Parasoft 也積極將 AI 技術導入其平台中。
Parasoft 的靜態程式碼分析解決方案採用先進的 AI 與機器學習演算法來強化軟體品質與合規性。平台結合樣式辨識、規則式分析與資料流程技術，能自動檢測 C/C++、Java、C#、VB.NET 等語言中的漏洞、編碼錯誤與違規情形。
靜態分析工具會自動優先排序違規項目，並提供可執行的修正建議，有效縮短修復時間並降低修正成本。
為支援敏捷開發，此解決方案可整合至 CI/CD 流程中，讓團隊能快速迭代的同時，也不犧牲安全性。
結論
開發安全、可靠的 ADAS 不只是技術創新，更需要嚴謹的測試、即時效能驗證與法規合規性。
面對日益嚴峻的安全疑慮與召回事件增加，車廠必須超越單純的「符合標準」，確保 ADAS 系統在實際道路上能穩定無誤地運作。
Parasoft 所提供的自動化測試方案，包括靜態分析、模擬驗證與合規檢查，正是銜接軟體開發與實際行車安全間的關鍵橋樑。
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