「功能安全」对智能驾驶意味着什么？.docx

功能安全对智能驾驶意味着什么？近年来，在物联网、人工智能等新兴技术快速发展的背景下，汽车产业发生了史无前例的变革。随着算法复杂度的增加，以及自动驾驶等级的提高，安全问题成为了人们最为关心的热门之一。据统计，随着汽车智能化程度的不断提高，影音系统故障、车载互联故障以及行车安全辅助系统故障的投诉在2017-2019年呈现出阶梯式增长趋势。汽车故障率的逐年提升，让我们不得不对智能化时代下的汽车安全问题进行重新审视。眼下，提高汽车功能安全便显得格外重要。或许大家对功能安全这个概念还不太了解，下面先给大家科普一下什么是功能安全与本质安全？一、功能安全与本质安全功能安全功能安全性是为了确保可接受的安全水平而进行的功能调整确保安全的机能：下面称为安全功能。本质安全本质安全是指为减少/消除设备或构造变化对人或环境造成的危害而采取的措施。例如，道路交通横穿铁轨的交道口。功能安全的概念交道口的位置通常配备有警报器，以通知列车驶近，并以断路器，促使车辆停车。这些安全措施将事故风险降低到可接受的水平。本质安全的概念在三维穿插口中，火车和车辆都不相交，因而事故发生的时机很少，能有效确保安全。注意：三维穿插口将铁路置于道路之上，反之亦然。但是，事故仍然可能造成各种各样的伤害。例如，由于自然灾祸或其他灾难，可能会发生物体坠落，围栏构造问题或立交桥完全倒塌的情况。因而，三维穿插口并不意味着绝对的安全。但是，就铁路道口安全而言，维穿插口是本质安全的一个示例，由于它通过消除穿插路口根本问题本身来确保安全。安全观念的背景欧洲和北美安全是要追求的目的，但却是无法完全实现的想法。即便制造业以零缺陷为目的，但仍不能百分百避免故障及损坏，因当中可能涉及设计或人为错误。随着系统越来越复杂，很难通过本质安全来实现完全安全。标准化功能安全的理念应运而生，以弥补本质安全的欠缺。在最大程度上，防止由于产品故障或错误而对人造成的伤害。日本制造业基于设计质量改良和持续制造改良的理念，力求通过提高可靠性和零缺陷来完全实现本质安全。结果，日本制造以高品质而享誉国际。要在世界市场上推出产品，它必须知足每个特定国家/地区的标准，并且随着功能安全标准的日益普及，让这一想法在日本也广为人知并接受。制定ISO26262汽车功能安全标准的背景单一汽车零件的误差*，可能导致无法控制发动机/操作方向盘/停车或其他故障，导致对人驾驶员，乘客或车外的人构成伤害。由于汽车设备的电子化，ECU电子控制单元之间的协同操作以及多家供货商开发的设计，衍生设计复杂化，可能会引起个别功能混乱，而导致误差*/错误*。在发惹事故时，有必要确定谁要对造成的人身或财产损失负责。以功能安全的概念，揭示为迈向汽车故障零事故的整个开发经过，來履行安全负责，并在发生诉讼时提供证据。为此，在IEC61508的基础上制定了ISO26262安全标准，以专门降低由电气和电子E/E系统的故障行为引起的危险事件的可能性。*误差：可能导致系统或车辆故障的异常情况。*错误：计算值，观察值或测量值或条件与真实值，指定值或条件之间的差异。*故障：由于系统或车辆执行所需功能的能力故障而导致的终止。引用自ISO26262-10:2018功能安全的安全机制功能安全性是为了确保可接受的安全水平而进行的功能性调整。汽车系统，组件，电子电路和软件能够通过添加安全机制来实现功能安全。安全机制包括功能停止故障安全和功能继续故障操作，并且必须具有符合ASIL的安全机制。二、什么是ASIL？ASIL指汽车安全完好性等级，这是由ISO26262标准定义的风险分类系统。ASIL根据伤害的可能性和可接受性来确定安全要求，以使汽车零部件符合ISO26262。ISO26262标识了ASIL的四个等级-A，B，C和D。ASIL-A代表最低的汽车危险等级，而ASIL-D代表最高的汽车危险等级。安全气囊，防抱死制动器或动力转向系统之类的系统要求ASIL-D级对安全性的要求最为严格，由于与故障相关的风险最高。此外，所有电气和电子系统都必须经过安全分析，例如，尾灯和其他组件归类为ASIL-A，前大灯和刹车灯归类为ASIL-B，而自适应巡航控制归类为ASIL-C或D。安全机制应用示例冗余设计在这种设计方法中，假如主要功能发生故障，备用功能将接管工作，以防止发惹事故或问题，以减少伤害。故障检测这是一种使用其他部件来添加功能的措施，以监视主要功能中的异常，或者在发生危害之前将其告知以防止遭到伤害。一般情况，汽车会使用多个MCU,假定MCU出现异常:假定MCU出现异常，添加一个电池监视IC(BatteryMonitoringIC)，以监视并通知由于电源的过压或低压引起的MCU异常。添加看门狗计时器(WDT)，以监视并通知由于软件错误而导致MCU程序失控，甚至停止运行。假设电动汽车HEV，EV等的锂离子电池出现异常，添加锂离子电池保护IC来监视并通知过电压，过放电。在产品设计中，参加下面功能原素，有助于构建功能安全性。磁传感器IC霍尔效应IC：监视滑门和座椅位置等定时器IC：定期监视传感器等EEPROM：保存各种校准数据，日志等