【MPSafe™ 功能安全】系列视频1:汽车行业的新焦点—功能安全

为什么功能安全如此重要,成为了现在汽车行业的关注焦点呢?这次我们有幸邀请到MPS底特律办公区的汽车功能安全专家来为我们一一解惑!

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汽车行业的新焦点—功能安全
Video cover_功能安全_B站

视频文字部分

讲到功能安全,很多人可能会存在误解。首先看下它的定义:功能安全就是避免因电子电气系统故障而导致不合理的风险。那它为何如今如此重要呢?主要的原因大概有两点:

1. 随着汽车电气化、自动化的快速变革,使得汽车中的芯片数量剧增,最高甚至可达几千个,驾驶员和乘客与电气电子设备之间的交互也随之显著增加,人们越来越依赖汽车电子系统,我们现在的汽车逐渐从会跑的轮子发展为驾驶员/乘客做安全关键决策的智能大脑。
2. 汽车智能化的发展,自动驾驶平台变得越来越复杂,汽车里的电子系统也开始承担越来越多的安全驾驶责任,功能安全对于驾驶员和乘客来说可能造成的潜在影响已不容忽视。

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图1:汽车智能化发展趋势

既然功能安全如此重要,自然大家都想要布局这一块,因此便有了比较完善的国际标准:ISO26262,它是国际标准组织推出的针对汽车行业电子系统与电气、电子组件的安全标准,该标准规定了一系列确保汽车电子系统功能安全的要求,流程和方法,来全面提升汽车电子系统的安全水平。

这里不得不提到大家比较熟悉的功能安全等级ASIL,它是用于表示汽车电子系统的功能安全需求和安全性能水平,主要有A、B、C、D四个等级。

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图2:功能安全等级ASIL图示

首先,ASIL 级别是根据危害的严重性、危害发生的概率,还有控制能力这三个因素组合在一起,来确定特定的危害级别。其中,

  1. Severity是指如果故障发生了,作为驾驶员或者是乘客会受到什么样的伤害。从最轻微的几乎对人体没有物理伤害的S0,到危及生命的严重伤害甚至是死亡的S3,根据不同的程度我们会定义不同的Severity 级别。
  2. Exposure 讨论的则是危害发生的频率或者概率,即危害事件发生的可能性。从一年里几乎不可能发生的特定情况,比如我的车被拖车拖走了;到一年中可能会发生几次,比如遇到下雪或者下雨;再到一年经常会发生的场景,比如在潮湿的路面或者在隧道开车;最后到每天开车都会遇到的场景,比如踩刹车或者踩油门,分别对应Exposure 等级E1到E4。
  3. 最后就是控制性Controllability, 指的是当发生危害事件的时候,危害事件是否可以被及时有效地控制。这一点其实印证了前面提到的功能安全定义,功能安全就是确保汽车电子系统在面对故障的时候,可以安全可靠地执行其预期功能的能力。对于控制性来说,从对车辆的正常操作影响较小的,大部分驾驶员都可以控制的危害事件,到需要采取多重控制策略才能确保车辆和乘客安全的,驾驶员不太可控的危害事件,分别对应C1等级到C3等级。

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图4:确定ASIL 级别的三大因素

综合这三个因素的分析,一个针对安全目标的ASIL 等级就可以被得出了。需要注意的是,我们平常讨论的ASIL 都是针对安全目标的。在ISO26262标准里面,针对系统的安全性能,会提出具体的安全目标,从而确保系统在面对潜在的危害可以保持安全可靠。

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图5:ASIL 等级划分

了解完了功能安全的等级,那其实客户真正关心的是芯片公司到底如何实现其芯片的功能安全,下一期我们将为大家揭晓!

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