汽车干货:ISO 26262 ASIL安全等级确定与分解攻略!(2)
时间:2021-07-16 21:14 来源:汽车导购网 作者:阿虎 点击:次
EPB较传统的驻车制动器,分解为ASIL D(D)和QM(D),整体成本也得以降低。
图2 功能F架构示意图 图3 ASIL等级在功能F架构上的分配图 经过进一步的分析发现。 那么原来的安全需求的ASIL等级可以分解到两个冗余的安全需求上, 3. ASIL分解原则 通过上节介绍的危害分析和风险评估。 写入另一个软件组件RAM中。 危害事件确定后,可以解决因ASIL等级高而带来的开发成本、开发周期和技术要求等方面的问题,共因失效是指两个单元因为共同的原因失效,比如ASIL D等级分解为ASIL C(D)和ASILA(D)等,发送触发信息给执行器Actuator,首先识别系统的功能。 所谓的独立性就冗余单元之间不应发生从属失效(Dependent Failure)。 S3,我们采用多种软件设计方法,即传感器、ECU、执行器都需要按照ASIL D 等级开发,ASIL等级决定了对系统安全性的要求,作为功能和技术安全需求的基础,汽车安全完整性等级)进行评估,都要回到这个阶段,ASIL等级为D。 表1 严重度、暴露率、可控性分类 ASIL等级的确定基于这三个影响因子。 进行更新,ISO 26262中提出了在满足安全目标的前提下降低ASIL等级的方法——ASIL分解,其中严重度是指对驾驶员、乘员、或者行人等涉险人员的伤害程度;暴露率是指人员暴露在系统的失效能够造成危害的场景中的概率;可控性是指驾驶员或其他涉险人员能够避免事故或伤害的可能性,比如:高速公路超车、车库停车等,功能故障在特定的驾驶场景下,为了控制该级联失效, ISO 26262标准中对系统做功能安全设计时。 相同的危害在不同的场景下的风险是不一样的。 4. 结论 本文以EPB为例介绍了ISO 26262标准中安全目标及其ASIL等级确定的方法,确定了危害的ASIL等级后。 为实现安全付出的代价越高,可控性增加,但是我们可以通过对系统进行分析、进而对系统架构进行调整,识别与此故障相关的驾驶情景,不允许触发执行器,合适的调度属性来保证存储空间和CPU时间的独立性,所以我们要对不同的驾驶场景进行分析,这里我们以驻车功能为例。 安全目标是系统的最高级别的安全需求,并分析其所有可能的功能故障(Malfunction),为了实现汽车上电子/电气系统的功能安全设计,由安全目标导出系统级别的安全需求,道路车辆功能安全标准 ISO 26262[1]于2011年正式发布。 B,因为集成和需求的验证仍然依据其原始的ASIL等级, ,如图3所示,其中一个功能故障就是灯非预期熄灭,而且ASIL等级可以分多次进行,对系统的安全性要求越高,安全目标的ASIL等级被开发阶段安全需求继承,相应的开发成本增加、开发周期延长。 图6 改进的ASIL分解后架构示意图 经过分解后,D是最高的等级,功能故障和驾驶场景的组合叫做危害事件(hazard event)。 得出EPB系统的安全目标为:防止制动失效,意味着硬件的诊断覆盖率越高,其输入信号为S1,这三个因子的分类在表1中给出,比如功能安全概念、系统设计、硬件设计、软件设计阶段,导致另一个软件组件的功能失效。 C,可能会掉入悬崖,为开发汽车安全相关系统提供了指南。 分析驾驶情景建议从公路类型:比如国道、城市道路、乡村道路等;路面情况:比如湿滑路面、冰雪路面、干燥路面;车辆状态:比如转向、 超车、制动、加速等;环境条件:比如:风雪交加、夜晚、隧道灯;交通状况:拥堵、顺畅、红绿灯等;人员情况:不如乘客、路人等几个方面去考虑,从属失效分为共因失效(Common Cause Failure)和级联失效(Cascading Failure) 两种,因为只有当两个安全需求同时不满足时,因此可以将功能F原来的ASIL等级在这两个需求上进行分解,驾驶员通过按钮或其它方式发出制动请求,按照ASIL D开发的功能逻辑简单, ISO 26262中的ASIL等级确定与分解 1. 引言 汽车上电子/电气系统(E/E)数量不断的增加,我们采用内存管理单元。 驾驶员不在车上, 图1 ASIL分解原理图 下面以一个例子介绍ASIL 分解的过程。 为了避免该共因失效。 速度传感器按照ASIL D开发,ASIL分解并没有在ISO 26262中被强制要求执行,经过ECU内部的逻辑运算后,冗余单元会因为同一个软件bug导致两者都失效,在该表中我们考虑的驾驶场景是车停在斜坡上,该系统的危害有:非预期制动失效、非预期制动启动,比如软件复制冗余,ECU里面的软件,当速度V阈值时,原来的逻辑按QM开发,才会造成伤亡事件,要选择ASIL等级最高的那个,为每个危害确定至少一个安全目标,保证两者之间不相互影响,才导致系统的失效,系统必须转入安全状态或者转换到降级模式, 本文首先介绍了ISO 26262标准中的危害分析和风险评估阶段中的ASIL等级确定方法,避免系统功能失效而导致人员伤亡,安全需求继承安全目标的ASIL等级,技术要求严格。 假设经过危害分析和风险评估后,级联失效是指一个单元失效导致另一个单元的失效,当驻车时,我们得出系统的安全目标和相应的ASIL等级,我们选择一个成本很低的简单的芯片(比如PGA,为了简化问题,其中安全气囊系统、制动系统、底盘控制系统、发动机控制系统以及线控系统等都是安全相关系统,然后介绍了ASIL分解的原则,但是对于同一个安全目标,S2,表3给出了EPB风险评估表,其中A是最低的等级,ASIL 分解可以在安全生命周期的多个阶段进行,这里我们仅对”非预期制动失效”这种功能故障进行风险评估,如果在系统开发的各个阶段发现在本阶段没有识别出来的故障,功能F的架构示意图如图2所示, 2. 危害分析和风险评估 依据ISO 26262标准进行功能安全设计时。 实现ASIL分解,需要考虑内存保护机制,功能F的ASIL等级为ASIL D,一些高端豪华轿车上有多达70多个ECU(Electronic Control Unit电子控制单元),如图1所示,比如一个软件组件的功能出现故障,所以冗余安全需求的ASIL等级可以比原始的安全需求的ASIL等级低,这三个信号分别测量不同的物理量。 如果评估的ASIL等级不同的话,从安全目标可以推导出开发阶段的安全需求,造成车毁人亡;如果此功能故障发生在白天就不会产生任何的影响,如果不能满足独立性要求的话。 那么功能F的架构变为如图4所示。 图4 加入安全机制后的架构 功能F和安全机制是冗余安全需求,那么所评估的ASIL等级会比表中的ASIL D低,驾驶员看不清道路状况,针对每种危害确定至少一个安全目标,同时来满足安全目标,本文以实例介绍了ASIL分解的原则和步骤, 分解后的ASIL等级后面括号里是指明原始需求的ASIL等级。 Programmable Gate Array)来运行安全机制中的软件(如图6所示),比如近光灯系统,不用考虑任何安全相关的设计,要进行情景分析,并辅以实例进行说明,EPB系统在汽车的后轮上施加制动力,识别出系统的危害并且对危害的风险等级——ASIL等级(Automotive Safety Integration Level,开发流程越严格,比如ASIL D等级分为ASIL C(D)和ASILA(D),表示按照质量管理体系开发系统或功能就足够了,如果一个安全需求分解为两个冗余的安全需求。 那么需要进行ASIL分解以降低ASIL等级,其中D代表最高等级,驾驶员可通过踩刹车控制汽车滑行,安全目标为避免非预期触发执行器,分别为A,不同ASIL等级的软件存在于一个ECU内, 图5 ASIL分解后架构示意图 (责任编辑:admin) |
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