ISO 26262 車輛安全完整性等級 Automotive Safety Integrity Level ASIL 簡介

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關於ISO26262

功能安全是一種旨在確保系統以可接受的安全等級運作的方法論。ISO 26262 是一個汽車安全標準,它定義了確保車輛系統安全所需的必要安全指標。通過實施計劃的安全機制,車輛可以發出警告並達到安全狀態,以防止對人類造成危害

系統製造商負責分析系統故障可能對人員造成的潛在危害。鑑於系統包含眾多組件,重要的是包括能夠提升功能安全的特定組件。這些功能安全組件被設計成能夠獨立處理潛在故障,降低整個系統需要分析和應對隨機組件故障的需求。


定義

ISO 26262 規定汽車 OEM 和供應商從規格到生產上市都必須遵循功能安全開發流程,並詳實記錄(確保合規性),以使其裝置得以在商用(搭載乘客用)車中運作。ISO2622 為汽車安全完整性等級,或所謂的 ASIL的風險分類系統勾勒出簡單概要,

其目的是減少因電氣與電子 (E/E) 系統故障所引發的可能危害。SO (國際標準化組織) 與國際電工委員會 (IEC) 密切合作。ISO 26262 規範於 2011 年作為 E/E 系統通用功能安全標準 IEC 61508 的改編版並正式公告。

原始設備/品牌製造商

Tier 1:子系統供應商,例如:ADAS

Tier 2:模組供應商,例如:相機

Tier 3:晶片供應商,例如:電源管理 IC

Tier 4:材料供應商,例如:智慧產權(IP)

 

ISO 26262 與其他汽車標準有何不同?

ISO 26262 著重功能安全,以確保汽車零組件能準確且準時發揮其功能。此規範提供一種基於專屬汽車特殊性的方法來確定風險等級 (又稱為ASIL)。

AEC-Q100 (由汽車電子協會制定) 著重於可靠度,更明確一點說是車用IC的壓力測試

美國汽車工程師協會 (SAE) 長期以來提供評定汽車馬力的標準,現在則是透過 SAE J3061 定義網路安全的最佳做法。SAE 積極參與汽車自動化程度的定義,近期還制定了汽車測試的標準。

MISRA(汽車產業軟體可信度協會) 的指南著重於安全性,其中更定義在車輛控制系統內開發安全性、可靠性和可攜式軟體程式碼的流程。 

 

ISO 26262 如何運作?

  • 指定一個詞彙表 (仔細定義「故障」、「錯誤」和「失效」等關鍵術語)
  • 定義個別汽車產品安全生命週期的標準
    • 概念階段
    • 系統層級、硬體層級和軟體層級的產品開發
    • 生產和運作
    • 維修和報廢
  • 提供一種專屬汽車特殊性且基於風險為考量的方法來確定風險等級 (ASILs)
    • 辨別並評估安全風險
    • 建立要求,以將這些風險降低到可接受的程度
    • 追蹤要求,以確保所交付產品的安全性夠高
 
 

要遵守 ISO 26262 需要大量的文件證明和測試,是曠日廢時的工作。此規範規定工程師需先針對他們使用的設計軟體的工具信賴度(Tool Confidence Levels)進行評估。

雖然 ISO 26262 有提供汽車安全專用的通用詞彙表,但在ASIL 分類中,某些定義所提供的資訊大於其規定性,為各家汽車零組件供應商保留進一步解釋的空間。因應此問題,SAE 發布了 J2980 – ISO 26262 ASIL 危害分類的注意事項,為危害等級的評估提供更明確的指南。

2018 年版本的 ISO 26262 中包含擴充版的詞彙表和更詳細的目標。

 

ISO 26262 有何優點?

ISO 26262 可確保汽車零組件打從一開始就具備高水準的安全性。從整體風險管理到單一元件的開發、生產、運作、維修和報廢,此規範可為整個汽車安全生命週期提供指南。透過 ISO 26262,OEM 也可對供應鏈進行審查,以確保不會在生產流程後期出現 E/E 的安全危害,因為屆時要解決相關問題得付出更高的成本。 

ISO 26262 證明,在越來越多的車用電子系統中,供應商會試著同時設計硬體與軟體來節省開發時間。ISO 26262 委員會概述了同時進行硬體/軟體開發與測試的廣泛指南,並指出兩者必須一起進行測試才能達到最高等級的安全性。




車輛安全完整性等級(Automotive Safety Integrity Level, ASIL)

對於每一個危險事件,應根據嚴重性、暴露度和可控性的分類來確定車輛安全完整性等級(ASIL),透過以下的問題來確定等級(從 QM、A 到 D):  

ISO 26262 分為五個等級:

  1. QM (Quality Management):適用於不會導致車輛安全危害的等級。
  2. ASIL A:這是最不嚴格的安全等級。
  3. ASIL B:涵蓋從輕微到中等的條件。
  4. ASIL C:包括中等到嚴重的條件。
  5. ASIL D:滿足嚴重情境的要求

1. Severity:
如果發生故障,後果會是什麼?它會影響駕駛員、乘客和/或車外的人嗎?嚴重性包括以下等級:

  •     S1(輕度到中度的傷害)
  •     S2(嚴重的傷害,但存活的可能性很大)
  •     S3(嚴重和致命的傷害)例如:追撞另一輛車。

2. Exposure:
系統有多頻繁會暴露於這特定的環境或情境?暴露度包括以下等級:

  •     E1(極低的機率)
  •     E2(低機率)
  •     E3(中等機率)
  •     E4(高機率)例如:行駛在高速公路上。

3. Controllability:
如果發生故障,周圍的人或操作車輛的人能夠多容易地避免受傷和/或損害?可控性包括以下等級:

  •     C1(較易控制)
  •     C2(通常可控制)
  •     C3(困難或難以控制)例如:高度自動化,駕駛人不處於控制環節。

ISO 26262的目的:

  • 提供車用產品安全生命周期(管理、開發、生產、運行、維修、退役),並在各個階段可以訂制需要的活動。
  • 包括整個開發過程的機能安全層面(包括需求規格、設計、實現、整合、驗證、確認及組態等活動)
  • 提供針對車用,以風險為基礎的風險確認方式
  • 提供驗證和確認方式的需求,以確保已達到足夠,且可以接受的安全性

    汽車電子產業科技日新月異,並由傳統的內燃機引擎即將演進到電動車時代,而駕駛的方式也逐漸朝向AI自駕車邁進,車聯網也正在發展,車輛上充滿了各式各樣的電子電機相關零組件,目的不外乎要將車輛朝向更可靠,更安全也更舒適的方向。

    現今對應車用電子產品有許多法規及技術標準,ISO 9001 及IATF 16949 是針對品質管理系統的標準,目的是要製造商生產合乎品質規範的產品,而AECQ系列及ISO 16750則是針對車用電子零件及模組的可靠度標準,而目前市場上獲得最多關注 ISO 26262則是一項最新的車用電子功能安全技術

    標準,它不是法規沒有強制性,要求基本上來自於市場及客戶,目的是要提升車輛駕駛及乘客的人身安全。

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