智能汽车的电子电气系统高度集成,控制器、传感器、执行器及通信网络之间的关联更加紧密,单一部件故障可能进一步影响车辆相关功能。研发过程中,仅验证正常工作状态难以覆盖潜在失效风险,还需要结合安全目标和系统架构,对故障状态下的检测、响应、降级及安全机制进行验证。
智能汽车功能安全方案可围绕安全生命周期开展技术支持,根据产品功能、系统架构及开发阶段实施风险分析、需求确认和验证测试,重点检查安全机制在异常条件下是否按照预期工作,为功能安全开发、系统集成、工程变更及量产验证提供测试依据。
服务项目
结合智能汽车安全相关功能及电子电气架构,可根据项目阶段开展以下功能安全分析与验证工作:
| 服务项目 | 主要内容 | 验证重点 |
|---|---|---|
| 危害分析与风险评估 | 结合车辆功能、运行场景和潜在失效分析相关风险 | 危害识别、风险分类及安全目标确定 |
| 功能安全需求分析 | 对系统及相关功能的安全需求进行梳理和分解 | 安全机制、故障响应及系统安全状态 |
| 故障注入测试 | 模拟传感器、控制器、通信及执行机构等相关故障 | 故障检测、故障响应、报警及降级功能 |
| 安全机制验证 | 验证诊断、监控、冗余及故障处理机制的实际表现 | 安全机制触发条件、响应逻辑和功能覆盖 |
| 降级与安全状态验证 | 模拟关键功能失效或异常条件下的系统状态转换 | 降级策略、功能退出及车辆安全状态 |
| 软件及系统回归验证 | 针对软件版本、参数或系统设计变更开展影响验证 | 变更后安全机制和既有安全功能是否受到影响 |
服务范围
根据产品架构和开发阶段,可针对不同智能汽车电子电气系统提供功能安全验证支持:
- 智能驾驶系统:针对感知、决策、控制相关安全功能及其电子电气系统开展验证。
- 动力与底盘系统:适用于动力控制、制动、转向等与车辆运行安全相关的控制系统。
- 车身及座舱电子系统:针对相关安全功能及控制器的故障检测、响应和降级机制进行验证。
- 控制器及电子部件:针对ECU、传感器、执行器及相关通信链路开展故障和安全机制测试。
- 研发及量产阶段:覆盖概念设计、系统开发、软硬件集成、工程变更及量产导入等阶段。
应用场景
功能安全验证通常与产品开发节点及系统变更同步开展,以下场景具有较明确的测试需求:
- 新系统开发:在系统架构及安全功能设计阶段,对安全目标和相关验证需求进行分析。
- 软硬件集成:确认控制器、传感器、执行器及通信链路发生故障时,系统能否按照预期响应。
- 软件版本升级:针对安全相关软件或控制策略变更开展影响分析及回归测试。
- 工程变更:零部件替换、系统架构调整或参数修改后,验证原有安全机制是否仍然有效。
- 量产导入:通过必要的功能安全测试确认产品安全相关功能满足项目验证要求。
执行标准
智能汽车功能安全验证通常以适用的功能安全标准、产品技术要求及项目安全需求为基础。具体测试内容和判定要求应结合系统功能、架构、开发阶段及客户要求确定。
| 验证内容 | 标准或技术依据 | 应用说明 |
|---|---|---|
| 道路车辆功能安全 | ISO 26262《道路车辆 功能安全》 | 用于道路车辆安全相关电子电气系统的功能安全开发、风险分析及验证活动,具体适用部分根据系统和开发阶段确定。 |
| 功能安全管理及生命周期 | ISO 26262相关部分 | 用于指导概念、系统、硬件、软件及相关安全活动的策划和验证,具体要求结合项目生命周期确定。 |
| 预期功能安全 | ISO 21448《道路车辆 预期功能安全》 | 适用于因传感器、算法或系统功能性能不足导致风险的分析与验证,具体适用于相关智能驾驶功能。 |
| 产品安全需求验证 | 客户安全需求、产品技术规范及项目验证要求 | 用于补充具体车型、控制器及系统的安全目标、故障响应和测试判定要求。 |
| 故障及降级验证 | 系统安全概念、技术安全要求及测试规范 | 用于确认故障注入、故障检测、降级策略和安全状态转换是否符合项目设计要求。 |
核心优势
针对功能安全测试涉及系统架构、故障模式和安全机制协同验证等特点,可从需求分析到测试结果处理提供技术支持:
- 安全需求梳理:结合功能定义、系统架构和安全目标明确测试对象及关键验证要求。
- 故障场景设计:根据潜在失效模式设计相应故障注入和异常工况,验证安全机制的实际响应。
- 软硬件协同验证:关注控制器、传感器、执行器及通信链路之间的故障传递和系统级响应。
- 降级策略验证:重点检查故障发生后的检测、报警、功能降级及安全状态转换是否符合设计要求。
- 异常分析与复测:对测试过程中发现的异常进行条件复现和数据分析,并针对整改后的版本开展回归验证。
服务流程
功能安全项目通常按照安全需求分析、测试策划、故障验证和结果确认的逻辑推进:
- 需求沟通:明确产品功能、安全目标、系统架构、开发阶段及测试需求。
- 资料确认:分析系统架构、功能定义、安全需求、接口信息及相关技术规范。
- 风险与测试分析:结合安全需求和潜在故障确定测试对象、故障模式及验证重点。
- 测试方案制定:确定故障注入方式、测试条件、系统状态及结果判定依据。
- 测试实施:按照方案开展正常功能、安全机制、故障响应及降级功能验证。
- 结果分析:结合测试数据和系统响应判断安全机制是否按照设计要求工作。
- 整改复测:针对异常项目进行复现、整改及必要的回归验证,并形成测试结果和验证资料。
常见问题
功能安全测试只需要测试控制器本身吗?
不一定。对于系统级安全功能,通常还需要结合传感器、执行器、通信链路及整车功能进行验证,具体范围根据安全需求确定。
软件升级后是否需要重新进行功能安全测试?
需要根据变更内容进行影响分析。若涉及安全相关功能或安全机制,应针对受影响项目开展回归验证。
功能安全测试可以直接按照ISO 26262逐项测试吗?
ISO 26262主要规定功能安全开发和管理要求,并非覆盖所有具体测试方法。实际测试还需结合产品安全需求、系统架构和项目测试规范确定。
关于德恺汽车配件检测
德恺汽车配件检测可围绕智能汽车安全相关电子电气系统提供功能安全测试与验证服务,根据产品功能和项目需求开展安全需求分析、故障注入、安全机制、降级策略及系统响应验证,并协助客户完成测试方案制定、测试实施、异常分析、整改复测及验证资料整理。
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