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汽車安全合規(guī)是汽車制造商和零部件制造商必須完成的一項工作，以便開發(fā)對確保安全性來說至關重要的硬件和軟件產品，并達到汽車行業(yè)標準所要求的功能安全目標。

隨著汽車行業(yè)迅速采用各種先進的電子技術，將互聯(lián)汽車和自動駕駛汽車的想法變?yōu)楝F(xiàn)實，務必要確保這些新零部件的安全合規(guī)性。如今，這一點比以往任何時候都更加重要。越來越多的硬件零部件被替換成了標準化的嵌入式電子和軟件零部件。

雖然這些新系統(tǒng)讓汽車制造商能夠通過軟件和固件空中（OTA）升級來提供新功能和修復錯誤，但這些軟件定義的電子和電氣（E/E）系統(tǒng)的廣泛使用也伴隨著潛在風險。一輛典型的汽車包含數(shù)百萬行軟件代碼以及諸多電子和電氣零部件，硬件或軟件發(fā)生任何故障，都可能危及司機和乘客的生命安全。

為了有效地解決安全問題，如今的汽車技術開發(fā)人員依賴于越來越多的標準。其中有一項關鍵的汽車功能安全標準——ISO 26262，它定義了汽車安全完整性等級（ASIL 等級）。這些不同的安全等級旨在減少由 E/E 系統(tǒng)故障引起的潛在危險，確保汽車部件按預期安全運行。

為什么汽車安全合規(guī)非常重要？

2016 年，美國的汽車制造商出于安全原因被迫召回超過 5300 萬輛汽車，創(chuàng)下了歷史紀錄。近年來在中國，由于安全原因召回汽車的事件屢見不鮮。汽車事故是道路事故的主要原因之一，汽車安全合規(guī)成為一項必須滿足的基本要求。

如今的汽車都集成了復雜的安全和舒適解決方案，如防抱死制動系統(tǒng)（ABS）、安全氣囊、高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）和自動駕駛功能，使得今天的汽車堪稱是一項偉大的技術創(chuàng)新成果。然而，隨著車輛變得更加智能，自主程度變得更高，如果基礎技術設計不當，可能會導致更多的安全問題。例如，用于控制車輛 ABS 或安全氣囊的硬件發(fā)生故障，可能危及車內人員的生命安全。同樣，在純電動汽車中，如果沒有按照標準進行適當?shù)墓芾砗驮O計，高壓電源總線和電池組也會造成安全風險。

隨著汽車的自動駕駛水平進一步提高，我們也對未來的互聯(lián)車輛充滿期待，而控制這些部件的嵌入式電子和軟件系統(tǒng)的功能安全將成為重中之重。幸運的是，目前業(yè)內已制定了一些汽車安全標準，其中最受關注的是 ISO 26262，它提供了一個框架，用于開發(fā)需要滿足功能安全的電子硬件和軟件系統(tǒng)，從而大大降低了相關的風險。

汽車安全合規(guī)如何發(fā)揮作用？

ISO 26262 面向努力確保車輛安全合規(guī)性的汽車供應商和技術開發(fā)人員，概述了技術安全要求（TSR）和規(guī)范。該準則必須貫穿車輛的整個生命周期—從車輛的設計、開發(fā)、生產、上路到報廢，從而實現(xiàn)功能安全。

ISO 26262 標準遵循基于風險的方法，以確定電氣或電子元件在實際運行中遇到危險操作狀況時的風險水平。在此過程中，每個汽車部件（硬件或軟件）都會進行危險分析和風險評估（HARA），以確定所有的潛在危險，并根據(jù)三個變量劃分風險水平：嚴重程度、暴露程度和可控程度。

1

嚴重程度：對司機和乘客的傷害程度

2

暴露程度：車輛暴露在危險中的頻率如何

3

可控程度：駕駛員能在多大程度上控制車輛以防止受傷

例如，假設我們要對電動助力轉向（EPS）系統(tǒng)評估所有可能的故障行為。對 EPS 系統(tǒng)進行安全分析后，為分析得出的每個危險事件分別分配相應的嚴重程度、暴露程度和可控程度等級。

嚴重程度有四個等級，從“無傷害”（S0）到“致命傷害”（S3）

暴露程度有五個等級，E0 代表“幾乎不可能”，E4 代表“非常可能”

可控程度也有四個等級，從“一般可控”（C0）到“不可控”（C3）

然后，將這三個變量與其各自的等級結合起來，以此確定 ASIL 等級。ASIL-A 代表潛在危險水平最低，而 ASIL-D 代表潛在危險水平最高。如果所有三個變量的潛在危險水平都是最高的（S3+E4+C3），即屬于 ASIL-D 等級。

EPS 系統(tǒng)就需要達到 ASIL-D 等級，因為如果該系統(tǒng)發(fā)生故障，所導致的相關風險是最高的。相比之下，如果某個部件對于確保車輛安全來說不太重要，它就只需達到 ASIL-A 等級。

雖然 ISO 26262 標準提供了所有必要的指導方針，以解決汽車內每個硬件和軟件零部件的功能安全問題，但它已無法跟上日益復雜的汽車嵌入式系統(tǒng)的步伐。因此，監(jiān)管機構正在努力修訂現(xiàn)有的標準并著手開發(fā)新的標準，以確保最新的汽車技術能夠符合安全要求。ISO/SAE 21434 正是順應了這種趨勢，它是第一個旨在解決汽車網絡安全問題的標準。

通過 Cadence 實現(xiàn)汽車安全合規(guī)

盡管未來可能會有更多的標準問世，目前的標準也會不斷更新，但高瞻遠矚的汽車制造商和整車廠（OEM）必須實施相應的戰(zhàn)略，開發(fā)質量和安全性能符合當前最高標準的汽車。這種方法將有助于汽車廠商推出面向未來的產品，確保它們符合仍在制定中的嚴格安全規(guī)范。

Cadence 提供先進的汽車電子功能安全解決方案，幫助部件開發(fā)人員成功地為現(xiàn)代汽車打造安全產品。

Cadence Tensilica ConnX B10 和 ConnX B20 DSP 是業(yè)界率先針對汽車雷達、激光雷達和車聯(lián)萬物（V2X）經過優(yōu)化的 DSP，助力開發(fā)人員更快獲得 ASIL-B 隨機故障和 ASIL-D 系統(tǒng)故障標準認證。帶有 FlexLock 的 Cadence Tensilica Xtensa 處理器也通過了完全符合 ASIL-D 標準的認證，能夠為功能安全（FuSa）應用提供 ASIL-D 系統(tǒng)性故障和 ASIL-D 隨機故障保護。

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互聯(lián)車輛軟件開發(fā)人員還可以使用我們的 Midas Safety Platform，在早期階段探索功能安全架構。該安全平臺支持全自動執(zhí)行故障注入和 IP、SoC 及系統(tǒng)設計的結果分析，使汽車技術開發(fā)人員能夠驗證其軟件在故障注入硬件時能否安全運行。借助 FMEDA 和認證報告自動生成功能，開發(fā)人員可以加快安全合規(guī)評估流程，達到 ASIL 目標，快速完成 ISO 26262 驗證。