자동차 하드웨어 기능 안전이란 사고를 예방하고 탑승자 및 기타 도로 이용자를 위험으로부터 보호하기 위해 차량 하드웨어에 안전 조치를 설계하고 구현하는 것을 의미합니다. 여기에는 도로상의 잠재적 위험을 감지하고 이에 대응하는 센서 및 시스템은 물론, 오작동이나 고장 발생 시 차량의 제어권을 인수할 수 있는 페일세이프(fail-safe) 시스템과 같은 조치들이 포함될 수 있습니다. 자동차 하드웨어 기능 안전의 목표는 차량의 하드웨어 관련 문제로 인해 발생하는 사고 및 부상 위험을 최소화하는 것입니다.
‘기능 안전(FuSa)’은 ISO 26262에서 안전 관련 전기 및/또는 전자(E/E) 시스템의 오작동으로 발생하는 위험원으로 인해 불합리한 위험이 존재하지 않는 상태로 정의됩니다.
하드웨어 요소와 관련하여, 목표는 체계적인 설계 결함을 방지하고, 무작위 하드웨어 결함을 감지 및 제어하는 것입니다. 체계적인 결함은 자동차 설계 라이프사이클의 개발 및 제조 단계에서 발생합니다. 무작위 하드웨어 결함은 하드웨어 부품의 수명 주기 중 작동 중에 나타나며, 무작위 결함이나 노화로 인해 발생합니다.
체계적 결함은 FMEA(고장 모드 및 영향 분석)와 같은 안전 분석 기법을 사용하여 정성적으로 평가됩니다. 체계적 결함을 방지하려면 검증된 설계 원칙을 따르는 체계적인 설계 접근 방식과 검증 및 테스트가 필요합니다.
무작위 하드웨어 결함은 FMEDA(고장 모드, 영향 및 진단 분석)를 사용하여 정량적으로 평가되며, 이를 통해 설계가 목표ASIL(자동차 안전 무결성 수준)을 달성함을 입증합니다. 자동차 시스템 공학 분야의 안전 분석에 대해서는 Ansys 실무 블로그를 참조하십시오. 무작위 하드웨어 결함은 개방(open)이나 단락(short)과 같은 영구적 결함, 또는 이온화 방사선으로 인한 일시적인 비트 플립(bit flip)과 같은 과도적 결함으로 분류됩니다. 이러한 결함은 안전 메커니즘을 통해 감지되고 완화됩니다. 이중 코어 락스텝(DCLS) 및 트리플 모드/모듈러 중복성(TMR)과 같이 중복성과 비교기 또는 다수결 투표기를 활용하는 기술이나, 로직 BIST(LBIST) 또는 메모리 BIST(MBIST)와 같은 내장 자가 진단(BIST) 등 다양한 하드웨어 FuSa 메커니즘이 존재합니다.
가상화가 어떻게 수익성을 높이고, 시장 출시 기간을 단축하며, 경쟁 우위를 확보하는지 알아보세요.
자동차 하드웨어 기능 안전은 차량의 하드웨어에 다양한 안전 조치를 구현함으로써 사고를 예방하고, 탑승자 및 기타 도로 이용자를 위험으로부터 보호하는 방식으로 작동합니다.
자동차 하드웨어 기능 안전의 핵심 요소 중 하나는 도로상의 잠재적 위험 요소를 감지하고 이에 적절히 대응할 수 있는 센서와 시스템을 사용하는 것입니다. 예를 들어, 차량에는 다른 차량, 보행자 또는 도로상의 장애물을 감지할 수 있는 센서가 장착되어 있을 수 있으며, 이 정보를 활용하여 충돌을 피하기 위해 차량의 속도나 주행 경로를 조정할 수 있습니다.
자동차 하드웨어 기능 안전의 또 다른 중요한 측면은 오작동이나 고장이 발생했을 때 차량의 제어권을 인수할 수 있는 페일세이프(fail-safe) 시스템의 사용입니다. 여기에는 주 시스템이 고장 났을 때 차량의 제동, 조향 또는 가속을 제어할 수 있는 백업 시스템이나, 치명적인 고장이 발생했을 때 차량을 정지시킬 수 있는 비상 정지 시스템 등이 포함될 수 있습니다.
또한, 자동차 하드웨어 기능 안전에는 국제 자동차 표준 위원회( ISO 26262)와 같은 규제 기관이 제정한 안전 표준 및 지침의 이행도 포함됩니다. 이 표준은 양산 차량의 전기 및/또는 전자 시스템에 대한 기능 안전 프로세스를 규정하고 있습니다. 여기에는 안전 계획 수립, 위험 분석, 위험 평가, 그리고 식별된 위험과 위험을 완화하기 위한 안전 조치의 이행이 포함됩니다.
전반적으로, 자동차 하드웨어 기능 안전의 목표는 다양한 안전 조치와 페일세이프 시스템을 구현하고 안전 표준 및 지침을 준수함으로써, 차량 내 하드웨어 관련 문제로 인해 발생하는 사고 및 부상 위험을 최소화하는 데 있습니다.
자동차 하드웨어 기능 안전은 차량의 하드웨어에 특정 조치를 구현함으로써 자동차를 더 안전하게 만드는 방법입니다. 자동차 하드웨어 기능 안전의 이점은 다음과 같습니다:
자동차 하드웨어의 기능 안전은 차량 내 시스템과 부품이 의도된 대로 작동하고, 고장 발생 시에도 안전한 방식으로 작동하도록 보장하기 때문에 중요합니다. 여기에는 제동, 조향, 파워트레인 등의 시스템은 물론, 전자식 안정성 제어(ESC) 및첨단 운전자 보조 시스템(ADAS)과 같은 전자 시스템도 포함됩니다. 기능 안전성을 확보하면 사고와 부상을 예방할 수 있을 뿐만 아니라, 고장 발생 시 차량과 탑승자를 보호할 수 있습니다. 또한, 기능 안전성은 자동차 산업의 규제 및 업계 표준을 준수하는 데 있어 매우 중요합니다.
Synopsys’의 포괄적인 자동차 설계 솔루션은 복잡한 기능 안전(FuSa) 분석, 구현 및 검증 기능을 제공합니다. 당사의 통합 기능 안전성 검증 플랫폼은 FMEA, FMEDA 및 결함 캠페인 관리를 위한 업계 최고 수준의 기술을 단일 통합 워크플로우로 결합한 완벽한 솔루션입니다. Synopsys’의 전용 자동차 솔루션은 기능 안전 메커니즘을 효율적으로 구현하고 검증할 수 있는 업계에서 가장 포괄적인 기능 세트를 제공합니다.
또한 Synopsys는 전자이동(EM), 전압 강하(IR drop), 소자 노화 등의 신뢰성 문제를 해결하기 위한 종합적인 솔루션과 강력한 중복 비아 삽입(RVI) 기능을 제공합니다.
당사의 도구는 품질 및 기능 안전성 인증을 가속화할 수 있도록 ISO 26262 TCL(Tool Confidence Level) 1 인증을 획득했습니다.
소프트웨어 정의 차량(SDV) 시대에서, Synopsys 는 귀사의 자동차 혁신을 가속화하는 핵심 요소입니다.