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定义
汽车硬件功能安全是指在车辆硬件中设计和实施安全措施，以预防事故，并保护乘员和其他道路使用者免受伤害。这包括用于检测和应对道路上潜在危险的传感器和系统，以及在发生故障或失效 时能够接管车辆控制权的故障安全系统。汽车硬件功能安全的目标是最大限度地降低因车辆硬件相关问题导致的事故和伤害风险。
根据ISO 26262标准，功能安全 (FuSa) 一词定义为：不存在因电气和/或电子（E/E）系统故障行为所导致的、由危险源引起的不容许风险。
就硬件要素而言，其目标是防止系统性设计失效，并检测与控制随机硬件故障。系统性故障发生在汽车设计生命周期的开发和制造阶段。随机硬件故障则出现在硬件组件的实际运行寿命期间，由随机缺陷或老化引起。
系统性失效通常采用 FMEA（失效模式与影响分析）等安全分析技术进行定性评估。预防系统性失效需要遵循备受信赖的设计原则、验证和测试方法，采取系统化的设计方法。
利用 FMEDA（失效模式、影响及诊断分析）对随机硬件故障进行定量评估，以证明设计达到目标的 ASIL（汽车安全完整性等级）。有关汽车系统工程中的安全分析，请参阅 Ansys 实践博客。随机硬件 faults（故障）分为永久性故障（如开路或短路）和瞬时故障（如电离辐射引起的临时位反转）。这些故障通过安全机制进行检测和缓解。各种硬件 FuSa 机制包括利用冗余、比较器或多数表决器的技术，例如双核锁步 (DCLS) 和三模/模块化冗余 (TMR)，或者是内置自测试 (BIST)，如逻辑 BIST (LBIST) 或存储器 BIST (MBIST)。
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汽车硬件的功能安全是如何实现的？
汽车硬件功能安全通过在车辆硬件中实施各种安全措施来预防事故，并保护乘员和其他道路使用者免受伤害。
汽车硬件功能安全的一个关键方面在于使用能够检测道路上潜在危险并作出相应反应的传感器和系统。例如，车辆可能配备能够检测其他车辆、行人或道路障碍物的传感器，并利用这些信息调整车速或行驶轨迹，以避免碰撞。
汽车硬件功能安全的另一个重要方面是采用故障安全系统，该系统能够在发生故障或失效时接管车辆控制。这包括：当主系统失效时，能够接管车辆制动、转向或加速的备用系统；或者在发生严重故障时能够将车辆关闭的紧急停机系统。
此外，汽车硬件功能安全还包括落实监管机构制定的安全标准和指南，例如ISO 26262。该标准（标准 ）概述了量产车辆中电气和/或电子系统的功能安全流程。这包括制定安全计划、进行危害分析和风险评估，以及实施安全措施以减轻已识别的危害和风险。
总体而言，汽车硬件功能安全的目标是通过实施各种安全措施和容错系统，并遵循安全标准和指南，最大限度地降低因车辆硬件相关问题导致的事故和伤害风险。
汽车硬件功能安全带来的优势
汽车硬件功能安全是通过在汽车硬件中实施特定措施来提高汽车安全性的一种方法。汽车硬件功能安全的优势包括：
- 预防事故，保障车内人员安全
- 降低汽车制造商因事故被追究责任的风险
- 提升汽车企业在客户心中的声誉
- 帮助汽车企业遵守安全法规
- 为汽车企业节省成本并提升汽车性能
- 开发新的安全技术
为什么汽车硬件功能安全如此重要？
汽车硬件功能安全至关重要，因为它能确保车辆中的系统和组件按照预期运行并在发生故障时进入安全状态。这涵盖了制动、转向和动力总成等系统，以及电子稳定控制和高级辅助驾驶系统 (ADAS) 等电子系统。确保功能安全不仅可以防止事故和人员受伤，还能在发生故障时保护车辆及乘员的安全。此外，功能安全对于满足汽车行业的法规和行业标准也至关重要。
新思科技如何帮助您确保功能安全？
新思科技全面的汽车设计解决方案提供复杂的功能安全（FuSa）分析、实现和验证能力。我们的统一功能安全验证平台是一套完整的解决方案，在单一统一流程下整合了业界领先的 FMEA、FMEDA 以及故障活动（Fault Campaign）管理技术。新思科技原生汽车解决方案提供业内最全面的功能集，可高效实现并验证功能安全机制。
此外，新思科技还提供完善的解决方案来应对可靠性挑战，包括电迁移 (EM)、压降 (IR drop)、器件老化以及强大的冗余通孔插入 (RVI) 功能。
我们的工具已通过 ISO 26262 工具置信水平 (TCL) 1 级认证，可加快质量和功能安全认证。
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