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定義
汽車硬體功能安全是指在車輛硬體中設計與實施安全措施，以預防事故發生，並保護乘員及其他道路使用者免受傷害。這可能包括感測器及系統等措施，用以偵測並應對道路上的潛在危險，以及在發生故障或失效時能接管車輛控制權的失效安全系統。 汽車硬體功能安全的目标，是將因車輛硬體相關問題所導致的事故與傷害風險降至最低。
「功能安全」（FuSa）一詞的定義為 ISO 26262 定義為：不存在因電氣與電子（E/E）系統運作失常所導致之危害而產生的不可接受風險。
就硬體元件而言，其目標在於預防系統性設計失效，並偵測及控制隨機硬體故障。系統性故障發生於汽車設計生命週期的開發與製造階段；而隨機硬體故障則出現在硬體元件的運作壽命期間，其成因在於隨機缺陷或老化。
系統性故障是透過安全分析技術（例如 FMEA，即失效模式與影響分析）進行定性評估。要預防系統性故障，必須採用系統化的設計方法，並遵循經過充分驗證的設計原則、驗證與測試流程。
透過 FMEDA（失效模式、影響與診斷分析）對隨機硬體故障進行定量評估，以證明該設計達到目標ASIL（汽車安全完整性等級）。關於汽車系統工程中的安全分析，請參閱 Ansys 實務部落格。隨機硬體故障可分為永久性故障（例如開路或短路）與暫態故障（例如因電離輻射導致的暫時性位元翻轉）。這些故障會透過安全機制進行偵測與緩解。 現有各式各樣的硬體故障安全機制，例如利用冗餘與比較器或多數決投票器（如雙核心鎖步 (DCLS) 及三模/模組化冗餘 (TMR)）的技術，或是內建自檢 (BIST) 機制，例如邏輯 BIST (LBIST) 或記憶體 BIST (MBIST)。
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汽車硬體的功能安全是如何運作的？
汽車硬體功能安全是透過在車輛硬體中實施各種安全措施，以預防事故發生，並保護乘員及其他道路使用者免受傷害。
汽車硬體功能安全的一個關鍵面向，在於運用能夠偵測道路上潛在危險並據此做出反應的感測器與系統。例如，車輛可能配備能偵測其他車輛、行人或道路障礙物的感測器，並利用這些資訊調整車速或行駛軌跡，以避免碰撞。
汽車硬體功能安全另一個重要面向，在於採用故障安全系統，該系統能在發生故障或失效時接管車輛的控制權。這可能包括：當主要系統失效時，能接管車輛煞車、轉向或加速控制的備用系統；或是當發生嚴重故障時，能使車輛停機的緊急關機系統。
此外，汽車硬體的功能安全還包括落實由監管機構所制定的安全標準與指引，例如ISO 26262 。該標準闡述了量產車輛中電氣及／或電子系統的功能安全流程，其中包括制定安全計畫、進行危害分析與風險評估，以及實施安全措施以減輕已識別的危害與風險。
總體而言，汽車硬體功能安全的主要目標，是透過實施各項安全措施與防故障系統，並遵循安全標準與指引，將車輛中因硬體相關問題所導致的事故與傷害風險降至最低。
汽車硬體功能安全的好處
汽車硬體功能安全是一種透過在汽車硬體中實施特定措施，以提升車輛安全性的方法。汽車硬體功能安全的優點包括：
- 預防事故並保障車內人員安全
- 降低汽車製造商因事故而被追究責任的風險
- 提升汽車公司於客戶心中的聲譽
- 協助汽車製造商遵守安全法規
- 為汽車製造商節省成本並提升車輛性能
- 開發新的安全技術
為何汽車硬體的功能安全至關重要？
汽車硬體的功能安全至關重要，因為它能確保車輛中的系統與組件按預期運作，並在發生故障時以安全的方式失效。這包括煞車、轉向和動力傳動系統，以及電子穩定控制系統和先進駕駛輔助系統（ADAS）等電子系統。確保功能安全不僅能預防事故與傷害，還能於發生故障時保護車輛及其乘員。 此外，功能安全對於符合汽車產業的法規與行業標準至關重要。
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新思科技’ 全面的汽車設計解決方案提供複雜的功能安全分析、實作與驗證能力。我們的統一功能安全驗證平台是一套完整的解決方案，將業界頂尖的 FMEA、FMEDA 及故障案例管理技術整合於單一統一的工作流程中。 新思科技’ 原生汽車解決方案提供業界最全面的功能集，可高效地實作與驗證功能安全機制。
新思科技 此外，還提供完整的解決方案，以應對可靠性方面的挑戰，包括電磁干擾（電遷移 , EM）、電壓降（IR）、元件老化，以及強健的冗餘過孔插入（RVI）功能。
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