當(dāng)汽車(chē)從機(jī)械時(shí)代邁入智能時(shí)代，電子電氣系統(tǒng)的復(fù)雜度呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)——L3級(jí)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)包含超千萬(wàn)行代碼，線控制動(dòng)系統(tǒng)的信號(hào)鏈路涉及20余個(gè)電子控制單元(ECU)。在此技術(shù)背景下，ISO 26262-2018作為汽車(chē)功能安全的“黃金法則”，通過(guò)全生命周期管理框架，為智能汽車(chē)建立了從芯片到整車(chē)的安全防護(hù)體系。本文將結(jié)合自動(dòng)駕駛、車(chē)聯(lián)網(wǎng)等前沿場(chǎng)景，探討這一標(biāo)準(zhǔn)的框架邏輯與實(shí)踐要點(diǎn)。
 

　　一、標(biāo)準(zhǔn)邏輯及框架邏輯
 

　　1安全生命周期管理：標(biāo)準(zhǔn)覆蓋汽車(chē)設(shè)計(jì)至報(bào)廢的全生命周期，各階段均配置相應(yīng)活動(dòng)與任務(wù)，以確保功能安全需求達(dá)成。
 

　　2ASIL等級(jí)評(píng)估：ASIL確定基于危害的嚴(yán)重性、暴露概率及可控性三項(xiàng)要素，通過(guò)綜合分析潛在危險(xiǎn)情況，明確對(duì)乘客、行人及其他道路使用者的最壞影響，據(jù)此為不同風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的系統(tǒng)或組件制定對(duì)應(yīng)安全要求。
 

　　3基于風(fēng)險(xiǎn)的安全需求工程：通過(guò)HARA方法識(shí)別產(chǎn)品潛在危害并評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)，依據(jù)評(píng)估結(jié)果確立整體安全目標(biāo)，再將安全目標(biāo)分解為功能安全需求與非功能安全需求，確保需求覆蓋全部安全相關(guān)維度，且可經(jīng)測(cè)試、驗(yàn)證追溯至上層安全目標(biāo)。
 

　　二、核心框架：全生命周期的安全閉環(huán)
 

　　標(biāo)準(zhǔn)確立了貫穿汽車(chē)安全全生命周期的管理理念，其覆蓋范圍包含管理、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、運(yùn)行、服務(wù)及報(bào)廢等關(guān)鍵階段，并在各階段配置相應(yīng)管理要求。該標(biāo)準(zhǔn)框架以功能安全管理為基礎(chǔ)，圍繞概念階段、產(chǎn)品研發(fā)(涵蓋系統(tǒng)級(jí)、硬件級(jí)、軟件級(jí))、生產(chǎn)與操作規(guī)范、支持過(guò)程、基于ASIL的安全分析及配套導(dǎo)則等維度展開(kāi)技術(shù)架構(gòu)。下文將系統(tǒng)解析標(biāo)準(zhǔn)核心章節(jié)的技術(shù)內(nèi)涵。
 

　　1. 術(shù)語(yǔ)體系：構(gòu)建安全領(lǐng)域的 “世界語(yǔ)”
 

　　這一部分在2018版中進(jìn)一步提升了術(shù)語(yǔ)和定義的準(zhǔn)確性及清晰度。術(shù)語(yǔ)體系如同在標(biāo)準(zhǔn)解讀前開(kāi)啟的理解之門(mén)，通過(guò)統(tǒng)一行業(yè)專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)，為后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的理解和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
 

　　實(shí)踐價(jià)值：某自動(dòng)駕駛公司在開(kāi)發(fā)自動(dòng)泊車(chē)系統(tǒng)時(shí)，借助標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語(yǔ)體系明確區(qū)分“傳感器誤檢導(dǎo)致的失效”(歸屬預(yù)期功能安全范疇)與“控制器軟件跑飛”(歸屬傳統(tǒng)功能安全范疇)，有效規(guī)避需求定義歧義。
 

　　2功能安全管理：從 “流程管控” 到 “數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”
 

　　功能安全管理階段猶如駕駛汽車(chē)時(shí)的方向盤(pán)，該階段是對(duì)整個(gè)汽車(chē)電子電氣系統(tǒng)功能安全方向的把控。通過(guò)把相關(guān)安全指標(biāo)的量化，并依據(jù)量化指標(biāo)制定較為精準(zhǔn)的決策。
 

　　組織架構(gòu)與權(quán)責(zé)分配：需明確權(quán)責(zé)邊界，杜絕因職責(zé)不清導(dǎo)致的安全管理盲區(qū)；
 

　　計(jì)劃協(xié)同與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)見(jiàn)：功能安全計(jì)劃與質(zhì)量保證計(jì)劃需形成雙向協(xié)同機(jī)制，覆蓋全生命周期風(fēng)險(xiǎn)預(yù)見(jiàn)，強(qiáng)化前瞻性技術(shù)儲(chǔ)備；
 

　　人員能力建設(shè)：建立動(dòng)態(tài)能力提升機(jī)制，確保人員資質(zhì)與培訓(xùn)體系適配技術(shù)演進(jìn)需求；
 

　　審核評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)化：需細(xì)化審核評(píng)估技術(shù)指標(biāo)，形成量化評(píng)估模型與可追溯的改進(jìn)閉環(huán)。
 

　　3概念階段：場(chǎng)景化危害分析的突破
 

　　概念階段作為汽車(chē)E/E系統(tǒng)功能安全設(shè)計(jì)的起點(diǎn)，主要的安全活動(dòng)如下圖所示：
 

　　危害分析與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估需實(shí)現(xiàn)多維場(chǎng)景覆蓋，即從傳統(tǒng)“功能維度”拓展至“場(chǎng)景維度”。同時(shí)，系統(tǒng)初始架構(gòu)設(shè)計(jì)需兼容未來(lái)技術(shù)升級(jí)路徑與功能擴(kuò)展需求，為后續(xù)研發(fā)提供技術(shù)基準(zhǔn)，其工作質(zhì)量直接影響系統(tǒng)功能安全水平。
 

　　工程實(shí)踐：需遵循ISO 21448(預(yù)期功能安全標(biāo)準(zhǔn))要求，針對(duì)系統(tǒng)預(yù)期功能不足引發(fā)的不可接受風(fēng)險(xiǎn)，依據(jù)車(chē)輛的實(shí)際預(yù)期用途、運(yùn)行場(chǎng)景及環(huán)境條件，界定多維使用場(chǎng)景與受限場(chǎng)景邊界。
 

　　4系統(tǒng)級(jí)開(kāi)發(fā)：架構(gòu)安全的 "雙重保險(xiǎn)"
 

　　在產(chǎn)品研發(fā)的系統(tǒng)階段，標(biāo)準(zhǔn)對(duì)系統(tǒng)層面的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)及驗(yàn)證提出多維度要求。該階段基于概念階段確定的安全目標(biāo)與需求，對(duì)技術(shù)需求進(jìn)行可執(zhí)行性細(xì)化——即需求需滿足可實(shí)現(xiàn)、可設(shè)計(jì)、可驗(yàn)證原則，并通過(guò)軟硬件層級(jí)實(shí)現(xiàn)。
 

　　系統(tǒng)階段包含開(kāi)發(fā)階段與系統(tǒng)集成驗(yàn)證階段：
 

　　開(kāi)發(fā)階段：聚焦技術(shù)安全概念(TSC)的開(kāi)發(fā)與驗(yàn)證；
 

　　集成驗(yàn)證階段：涵蓋軟硬件集成測(cè)試及安全確認(rèn)，需在前期開(kāi)發(fā)完成后啟動(dòng)。
 

5
 

　　硬件級(jí)開(kāi)發(fā)：從 “可靠性”到 “可診斷性”
 

　　硬件級(jí)開(kāi)發(fā)流程以系統(tǒng)需求為基準(zhǔn)，依次執(zhí)行以下技術(shù)路徑：
 

　　(1)需求分解與安全定義：拆解系統(tǒng)需求，明確安全目標(biāo)及ASIL等級(jí)；
 

　　(2)架構(gòu)設(shè)計(jì)與器件選型：基于可靠性原則開(kāi)展冗余設(shè)計(jì)，完成架構(gòu)設(shè)計(jì)并執(zhí)行車(chē)規(guī)級(jí)元器件選型；
 

　　(3)電路設(shè)計(jì)與驗(yàn)證：實(shí)施詳細(xì)電路設(shè)計(jì)及仿真驗(yàn)證，確保功能與性能達(dá)標(biāo)；
 

　　(4)樣品測(cè)試與迭代優(yōu)化：制作原型件并通過(guò)功能、性能、可靠性測(cè)試，持續(xù)收集反饋并實(shí)施迭代優(yōu)化；
 

　　(5)量產(chǎn)準(zhǔn)備與質(zhì)量管控：建立量產(chǎn)工藝規(guī)范，通過(guò)過(guò)程數(shù)據(jù)監(jiān)控實(shí)現(xiàn)持續(xù)改進(jìn)。
 

　　基于標(biāo)準(zhǔn)要求，需集成內(nèi)置自測(cè)(BIST)、故障檢測(cè)電路等安全機(jī)制，實(shí)現(xiàn)故障實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與定位精度提升，提升系統(tǒng)安全性與維護(hù)效率，硬件階段其技術(shù)路徑如下圖所示。
 

6軟件級(jí)開(kāi)發(fā)：應(yīng)對(duì) “代碼爆炸”的安全范式
 

　　功能安全軟件級(jí)開(kāi)發(fā)以需求分析為起點(diǎn)，將系統(tǒng)級(jí)技術(shù)安全需求轉(zhuǎn)化為軟件安全需求并明確ASIL等級(jí)。隨后進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計(jì)與代碼實(shí)現(xiàn)，依次開(kāi)展單元測(cè)試、集成測(cè)試等多輪驗(yàn)證，通過(guò)形式化驗(yàn)證與故障注入測(cè)試確保安全機(jī)制有效性。最終與硬件集成完成聯(lián)合調(diào)試，并通過(guò)持續(xù)優(yōu)化迭代完善系統(tǒng)。同時(shí)，依托全生命周期需求追溯與代碼管控，構(gòu)建全生命周期安全管控體系，為汽車(chē)軟件安全構(gòu)建技術(shù)屏障。
 

　　軟件階段安全活動(dòng)如下圖所示。
 

7生產(chǎn)與運(yùn)維
 

　　在項(xiàng)目安全管理階段，需基于開(kāi)發(fā)成果對(duì)技術(shù)相關(guān)項(xiàng)實(shí)施確認(rèn)評(píng)審、審核及評(píng)估，并歸檔形成安全檔案集。完成上述技術(shù)確認(rèn)后，發(fā)布生產(chǎn)許可文件，標(biāo)志著產(chǎn)品具備量產(chǎn)準(zhǔn)入資質(zhì)。生產(chǎn)運(yùn)行及報(bào)廢過(guò)程旨在建立維護(hù)安全要素的全周期管控體系，通過(guò)制定工藝規(guī)范與操作指南，確保安全部件在全生命周期內(nèi)的功能安全。
 

　　典型應(yīng)用：生產(chǎn)追溯體系——需構(gòu)建“芯片-電路板-整車(chē)”三級(jí)溯源架構(gòu)。例如某工廠采用區(qū)塊鏈技術(shù)記錄ECU焊接工藝參數(shù)及測(cè)試數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)全生命周期數(shù)據(jù)溯源與防篡改。
 

8.支持過(guò)程：筑造隱形支柱
 

　　在汽車(chē)功能安全中，功能安全支持過(guò)程雖不直接參與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，卻是確保整個(gè)功能安全體系穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，猶如汽車(chē)的隱形支柱，默默支撐起安全大廈。支持過(guò)程的活動(dòng)如下圖所示。它們貫穿于汽車(chē)開(kāi)發(fā)的全生命周期，與各個(gè)開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)緊密相連。它通過(guò)對(duì)工具、文檔、變更和人員等方面的有效協(xié)同機(jī)制，為功能安全提供了堅(jiān)實(shí)的保障，確保功能安全管理要求的有效落實(shí)。
 

9安全分析與ASIL等級(jí)分解
 

　　安全分析活動(dòng)需貫穿概念階段、系統(tǒng)階段及軟硬件階段的開(kāi)發(fā)全流程。根據(jù)安全目標(biāo)ASIL等級(jí)差異，需選擇適配的安全分析方法。ASIL等級(jí)分解作為ISO 26262的核心策略，通過(guò)將高等級(jí)安全需求合理分配至多個(gè)子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)復(fù)雜度與成本的有效控制。
 

　　10應(yīng)用導(dǎo)則：從 “標(biāo)準(zhǔn)解讀” 到 “實(shí)戰(zhàn)指南”
 

　　ISO 26262 第 10 部分是功能安全領(lǐng)域價(jià)值的指南性內(nèi)容，不具強(qiáng)制約束效力。它詳細(xì)闡釋標(biāo)準(zhǔn)核心概念，以實(shí)際案例展示如何確立安全目標(biāo)、劃分安全完整性等級(jí)，助力理解其他部分。適用于安全相關(guān)電子電氣系統(tǒng)，能幫從業(yè)者深入掌握標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)功能安全工作開(kāi)展 。
 

　　11新增：Part 11 對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的重塑
 

　　ISO 26262-2018 的 Part 11 將半導(dǎo)體設(shè)計(jì)納入功能安全管理范疇，聚焦汽車(chē)電氣與電子系統(tǒng)的半導(dǎo)體層面。該部分為半導(dǎo)體設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及測(cè)試全流程提供技術(shù)規(guī)范，它為半導(dǎo)體開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、測(cè)試等環(huán)節(jié)提供詳盡指引，助力企業(yè)滿足功能安全需求，例如規(guī)范芯片設(shè)計(jì)中的故障檢測(cè)與容錯(cuò)機(jī)制，確保半導(dǎo)體在復(fù)雜工況下可靠運(yùn)行，降低汽車(chē)因半導(dǎo)體失效引發(fā)的安全風(fēng)險(xiǎn)。
 

　　其中一些典型實(shí)踐應(yīng)用，如芯片設(shè)計(jì)中IP核安全認(rèn)證的需求，針對(duì)跨國(guó)團(tuán)隊(duì)分布式開(kāi)發(fā)的協(xié)同，以及針對(duì)量產(chǎn)階段監(jiān)控，比如建立芯片現(xiàn)場(chǎng)失效數(shù)據(jù)反饋機(jī)制等。
 

　　三、總結(jié)與展望：
 

　　ISO 26262-2018 不僅是一套合規(guī)性框架，更是智能汽車(chē)時(shí)代的安全技術(shù)創(chuàng)新指南。在車(chē)企聚焦算力、算法與數(shù)據(jù)的競(jìng)爭(zhēng)格局下，功能安全已成為隱藏在技術(shù)冰山之下的基石 ——其價(jià)值未必直接體現(xiàn)為用戶感知價(jià)值，卻是所有創(chuàng)新可行性的前提條件。
 

　　未來(lái)，隨著標(biāo)準(zhǔn)的持續(xù)演進(jìn)與技術(shù)的深度融合，汽車(chē)功能安全將從 “后置驗(yàn)證”走向“前置設(shè)計(jì)”，從 “單點(diǎn)管控”走向 “系統(tǒng)協(xié)同”。這一進(jìn)程中，真正的挑戰(zhàn)不僅是技術(shù)的突破，更是安全文化在研發(fā)、生產(chǎn)、運(yùn)維全鏈條的滲透 —— 畢竟，可靠的解決方案，最好是 “從一開(kāi)始就做對(duì)”。