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    在汽車發展新趨勢中確保功能安全對車載網絡的意義

    發布時間:2023-06-08 責任編輯:lina

    【導讀】現代汽車的功能越來越多,新的挑戰也隨之出現。盡管功能安全在汽車業不是一個新課題,但隨著時間的推移,它越來越受到關注。作為設計原則,功能安全的重點在于使用電子電氣(E/E)設備時,降低其帶來人身傷害或人體健康損害的風險。功能安全原則致力于解決隨機硬件故障和系統故障——均與車載網絡(IVN)產品相關。


    在汽車發展新趨勢中確保功能安全對車載網絡的意義


    現代汽車的功能越來越多,新的挑戰也隨之出現。盡管功能安全在汽車業不是一個新課題,但隨著時間的推移,它越來越受到關注。作為設計原則,功能安全的重點在于使用電子電氣(E/E)設備時,降低其帶來人身傷害或人體健康損害的風險。功能安全原則致力于解決隨機硬件故障和系統故障——均與車載網絡(IVN)產品相關。


    汽車業近期的發展趨勢對功能安全提出了更高要求。比如,自動駕駛需要汽車接管駕駛任務并做出關鍵決策。自動駕駛對于OEM廠商和最終用戶來說都是獨一無二的機會,但需要新的解決方案來滿足所需的高安全級別。


    在汽車發展新趨勢中確保功能安全對車載網絡的意義

    基于以太網的車載網絡傳輸功能安全關鍵信息


    新的汽車趨勢正在重新定義車載網絡


    車載網絡不斷發展,以適應自動駕駛汽車帶來的數據量增加。數據必須易于獲取且安全,以便進行實時處理和決策, 還需要降低線束成本和重量。


    這些變化正在改變車載網絡架構,并推動架構分區,即汽車功能分散在整個網絡,且更依賴通信能力。相對于以往基于域的子網而言,功能安全在通信網絡中更加重要。

     

    在汽車發展新趨勢中確保功能安全對車載網絡的意義

    圖中的電子電氣分區架構顯示了汽車功能在網絡上的分散分布


    系統功能安全和可用性:以太網物理層(PHY)如何提供支持


    隨著汽車功能更加分散化,車載網絡在確保系統功能安全和可用性方面的作用日益增強。現代汽車需要高度可靠且高速的數據通信骨干網,而骨干網需通過汽車以太網實現。交換機和物理層等以太網組件需要集成高級監測和診斷功能,以實現系統安全性和可用性目標。


    物理層級的高級監測和診斷功能可在系統層級改進故障反應。檢測故障所需的時間降至最低,系統的響應時間縮短。它們還可增強系統級故障定位,因為物理層會標記任何可能妨礙其正常運行的問題。這兩種方法結合有助于在盡可能短的時間內對系統級故障做出反應。


    網絡IC功能可預防、預測和應對故障情況,為功能安全做出重大貢獻。ISO26262等標準為功能安全評估提供了必要的指導。ISO26262定義了功能安全系統開發的方法;除了一些帶有串行通信示例的一般準則外,沒有具體的系統要求。


    汽車以太網支持未來軟件定義汽車。詳細了解恩智浦完整的以太網解決方案。


    TJA1103簡介:恩智浦首款符合ASIL B的以太網物理層


    由于車載網絡將在下一代汽車功能安全方面繼續發揮重要作用,恩智浦將更加重視網絡組件的質量和可靠性。因此,網絡組件開放必須遵循ISO26262,以降低因電子電氣系統故障而造成的風險。


    恩智浦在汽車業有悠久發展歷史,積累了深厚的專業知識,可遵循ISO26262開發產品,為系統的功能安全和可用性提供支持。恩智浦將推出首款符合ASIL B標準的可擴展物理層系列器件TJA1103。


    TJA1103的開發符合ISO26262標準,有助于防止系統故障,同時確保所有相關的功能安全文檔可用。在啟動過程中的自診斷部署在硬件中,可防止潛在故障并支持隨機故障檢測。如果在功能安全環境中使用, TJA1103的錯誤通知功能允許主控制器做出相應的反應并恢復系統。如果無法恢復,則將受影響的部分設置為安全狀態,以確保網絡其余部分的安全通信。這樣,網絡的可靠性和質量可以得到提升,實現安全通信。


    作者:

     

    在汽車發展新趨勢中確保功能安全對車載網絡的意義

    Jakob Smonig

    恩智浦半導體產品市場經理


    Jakob Smonig是車載網絡產品線的產品市場經理,負責100BASE-T1汽車以太網產品組合的全球市場營銷。他曾在IVN運營部門擔任項目經理,負責優化生產。Jakob擁有奧地利格拉茨技術大學電氣工程和商業碩士學位。


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