功能安全家族、ASIL、安全生命周期、關鍵術語
ISO 26262「道路車輛—功能安全」(Road vehicles — Functional safety)是針對量產道路車輛(含機電/電子系統)的功能安全標準。核心精神:把風險降低到「可接受」的程度,並用證據證明。
| Part | 主題 | 一句話重點 |
|---|---|---|
| 1 | 詞彙 | 術語與定義 |
| 2 | 功能安全管理 | 安全計畫、確認、安全案例 |
| 3 | 概念階段 | Item 定義、HARA、安全目標 |
| 4 | 系統層開發 | TSR、系統設計與驗證 |
| 5 | 硬體層開發 | 硬體需求、FMEDA |
| 6 | 軟體層開發 | 軟體需求到驗證 |
| 7 | 生產與營運 | 生產、操作、維護 |
| 8 | 支持過程 | CM、變更、驗證、信任度 |
| 9 | ASIL 導向分析 | 分解、FMEA、FTA、DFA |
| 10 | 指南 | 應用指引 |
| 11 | 半導體指南 | 半導體元件指引 |
| 12 | 摩托車適用 | 摩托車領域調整 |
背誦口訣:2 管理、3 概念、4 系統、5 硬體、6 軟體、7 生產、8 支持、9 分析、10–12 是指引。
ASIL(Automotive Safety Integrity Level,汽車安全完整性等級)由 HARA 的 S/E/C 三項評級決定(詳見單元 4)。四級由低到高:
| 等級 | 含義 | 示意 |
|---|---|---|
| QM | 一般品質管理即可 | 音響、導航(無安全需求) |
| ASIL A | 輕度 | 尾燈亮度異常 |
| ASIL B | 中度 | 儀錶警示延遲 |
| ASIL C | 高度 | 煞車輔助失效 |
| ASIL D | 最高 | 主動轉向失效 |
安全目標 SG-01(ASIL C) 「在單點煞車控制失效時,車輛應在 500 ms 內進入安全狀態 (可控制減速至停止),且不造成無意的加速。」 來源:HARA-03(煞車失效情境,S3/E3/C1 → ASIL C) 驗證方式:故障注入測試 + 時序量測(≤ FTTI 500 ms)
動手:把你所在領域最嚴重的失效情境,寫成一個安全目標(含來源與驗證方式)。
ISO 26262 的核心不是替每個功能貼上最高等級,而是先確認「失效會造成什麼不合理風險」,再用 ASIL 調整工程嚴格度。ASIL 只描述方法與證據的強度,不代表功能本身必然安全;還要靠安全機制、驗證、量化分析與生產後回饋共同完成。當設計、硬體、軟體或使用情境改變,原本的安全論證也可能失效,因此變更管理必須把影響分析帶回 HARA、需求與測試。
| 階段 | 主要問題 | 可留下的證據 |
|---|---|---|
| 概念 | 哪些情境不可接受? | Item、HARA、SG |
| 開發 | 如何降低單點與系統性風險? | FSR/TSR、架構、分析 |
| 驗證 | 需求與安全機制真的有效嗎? | 測試、覆蓋率、故障注入 |
| 營運 | 現場資料是否改變假設? | 事件、變更、回饋 |
變更:AEB 雷達取樣率由 30 Hz 改為 20 Hz 1. 重新計算端到端延遲與 FTTI 假設 2. 檢查 HARA 的危害情境是否仍成立 3. 更新 TSR、SWR、架構時序預算 4. 重跑故障注入與資格測試 5. 以變更單、評審紀錄與新基線封存證據
情境:Tier-1 供應商在開發中期收到 OEM 的需求變更: 「增加自動泊車功能,車速 ≤ 10 km/h 時啟動。」 安全經理的反應流程: ┌─ Step 1:影響評估 ────────────────────────────────────────┐ │ 原 HARA 結果:泊車場景 ASIL B(S1 × E2 × C2) │ │ 新增功能:低速自動轉向 + 環境感測融合 │ │ 重新 HARA: │ │ H-02 感測融合錯誤導致碰撞(S2 × E3 × C2)→ ASIL C │ │ H-03 泊車路徑規劃異常(S1 × E2 × C2)→ ASIL B │ │ 結論:新功能引入了 ASIL C 需求,需調整安全計畫。 │ ├─ Step 2:計畫調整 ────────────────────────────────────────┤ │ 安全計畫更新內容: │ │ • 新增安全目標 SG-02:泊車期間感測融合偏差 ≤ 10cm │ │ • 安全分析(FMEA/FTA)重新執行 │ │ • 設計驗證計畫增加自動泊車路徑精度測試 │ │ • ASPICE SWE.1 追溯矩陣新增 12 條安全需求 │ ├─ Step 3:溝通與確認 ──────────────────────────────────────┤ │ 安全經理需: │ │ • 通知 OEM 安全影響分析結果 │ │ • 更新 FMEA 表單並重新計算 RPN │ │ • 確認 FTTI 在泊車場景(≤ 10 km/h)是否需要調整 │ └────────────────────────────────────────────────────────────┘
ISO 26262 Part 2 §6.4.3 明確定義「安全經理」(Safety Manager)的職責: 負責協調安全活動、追蹤安全計畫執行、管理安全相關文件變更。在 ASPICE 框架下,安全經理的角色 與 MAN.3 專案經理高度重疊——實務上常由同一人兼任,但需明確區分「專案管理」 與「安全管理」的職責邊界。
核心挑戰:需求變更管理。每當功能需求變更,安全經理必須評估: ① 是否觸發新的 HARA 情境?② 現有安全機制是否足夠?③ ASIL 等級是否需要調整? 這個「安全影響分析」(Safety Impact Analysis)是 ISO 26262 Part 8 §9 的核心要求, 也是 ASPICE SWE.1 / SYS.2 的隱含要求。
| 症狀 | 可能原因 | 解決方案 |
|---|---|---|
| 安全計畫延誤,里程碑逾期 | 需求變更頻繁,HARA 反覆執行 | 建立變更凍結機制(Change Freeze),在關鍵里程碑前 4 週鎖定需求 |
| 安全影響分析結果與 OEM 認知不一致 | HARA 假設條件未對齊 | 與 OEM 共享 HARA 假設清單,定期對齊場景定義與暴露度參數 |