ISO 26262《道路車輛功能安全》國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),是針對(duì)總重不超過(guò)3.5噸八座乘用車,以安全相關(guān)電子電氣系統(tǒng)的特點(diǎn)所制定的功能安全標(biāo)準(zhǔn),基于IEC 61508《安全相關(guān)電氣/電子/可編程電子系統(tǒng)功能安全》制定,在2011年11月15日正式發(fā)布,這一標(biāo)準(zhǔn)給汽車制造商提出了新的挑戰(zhàn):必須測(cè)試當(dāng)汽車傳感器發(fā)生故障時(shí)車輛的可控性。ISO26262從2005年11月起正式開(kāi)始制定,經(jīng)歷了大約6年左右的時(shí)間,已于2011年11月正式頒布,成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)標(biāo)GB/T34590于2017年發(fā)布,基本和ISO26262保持一致。
安全在將來(lái)的汽車研發(fā)中是關(guān)鍵要素之一,新的功能不僅用于輔助駕駛,也應(yīng)用于車輛的動(dòng)態(tài)控制和涉及到安全工程領(lǐng)域的主動(dòng)安全系統(tǒng)。將來(lái),這些功能的研發(fā)和集成必將加強(qiáng)安全系統(tǒng)研發(fā)過(guò)程的需求,同時(shí),也為滿足所有預(yù)期的安全目的提供證據(jù)。隨著系統(tǒng)復(fù)雜性的提高,軟件和機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用,來(lái)自系統(tǒng)失效和隨機(jī)硬件失效的風(fēng)險(xiǎn)也日益增加,制定ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)的目的是使得人們對(duì)安全相關(guān)功能有一個(gè)更好的理解,并盡可能明確地對(duì)它們進(jìn)行解釋,同時(shí)為避免這些風(fēng)險(xiǎn)提供了可行性的要求和流程。
在實(shí)際工作中,這意味著測(cè)試部門需要采集當(dāng)某傳感器失靈時(shí),在各種駕駛操作情況下的車輛性能數(shù)據(jù)。該測(cè)試的難點(diǎn)在于:高精度的位置 (±3cm)數(shù)據(jù)、ECU內(nèi)部數(shù)據(jù)、傳感器信號(hào)、車輛CAN總線數(shù)據(jù)等信號(hào)的采集,甚至是包括視頻信號(hào)的采集,都必須是同步的。下面以具體實(shí)例展開(kāi)說(shuō)明。
具體案例
某客戶要求德維創(chuàng)公司幫助其測(cè)試在一個(gè)航向角速度傳感器發(fā)生故障時(shí)車輛的偏航情況。這種測(cè)試之前也做過(guò),不過(guò)當(dāng)時(shí)僅僅是憑借駕駛員的主觀感覺(jué)來(lái)判定駕駛操作的危險(xiǎn)程度,這不符合新的ISO標(biāo)準(zhǔn)。為了得到客觀的數(shù)據(jù),該客戶裝備了德維創(chuàng)的測(cè)試儀器,包括一套陀螺儀/GPS系統(tǒng)和一個(gè)安裝在試驗(yàn)場(chǎng)的DGPS基站。該系統(tǒng)的位置測(cè)試精度達(dá)到±3 cm。
該客戶的實(shí)際測(cè)試情況為:駕駛員駕駛車輛以大約20°/s的角速度在一個(gè)圓形環(huán)道上行駛,通過(guò)對(duì)CAN總線信號(hào)加入一個(gè)階躍函數(shù)信號(hào)來(lái)模擬航向角速度傳感器的故障;測(cè)試的結(jié)果是汽車偏離原來(lái)的軌跡達(dá)3.5m。
一旦偏航角速度傳感器發(fā)生故障,車輛可能會(huì)偏離到另一條車道而導(dǎo)致交通事故。當(dāng)然,客戶的目標(biāo)是任何時(shí)候都能正常控制車輛。因此,車輛上安裝的ESP系統(tǒng)就需要改進(jìn)??蛻舨粌H僅是想得到車輛偏離軌跡的結(jié)果,更要了解ECU內(nèi)部的數(shù)據(jù)。大部分的ECU的內(nèi)部數(shù)據(jù)都可以通過(guò)一個(gè)特殊的接口(網(wǎng)口XCP協(xié)議)進(jìn)行讀取。德維創(chuàng)支持網(wǎng)口XCP協(xié)議,這樣,對(duì)德維創(chuàng)系統(tǒng)而言,ECU就像一個(gè)智能傳感器。
測(cè)試完成畫面
為了改進(jìn)ESP系統(tǒng),在測(cè)試中我們需要同步采集ECU內(nèi)部參數(shù)。對(duì)照測(cè)試數(shù)據(jù),我們發(fā)現(xiàn)ESP系統(tǒng)沒(méi)有針對(duì)航向速度傳感器信號(hào)做充分的真實(shí)性檢查。在這種情況下, ESP應(yīng)當(dāng)判斷出傳感器信號(hào)是錯(cuò)誤的信號(hào)。
利用德維創(chuàng)測(cè)試系統(tǒng),可以改進(jìn)和驗(yàn)證ECU軟件控制算法,從而判斷傳感器信號(hào)的真假,以正確控制車輛。
在對(duì)ESP進(jìn)行改進(jìn)后,再進(jìn)行同樣的測(cè)試,ESP可以判斷出航向角速度傳感器信號(hào)是無(wú)效的,從而不會(huì)有任何動(dòng)作。這樣,車輛不會(huì)改變行駛軌跡而保證安全。
測(cè)試步驟
為了測(cè)試在航向角速度傳感器故障情況下的車輛可控性,需要做兩種測(cè)試:以勻速直線行駛,或以0.5g的恒定側(cè)向加速度在一個(gè)環(huán)形道路行駛;在特定的彎道(如ISO變道試驗(yàn)規(guī)定的路線)上行駛。如果ECU出現(xiàn)故障信號(hào),汽車可能會(huì)發(fā)生側(cè)滑而偏離車道。德維創(chuàng)系統(tǒng)已經(jīng)準(zhǔn)備好了兩種測(cè)試的系統(tǒng)配置文件。這些系統(tǒng)配置文件稍加修改,即可用于其他各種不同的測(cè)試項(xiàng)目。
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