汽車車身計算機(jī)中的安全性能

2007年02月01日 13:32:40人氣：370來源：煙臺勾股通信技術(shù)有限公司

開車是一件非常危險的事情。對于跳傘運動員來說，zui危險的實際是開車從家到機(jī)場這段路程。2002年，歐洲總共有46000多人死于車禍。這個數(shù)字比這一地區(qū)的艾滋病、腦膜炎、吸毒、哮喘和暴力犯罪及火災(zāi)的死亡總?cè)藬?shù)還要高。

　　政府對這一統(tǒng)計數(shù)字感到非常震驚，多年來一直試圖通過訴訟方式，改進(jìn)這些車輛的安全狀況，預(yù)防其對公眾造成的傷害。自英國于1861年*次制定出每小時不超過10英里的速度限制，到美國zui近制定胎壓監(jiān)測立法（這部法律將于2007年8月生效實施），人類就從未停止旨在提高道路安全的努力。

　　不僅僅是政府感到有義務(wù)改進(jìn)車輛的安全性能，公眾也非常想購買更為安全的汽車。因此，汽車行業(yè)一直在朝這個方向努力。NCAPzui近的調(diào)查顯示，安全性能是繼價格和功能之后，消費者在購買新車時zui關(guān)心的問題。

　　在NCAP測試中達(dá)到4星或4星以上的安全性能評級，可以將嚴(yán)重或致命傷害的幾率減少30% 。這清晰地表明，消費者對更為安全的汽車功能的需求日益增加，并且這些安全功能在挽救生命方面也變得越來越有效。

　　*輛在NCAP安全標(biāo)準(zhǔn)中獲得5星的汽車是2001年3月生產(chǎn)的雷諾Laguna ，其它汽車的安全標(biāo)準(zhǔn)也接近5星，這表明不但乘客和司機(jī)的安全保護(hù)得到較大提高，行人的安全也有了保障。

　　所面臨的問題

　　隨著當(dāng)今生產(chǎn)的汽車越來越多地加入電子元器件，很顯然，這些系統(tǒng)的安全也變得越來越重要。飛機(jī)早在幾年前就開始使用“線控飛行”系統(tǒng)，但它目前還沒有遇到汽車行業(yè)所面臨的價格壓力。一些航空系統(tǒng)經(jīng)常使用系統(tǒng)的冗余性，對一些特定系統(tǒng)，有時甚至達(dá)到了“四倍冗余” 。汽車行業(yè)向自己發(fā)出挑戰(zhàn)，它必須在不增加汽車成本的情況下達(dá)到類似的水平。現(xiàn)在，該是一級制造商及其供應(yīng)商提出創(chuàng)新解決方案，以競爭力的價格解決重要的安全問題的時候了。
SIL水平

　　1998年，IEC發(fā)布了61508標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)中包含一些如何把電子系統(tǒng)中的故障降到zui低限度的要求。它給出了系統(tǒng)完整性或其“SIL”水平的幾個定義。根據(jù)每小時出現(xiàn)的危險故障的幾率，可以對應(yīng)用和系統(tǒng)進(jìn)行如下分類：

　　1 FIT (Failure In Time)就相當(dāng)于每小時的危險故障幾率為10-9，因此，完整的系統(tǒng)必須在設(shè)備的安全預(yù)算內(nèi)，其中，F(xiàn)IT的總累積數(shù)就是SIL水平的描述。

　　決定應(yīng)用要求的SIL水平絕不是一件簡單的工作。很顯然，飛機(jī)的關(guān)鍵系統(tǒng)至少需要符合SIL3，在有些情況下甚至要求SIL4。在汽車中，它表現(xiàn)得沒這么明顯。但有很多這樣的例子，如線控轉(zhuǎn)向或線控制動等，它們明顯都要求這樣的高水平。系統(tǒng)還提供幾種工具，用于分析系統(tǒng)所需的SIL水平。本文無意為不同的系統(tǒng)分配不同的SIL要求，只是說明當(dāng)今的汽車中有幾個必須認(rèn)真考慮的關(guān)鍵的安全系統(tǒng)。

　　很明顯，汽車的操縱和制動系統(tǒng)zui為重要。但是，汽車的照明系統(tǒng)或風(fēng)擋刮水器的重要程度如何呢？在雨天，什么樣的FIT水平是系統(tǒng)控制風(fēng)擋刮水器所能接受的呢？哪些系統(tǒng)“與安全有關(guān)”已越來越不成問題，越來越多的問題是，還有沒有不安全的系統(tǒng)。

　　當(dāng)今汽車中的大多數(shù)系統(tǒng)都連接在CAN總線或LIN子總線上。這就帶來了進(jìn)一步的問題：在一些非關(guān)鍵應(yīng)用（如GPS）上的任何錯誤如何能夠傳播到另外一個系統(tǒng)（如車門模塊）或另一個關(guān)鍵應(yīng)用上。是不是車內(nèi)的每個系統(tǒng)都應(yīng)該zui少有SIL2級？

　　可以肯定的是，隨著車身計算機(jī)融入了越來越多的功能，對這些應(yīng)用的SIL評級的關(guān)注也將變得更為強(qiáng)烈。市場上有OEM將方向盤鎖融入網(wǎng)關(guān)或BCU的事例。很顯然，如果方向盤由于系統(tǒng)故障而被鎖住，那么造成的結(jié)果就可能是災(zāi)難性的，這就導(dǎo)致某些BCU系統(tǒng)要求SIL3的狀態(tài)。
軟件是誰寫的？

　　在目前的環(huán)境中，應(yīng)用開發(fā)人員面臨的另一個問題就是軟件開發(fā)問題。自從軟件不再是由一個團(tuán)隊而是由來自幾家不同公司的幾個團(tuán)隊編寫的以來，這個問題就一直存在。CAN驅(qū)動軟件可能來自一家廠商，新運算法則可能來自于另外一家專業(yè)公司，而特定標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的算法可能又由OEM和/或一級供應(yīng)商編寫。有了這些來自不同來源的混合軟件，OEM日益密切關(guān)注這些問題就不足為奇了。

　　事實證明，軟件缺陷也越來越成為一個重要問題。2000年，Marcus和Stern就已經(jīng)指出，40%的系統(tǒng)故障都是由軟件缺陷引起的。隨著軟件復(fù)雜性的增加以及軟件供應(yīng)商數(shù)量的增長，軟件缺陷將來肯定會成為更為重要的問題。

　　飛思卡爾的*產(chǎn)品

　　新的飛思卡爾S12X產(chǎn)品系列提供了眾多新一代汽車車身計算機(jī)所要求的功能。在為現(xiàn)有解決方案提供一條降低成本的路徑的同時，還為未來的BCU提供了眾多優(yōu)勢。

　　S12X系列具有減輕故障向系統(tǒng)中的其它設(shè)備擴(kuò)散的功能。其時鐘監(jiān)控和電壓監(jiān)控功能得到了極大的改進(jìn)，因此可以快速有效地響應(yīng)系統(tǒng)中的故障。這些功能允許微控制器監(jiān)測振蕩器的問題，并代以從內(nèi)部時鐘運行。這不但消除了對另一個時鐘的需要，還使微控制器能連續(xù)監(jiān)控振蕩器，把振蕩器從“安全”狀態(tài)恢復(fù)到“正常”狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：CAN 微控制器振蕩器控制器

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