自动驾驶硬件功能安全面临的挑战

杨莉 董昊旻 隋建鹏

（1.中国第一汽车股份有限公司 智能网联开发院，长春 130013；2.中国第一汽车股份有限公司 研发总院，长春130013）

主题词：ISO 26262 硬件功能安全 自动驾驶

缩略语

DV Design Validation

HSR Hardware Safety Requirement

DFMEA Design Failure Mode and Effects Analysis

FTA Fault Tree Analysis

ASIL Automotive Safety Integration Level

FMEDA Failure Mode Effects and Diagnostic Analysis

HARA Hazard Assessment by Risk Analysis

SG Safety Goal

LFM Latent Failure Matric

SPFM Single Point Failure Matric

PMHF Probability Metric for Random Hardware Failures

BOM Bill of Material

FIT Fault Injection Test

GPU Graphics Processing Unit

FPGA Field-Programmable Gate Array

ASIC Application Specific Integrated Circuit

1 前言

在过去的十年中，针对自动驾驶汽车的研究和应用呈现了爆发式的增长，大量的自动驾驶相关基础技术越来越成熟。目前，以戴姆勒、宝马、奥迪、福特、东风日产、沃尔沃、上汽、一汽为代表的国内外主流整车厂都在进行自动驾驶相关领域技术的研发，每年的国际消费类电子产品展览会（CES：International Consumer Electronics Show）上，可以看到越来越多的自动驾驶样车的演示[1]。有理由相信颠覆性的自动驾驶技术将带来交通和移动出行领域的又一次重大变革。

然而，随着算法复杂度的增加和自动驾驶等级的提高，安全性成为了影响自动驾驶汽车真正落地的重要阻碍。2011年，作为汽车行业专用的功能安全标准，ISO 26262应运而生。ISO 26262为汽车生产商提供了一整套系统的设计方法来识别危险源，提升汽车的安全性。

ISO 26262标准包含概念层面、系统层面、硬件层面、软件层面、管理层面等部分，本文仅重点针对硬件层面，分析硬件功能安全开发与传统汽车电子电气硬件开发的融合，并基于此，提出自动驾驶汽车计算平台硬件功能安全开发面临的风险和挑战。

2 硬件功能安全开发与传统硬件开发的融合

随着汽车电动化、智能化、网联化、共享化的程度越来越高，汽车电子模块也越来越多，为整车的性能提升和用户体验发挥着巨大的作用。……