Hai! Sebagai penyediaKeamanan Fungsional ASIL-D, Saya sangat terlibat di bidang keselamatan otomotif. Hari ini, saya akan berbagi dengan Anda cara merancang sistem redundan untuk kepatuhan ASIL - D.

Pengertian ASIL - D

Pertama, mari kita pahami dengan jelas apa itu ASIL - D. ASIL, yang merupakan singkatan dari Automotive Safety Integrity Level, adalah sistem klasifikasi risiko yang ditentukan dalam ISO 26262. ASIL - D adalah level tertinggi dalam sistem ini, yang mewakili persyaratan keselamatan paling kritis. Dalam aplikasi yang memerlukan kepatuhan ASIL - D, sepertiPengereman Otonomsistem, satu titik kegagalan dapat menyebabkan situasi yang sangat berbahaya, seperti tabrakan. Jadi, redundansi adalah strategi kunci untuk memenuhi standar keselamatan yang ketat ini.

Mengapa Redundansi?

Redundansi adalah tentang memiliki sistem cadangan. Dalam sistem yang sesuai dengan ASIL - D, tujuannya adalah untuk meminimalkan kemungkinan kegagalan kritis keselamatan. Sebuah sistem mungkin gagal karena kegagalan fungsi perangkat keras, gangguan perangkat lunak, atau faktor lingkungan. Dengan menambahkan komponen yang berlebihan, kita dapat memastikan bahwa jika satu bagian gagal, bagian lain dapat mengambil alih dan menjaga sistem tetap berfungsi dengan aman.

Merancang Sistem Redundan

1. Redundansi Komponen

Pendekatan yang paling mudah adalah dengan menduplikasi komponen penting. Misalnya, dalam sistem sensor kendaraan otonom, kita dapat menggunakan dua atau lebih sensor lidar daripada hanya memiliki satu sensor lidar. Sensor-sensor ini harus independen satu sama lain dalam hal pasokan daya, pemrosesan sinyal, dan lokasi fisik. Dengan cara ini, jika salah satu sensor rusak, sensor lainnya masih dapat menyediakan data yang diperlukan untuk sistem kendali kendaraan.

Saat memilih komponen redundan, penting untuk mempertimbangkan keandalan dan kompatibilitasnya. Komponen harus memiliki tingkat kegagalan yang rendah dan dapat bekerja sama dengan lancar. Selain itu, kita perlu memastikan bahwa komponen redundant tidak mengalami mode kegagalan yang sama. Misalnya, jika satu sensor sensitif terhadap jenis interferensi elektromagnetik tertentu, sensor redundan harus dirancang agar kebal terhadap interferensi tersebut.

2. Redundansi Daya

Kekuasaan adalah sumber kehidupan sistem elektronik apa pun. Dalam sistem yang sesuai dengan ASIL - D, kita tidak dapat mengandalkan satu sumber daya saja. Sistem catu daya ganda adalah solusi umum. Salah satu sumber tenaga dapat berupa aki utama kendaraan, dan sumber lainnya dapat berupa aki cadangan atau sistem pembangkit tenaga sekunder. Sumber daya ini harus diisolasi satu sama lain untuk mencegah satu kegagalan terkait daya yang mematikan seluruh sistem.

Kita juga perlu memiliki sistem manajemen daya. Sistem ini dapat memonitor sumber listrik dan beralih ke sumber cadangan secara otomatis jika sumber utama gagal. Selain itu, sistem harus dapat mendeteksi kondisi daya abnormal, seperti tegangan berlebih atau tegangan rendah, dan mengambil tindakan yang tepat untuk melindungi sistem.

3. Redundansi Perangkat Lunak

Perangkat lunak merupakan bagian integral dari sistem otomotif modern. Untuk mencapai kepatuhan ASIL - D, kita perlu memiliki arsitektur perangkat lunak yang redundan. Salah satu pendekatannya adalah dengan menggunakan implementasi perangkat lunak yang beragam. Ini berarti memiliki dua atau lebih program perangkat lunak yang menjalankan fungsi yang sama tetapi dikembangkan menggunakan algoritma, bahasa pemrograman, dan proses pengembangan yang berbeda.

Misalnya, dalam sebuahPengereman Otonomsistem, satu modul perangkat lunak dapat menggunakan algoritma kontrol tradisional, sementara yang lain dapat menggunakan algoritma berbasis pembelajaran mesin. Modul perangkat lunak ini dapat berjalan secara paralel dan membandingkan keluarannya. Jika terdapat perbedaan yang signifikan antara keluarannya, hal ini dapat mengindikasikan kegagalan perangkat lunak, dan sistem dapat mengambil tindakan perbaikan, seperti mengaktifkan mode failsafe.

4. Redundansi Komunikasi

Dalam sistem otomotif yang kompleks, komunikasi antar komponen yang berbeda sangatlah penting. Kegagalan komunikasi tunggal dapat mengganggu keseluruhan sistem. Untuk mengatasi hal ini, kita dapat menggunakan saluran komunikasi yang berlebihan. Misalnya, selain bus CAN (Controller Area Network) utama, kita dapat memiliki bus CAN sekunder atau protokol komunikasi lain, seperti FlexRay.

Saluran komunikasi ini harus independen satu sama lain. Mereka dapat digunakan untuk mengirimkan data yang sama, dan sistem dapat memantau konsistensi data antar saluran. Jika terjadi kegagalan komunikasi pada satu saluran, sistem dapat beralih ke saluran lain untuk memastikan transfer data berkelanjutan.

Deteksi dan Manajemen Kesalahan

Redundansi saja tidak cukup. Kita juga memerlukan sistem deteksi dan manajemen kesalahan yang kuat. Sistem ini harus dapat mendeteksi kegagalan pada komponen redundan dan mengambil tindakan yang tepat.

Deteksi Kesalahan

Ada beberapa teknik untuk mendeteksi kesalahan. Salah satu metode yang umum adalah pengujian mandiri. Komponen dapat dirancang untuk melakukan pemeriksaan mandiri secara berkala untuk mendeteksi kesalahan internal. Misalnya, sebuah sensor dapat memeriksa kalibrasi dan integritas sinyalnya sendiri.

Pendekatan lain adalah pemeriksaan silang. Dalam sistem redundan, keluaran dari berbagai komponen dapat dibandingkan. Jika terdapat perbedaan yang signifikan antara keluarannya, hal ini dapat mengindikasikan adanya kegagalan pada salah satu komponen.

Manajemen Kesalahan

Setelah kesalahan terdeteksi, sistem perlu mengelolanya secara efektif. Hal ini dapat melibatkan isolasi komponen yang rusak untuk mencegahnya mempengaruhi keseluruhan sistem. Misalnya, jika sebuah sensor gagal, sistem dapat menonaktifkannya dan mengandalkan sensor yang berlebihan.

Dalam beberapa kasus, sistem mungkin perlu memasuki mode failsafe. Mode ini dirancang untuk menjamin keselamatan kendaraan dan penumpangnya meskipun terjadi kegagalan. Misalnya, pada kendaraan otonom, mode failsafe dapat berupa memperlambat kendaraan dan menepi ke pinggir jalan.

Integrasi dan Pengujian

Merancang sistem redundan hanyalah langkah pertama. Kami juga perlu mengintegrasikan semua komponen dan menguji sistem secara menyeluruh.

Integrasi

Selama proses integrasi, kita perlu memastikan bahwa semua komponen redundan bekerja sama sebagai satu unit yang kohesif. Hal ini melibatkan penyambungan komponen, konfigurasi sistem manajemen daya, dan pengaturan saluran komunikasi. Kita juga perlu memastikan bahwa sistem deteksi dan manajemen kesalahan dapat berkomunikasi dengan semua komponen secara efektif.

Pengujian

Pengujian sangat penting untuk memastikan bahwa sistem redundan memenuhi persyaratan ASIL - D. Kita perlu melakukan berbagai jenis pengujian, termasuk pengujian fungsional, pengujian kinerja, dan pengujian keselamatan. Tes fungsional memeriksa apakah sistem menjalankan fungsi yang dimaksudkan dengan benar. Tes kinerja mengevaluasi kinerja sistem dalam berbagai kondisi, seperti mengemudi kecepatan tinggi atau suhu ekstrem. Uji keselamatan fokus pada verifikasi kemampuan sistem untuk menangani kegagalan dan menjaga keselamatan.

Kesimpulan

Merancang sistem redundan untuk kepatuhan ASIL - D adalah tugas yang kompleks namun perlu. Dengan menerapkan redundansi komponen, redundansi daya, redundansi perangkat lunak, dan redundansi komunikasi, serta memiliki sistem manajemen dan deteksi kesalahan yang kuat, kami dapat memastikan bahwa sistem otomotif memenuhi standar keselamatan yang ketat. PadaKeamanan Fungsional ASIL-D, kami memiliki keahlian dan pengalaman untuk merancang dan mengembangkan sistem redundan tersebut. Jika Anda mencari solusi yang sesuai dengan ASIL - D, baik untukPengereman OtonomatauSains Sasis Cerdas Tiongkok - teknologi, kami ingin ngobrol dengan Anda. Hubungi kami untuk memulai proses pengadaan dan negosiasi, dan mari bekerja sama untuk membuat sistem otomotif lebih aman.

Referensi

• ISO 26262 - Kendaraan jalan raya -- Keamanan fungsional
• Buku Panduan Keselamatan Otomotif, diedit oleh beberapa pakar industri