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汽車系統的安全和保障

準備好簡化安全分析工作了嗎?

從自動駕駛技術到電動車輛,因為車輛的複雜度增加,許多公司都面臨安全性與可靠性的挑戰。Ansys 提供全方位的汽車工具組,其功能深度與廣度反映了現今車輛設計的複雜性,將建模、分析與模擬結合在一起。

Ansys 工具具有高度的可交互運作性,可以輕鬆地與其他工程工具整合,從而實現以模型為基礎的安全分析、最佳化開發並增強團隊成員之間的溝通。

功能性安全分析

功能安全性對於確保現今車輛的複雜電子設備能夠可靠地長期提供一致的效能,而不會出現系統故障,至關重要。Ansys medini analyze 軟體能以單一整合工具實作所需的安全分析方法,例如危險與可操作性 (HAZOP) 分析、危險分析和風險評估 (HARA)、故障樹狀結構分析 (FTA)、故障模式效應分析 (FMEA),以及故障模式、影響和診斷分析 (FMEDA)。這種以模型為基礎的環境,可確保一致執行 ISO 26262 等適用安全標準所要求的安全相關活動。透過 medini analyze,工程師可以確保精密的電子設備能夠可靠地運作,並且能夠偵測並正確處理任何故障。

網路安全分析

軟體與連線能力的增加,為網路攻擊創造許多機會。在以汽車入侵為重點的近期頭條新聞與 ISO 21434 標準 (道路車輛 — 網路安全工程) 之間,工程師必須緩解網路攻擊,並將汽車網路安全視為產品開發流程的一部分。Ansys medini analyze for Cybersecurity 提供易於使用的建模和分析工具來驗證系統層級的安全性,確保電子架構 (具多個連接和介面) 不會受到外部攻擊。工程師能迅速辨識並處理漏洞與設計弱點,提供安全可靠的產品、縮短上市時間、最大化利潤率,並遵守即將推出的網路安全相關法規。

汽車嵌入式軟體開發和 AUTOSAR

為降低複雜度並提高安全性,製造商與供應商必須遵守車輛工程主動與被動安全系統的標準 (例如 ISO 26262 和 AUTOSAR)。Ansys SCADE 是以模型為基礎的嵌入式軟體開發與模擬環境,內建自動程式碼產生器,可加快汽車嵌入式軟體開發項目的速度。透過 SCADE,工程師可以使用 ISO 26262 ASIL D 關鍵軟體的自動程式碼產生器來簡化設計和驗證流程,並可輕鬆整合到現有的 AUTOSAR 開發流程中,從而設計和產生軟體元件,消除耗時的人工審查。

汽車系統工程的駕駛速度和可靠性:需要以模型為基礎的解決方案

自動化工程

自動駕駛技術

自動駕駛 (AD) 系統,例如主動式巡航控制、自動緊急煞車、偏離車道警告系統、前方防撞系統和行人偵測技術,旨在解決駕駛錯誤的問題並減少意外。但是,自動駕駛 技術只有在每種操作情境下都完美運作,才能提高整體安全性。隨著汽車製造商不斷提升其車輛的自動駕駛能力 (接近 SAE 第 3 級和第 4 級),藉由以模型為基礎的開發方法來掌握設計複雜度,並在早期階段透過模擬來分析和驗證設計候選項目,已成為主要的差異化因素。Ansys SCADE 系列以模型為基礎的嵌入式軟體開發解決方案專門用於支援 自動駕駛 和其他安全關鍵技術的開發,與傳統開發方法相比,可節省大量時間和成本。  

模擬真實世界的 自動駕駛 效能

Ansys SCADE 支援嵌入式軟體模型的所有驗證與確認的執行。與您選擇的駕駛模擬器搭配使用時,此解決方案會模擬真實的自動駕駛效能、改善軟體設計,然後重新測試直到達到所需的效能等級為止。

預期功能的安全性 (SOTIF)

SOTIF 可識別並解決自動駕駛車輛系統的潛在危險效能不足問題,即使沒有出現系統故障,也可能發生這類問題。這包括感應器或物件辨識的效能限制,以及道路環境中不當處理的事件。Ansys medini analyze 可以輕鬆地執行這些危險的系統化識別、評估和後續風險降低。工程師可以使用 Ansys 軟體,同時滿足功能安全和 SOTIF 標準 (分別為 ISO 26262 和 ISO 21448) 的要求。無論潛在安全問題的原因是什麼 (不論是軟體錯誤還是感應器限制),安全分析與整體系統架構之間的連結可讓 medini analyze 清楚識別整個系統元件的因果鏈,並指定適當的措施以減輕不當行為的根本原因。 

嵌入式感知軟體

使用由 Hologram 驅動的 Ansys SCADE Vision,降低自動化駕駛系統嵌入式感知軟體測試和安全性的成本。由於它會自動分析模擬交通情境的測試磁碟機中的影片型感應器資料,因此 SCADE Vision 會以人工干擾來增強原始影片輸入,以識別被測試軟體的物件辨識接近其極限的場景。這樣一來,感知工程師所要檢視的顯示邊緣案例的場景少了許多,並指派表示異常之潛在根本原因的標籤,例如大雨狀況導致偵測效果不佳。接著可以將這些異常連同指定的標籤匯回到 medini analyze 以完成因果分析。為了符合 SOTIF 標準,安全分析師可以得出正確的結論並建議對應措施,包括改善感知演算法的訓練集以及特定篩選器,甚至是納入更多感應器。

解決可視的「邊緣案例」能提升自動駕駛車輛的安全性

電氣化車輛

電池管理系統

許多與電動車輛 (EV) 相關的工程挑戰,主要在於電池及管理系統。電池需要充飽電、有效率地儲存電力並安全運作,以在多年使用下提供可靠效能。此外,由於電池系統將硬體和軟體結合在一起,因此開發團隊傳統上是單獨工作。Ansys 正在改變這一點,因為它是業界唯一用於電池設計和電池管理系統 (BMS) 開發的整合模擬平台。Ansys 的解決方案可針對 BMS 設計進行功能安全分析、提供符合最高 ASIL 等級的 ISO 26262 目標的關鍵軟體開發,並提供系統模擬以瞭解所有系統互動。這使團隊能夠減少新的 BMS 和電池啟動所涉及的時間和成本、提高設計的準確性和品質,並改善整個電池系統的效能和安全性。

電動與油電混合動力裝置

電氣動力裝置的設計需要嚴格的開發方法和先進的設計技術,以便有效地擷取嵌入式系統架構和相關的強制要求,並實施各種安全關鍵的軟體元件。在電氣化系統的每個複雜元件背後,都需要一個聰明又安全的軟體控制器,以便在元件和系統的整個生命週期內管理系統效能與安全性。電氣動力裝置適用的 Ansys 解決方案,提供從系統層級到軟體層級的完整開發流程,包括以模型為基礎的開發、功能安全分析嵌入式軟體開發,以確保動力裝置的運作符合設計。透過我們的自動代碼產生功能,您可以大幅減少符合最高安全標準 (如汽車中的 ISO 26262,最高達 ASIL D) 的認證時間。

使用 Ansys SCADE 控制 ECU

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