【導(dǎo)讀】近年來，在汽車領(lǐng)域，隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新并迅速發(fā)展，越來越需要有助于在緊急情況下防患于未然的功能（功能安全）、以及將功能安全標(biāo)準(zhǔn)化的ISO 26262等標(biāo)準(zhǔn)。特別是在技術(shù)創(chuàng)新卓著的中國，ISO 26262（功能安全）已被確立為以“GB/T”開頭的推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)，ISO 26262的第一版中文譯本“GB/T 34590”已于2017年10月發(fā)布，并且已于2018年5月起開始施行。
在這種背景下，不僅汽車制造商（OEM），越來越多的汽車電子產(chǎn)品制造商（Tier1）也紛紛加速了功能安全支持，從全球范圍來看，實(shí)現(xiàn)功能安全已經(jīng)是必經(jīng)之路。
羅姆自2017年在業(yè)界率先開發(fā)由液晶驅(qū)動(dòng)電源IC等構(gòu)成的、支持功能安全的液晶面板芯片組，并在2018年取得ISO26262開發(fā)工藝認(rèn)證等，不斷推進(jìn)支持汽車功能安全的產(chǎn)品開發(fā)。
本文將從半導(dǎo)體制造商的角度，在對(duì)功能安全和ISO 26262的關(guān)注度日益增加，并需要采取行動(dòng)積極應(yīng)對(duì)的背景下，向您介紹羅姆官方網(wǎng)站上公布的白皮書摘要。另外，白皮書有包括案例等具體的介紹，歡迎登錄羅姆官方網(wǎng)站了解詳情。
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<功能安全的思路>
在介紹“功能安全”時(shí)，經(jīng)常引用的術(shù)語是“本質(zhì)安全”。在此希望通過與“本質(zhì)安全”的比較來介紹“功能安全”。“本質(zhì)安全”是一種通過消除危險(xiǎn)原因來確保安全的方法。而“功能安全”是通過功能方面的努力將風(fēng)險(xiǎn)降低到可接受水平來確保安全的方法。
例如，以道路和鐵路交叉口為例，讓我們來思考一下應(yīng)該采取什么措施來避免汽車和火車之間發(fā)生碰撞。
為了消除道路和鐵路交叉的危險(xiǎn)原因，將道路和鐵路分開，建立交橋來避免碰撞的做法就是基于“本質(zhì)安全”的思路。按照“本質(zhì)安全”的思路，采用立交橋的做法，可以從物理上消除汽車與火車之間的碰撞。
而“功能安全”的方法則可能是通過設(shè)置鐵路道口來避免碰撞。在道路與鐵路的交叉處設(shè)置警報(bào)器和欄桿，在鐵路上安裝傳感器，當(dāng)傳感器檢測(cè)到火車接近時(shí)，警報(bào)器響起，并降下欄桿。當(dāng)另外的傳感器檢測(cè)到火車已經(jīng)通過時(shí)，警報(bào)器停止，并升起欄木機(jī)。雖然道路與鐵路在物理上仍然交叉，但可通過設(shè)置鐵路道口的方法將把汽車和火車相撞的風(fēng)險(xiǎn)降低到可接受的水平。這就是“功能安全”的思路。
在羅姆官方網(wǎng)站上公布的白皮書詳細(xì)記載了實(shí)現(xiàn)功能安全的具體手法，歡迎登錄官網(wǎng)了解詳情。
<什么是ISO 26262>
“ISO”是指International Organization for Standardization（國際標(biāo)準(zhǔn)化組織），是總部位于瑞士日內(nèi)瓦的非政府機(jī)構(gòu)，旨在制定并推廣國際標(biāo)準(zhǔn)（IS：International Standard）。其中ISO 9001（質(zhì)量管理體系）和ISO 14001（環(huán)境管理體系）是非常有名的標(biāo)準(zhǔn)。
ISO 26262是汽車電氣／電子系統(tǒng)相關(guān)的“功能安全”國際標(biāo)準(zhǔn)。作為功能安全的母標(biāo)準(zhǔn)，存在著IEC 61508（International Electrotechnical Commission：國際電工委員會(huì)），ISO 26262是基于此并根據(jù)汽車的電氣／電子系統(tǒng)進(jìn)行修改而成的。
ISO 26262于2011年11月發(fā)布第一版，于2018年12月發(fā)布修訂后的第二版。在第一版中，涉及的對(duì)象是3,500kg以下的量產(chǎn)乘用車；在第二版中，對(duì)象范圍擴(kuò)大至卡車、公共汽車及兩輪機(jī)動(dòng)車。關(guān)于半導(dǎo)體方面的指南，是在第二版的Part11新規(guī)定的。
雖然ISO 26262旨在實(shí)現(xiàn)功能安全，但它并不是法律。因此，不遵守ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)并不違法。但是，汽車制造商不會(huì)購買不符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。汽車制造商通過根據(jù)ISO 26262設(shè)計(jì)電氣／電子系統(tǒng)來證明能夠確保汽車的安全。而且，設(shè)計(jì)應(yīng)確保即使發(fā)生了電氣／電子系統(tǒng)故障，也不會(huì)造成人身（不僅包括駕駛員和乘客，還包括行人等）傷害。
<獲得ISO 26262認(rèn)證的方法>
要取得上述ISO 26262的認(rèn)證，通常的做法是接受以TÜV Rheinland、TÜV SUD、SGS TÜV、DNV-GL、TÜV Saarland等為代表的第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)的審查，并取得認(rèn)證。
羅姆從2015年開始構(gòu)建ISO 26262的流程，約在2年半后的2018年3月，通過德國第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)TÜV Rheinland獲得了ISO 26262的流程認(rèn)證。換句話說，羅姆的ISO 26262流程已經(jīng)被認(rèn)定為是符合ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)的流程。一般通常的做法是根據(jù)顧問等外援的建議來構(gòu)建流程，但羅姆不止于此，還舉辦了多場(chǎng)研討會(huì)來學(xué)些和了解該標(biāo)準(zhǔn)，以調(diào)整方向，建立符合標(biāo)準(zhǔn)的流程。
羅姆官方網(wǎng)站上公布的白皮書記載了其他安全標(biāo)準(zhǔn)以及符合ISO26262的手段、獲得認(rèn)證的方法，以及羅姆的ISO 26262體制等，歡迎登錄官網(wǎng)查看詳情。
<支持功能安全的車載應(yīng)用和羅姆的半導(dǎo)體產(chǎn)品例>
在最近的車載應(yīng)用中，半導(dǎo)體是如何為構(gòu)建功能安全作貢獻(xiàn)的，在此介紹一下羅姆的行動(dòng)和解決方案。
1.針對(duì)液晶面板的解決方案
在使用儀表盤和電子鏡的液晶面板應(yīng)用中，如果時(shí)序控制器控制兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器，把來自GPU的圖像數(shù)據(jù)直接顯示在液晶面板上的話，一旦發(fā)生顯示異常，將無法做任何操作，會(huì)直接導(dǎo)致事故發(fā)生。
針對(duì)這種問題，羅姆的車載用時(shí)序控制器，能夠監(jiān)測(cè)來自GPU的圖像數(shù)據(jù)，當(dāng)發(fā)生數(shù)據(jù)異?；蜉斎胄盘?hào)異常時(shí)，使之顯示黑屏，或通知微控制器使之顯示錯(cuò)誤警告畫面等，從而讓駕駛員注意到異常，成功地解決了該問題。
而且，羅姆的液晶面板用芯片組，擁有控制各液晶驅(qū)動(dòng)器的時(shí)序控制器：BU90AL210 / BU90AL211 / BU90AD410、驅(qū)動(dòng)液晶面板的源極驅(qū)動(dòng)器和柵極驅(qū)動(dòng)器：ML9882 / ML9873 / ML9872、多功能電源IC：BM81810MUV、進(jìn)行圖像視頻校正的伽瑪校正IC：BD81849MUV，可從整體上確保液晶面板的功能安全。
2．針對(duì)ECU電源電路的解決方案
在汽車ECU（Electronic Control Unit）中，通常需要多個(gè)電源。該電源發(fā)生異常時(shí)可能會(huì)引發(fā)事故。因此，需要能夠監(jiān)控ECU內(nèi)的多個(gè)電源、并在發(fā)生異常時(shí)根據(jù)所異常進(jìn)行避免事故的處理，電源監(jiān)控IC就發(fā)揮著這個(gè)作用。電源監(jiān)控IC會(huì)監(jiān)控這些電壓，并在發(fā)生異常時(shí)通知MCU，提示其進(jìn)行處理。
如上所述，車載應(yīng)用要實(shí)現(xiàn)“功能安全”，不僅需要主功能，還需要“安全機(jī)制”，即能夠監(jiān)控主功能是否正常，當(dāng)發(fā)生異常時(shí)，能夠根據(jù)每種功能進(jìn)行處理，保護(hù)人員（包括駕駛員、乘客以及行人）安全的功能。此外，還需要能夠確認(rèn)這些“安全機(jī)制”是否在正常運(yùn)行的“自我診斷功能”。
針對(duì)這一問題，羅姆通過在獨(dú)立的電源監(jiān)控IC中內(nèi)置各種監(jiān)控功能和自我診斷功能，實(shí)現(xiàn)了可以輕松為現(xiàn)有電源增加功能安全性，并且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的一款電源監(jiān)控IC，即可以監(jiān)控多個(gè)電源的電源監(jiān)控IC“BD39040MUF”。另外，具有更高檢測(cè)精度的“BD39042MUF”也正在開發(fā)中。
僅需在現(xiàn)有系統(tǒng)中添加電源監(jiān)控IC，既可以利用很小的空間實(shí)現(xiàn)功能安全所要求的電源監(jiān)控功能。羅姆的電源監(jiān)控IC，非常有助于簡(jiǎn)化功能安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
在羅姆官方網(wǎng)站上公布的白皮書中，有更加詳細(xì)的車載應(yīng)用和半導(dǎo)體產(chǎn)品信息，歡迎登錄官網(wǎng)查看詳情。
【關(guān)于羅姆（ROHM）】
羅姆（ROHM）成立于1958年，由最初的主要產(chǎn)品-電阻器的生產(chǎn)開始，歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，已成為全球知名的半導(dǎo)體廠商。羅姆的企業(yè)理念是：“我們始終將產(chǎn)品質(zhì)量放在第一位。無論遇到多大的困難，都將為國內(nèi)外用戶源源不斷地提供大量?jī)?yōu)質(zhì)產(chǎn)品，并為文化的進(jìn)步與提高作出貢獻(xiàn)”。
羅姆的生產(chǎn)、銷售、研發(fā)網(wǎng)絡(luò)遍及世界各地。產(chǎn)品涉及多個(gè)領(lǐng)域，其中包括IC、分立式元器件、光學(xué)元器件、無源元器件、功率元器件、模塊等。在世界電子行業(yè)中，羅姆的眾多高品質(zhì)產(chǎn)品得到了市場(chǎng)的許可和贊許，成為系統(tǒng)IC和最新半導(dǎo)體技術(shù)方面首屈一指的主導(dǎo)企業(yè)。
【關(guān)于羅姆（ROHM）在中國的業(yè)務(wù)發(fā)展】
銷售網(wǎng)點(diǎn)：最早于1974年成立了羅姆半導(dǎo)體香港有限公司。在1999年成立了羅姆半導(dǎo)體（上海）有限公司， 2006年成立了羅姆半導(dǎo)體（深圳）有限公司，2018年成立了羅姆半導(dǎo)體（北京）有限公司。為了迅速且準(zhǔn)確應(yīng)對(duì)不斷擴(kuò)大的中國市場(chǎng)的要求，羅姆在中國構(gòu)建了與總部同樣的集開發(fā)、銷售、制造于一體的一條龍?bào)w制。作為羅姆的特色，積極開展“密切貼近客戶”的銷售活動(dòng)，力求向客戶提供周到的服務(wù)。目前在全國共設(shè)有19處銷售網(wǎng)點(diǎn)，其中包括香港、上海、深圳、北京這4家銷售公司以及其15家分公司（分公司：大連、天津、青島、南京、合肥、蘇州、杭州、寧波、西安、武漢、東莞、廣州、廈門、珠海、重慶）。并且，正在逐步擴(kuò)大分銷網(wǎng)絡(luò)。
技術(shù)中心：在上海和深圳設(shè)有設(shè)計(jì)中心和QA中心，在北京設(shè)有華北設(shè)計(jì)中心，提供技術(shù)和品質(zhì)支持。設(shè)計(jì)中心配備精通各類市場(chǎng)的開發(fā)和設(shè)計(jì)支持人員，可以從軟件到硬件以綜合解決方案的形式，針對(duì)客戶需求進(jìn)行技術(shù)提案。并且，當(dāng)產(chǎn)品發(fā)生不良情況時(shí)，QA中心會(huì)在24小時(shí)以內(nèi)對(duì)申訴做出答復(fù)。
生產(chǎn)基地：1993年在天津（羅姆半導(dǎo)體（中國）有限公司）和大連（羅姆電子大連有限公司）分別建立了生產(chǎn)工廠。在天津進(jìn)行二極管、LED、激光二極管、LED顯示器和光學(xué)傳感器的生產(chǎn)，在大連進(jìn)行電源模塊、熱敏打印頭、接觸式圖像傳感器、光學(xué)傳感器的生產(chǎn)，作為羅姆的主力生產(chǎn)基地，源源不斷地向中國國內(nèi)外提供高品質(zhì)產(chǎn)品。
社會(huì)貢獻(xiàn)：羅姆還致力于與國內(nèi)外眾多研究機(jī)關(guān)和企業(yè)加強(qiáng)合作，積極推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合的研發(fā)活動(dòng)。2006年與清華大學(xué)簽訂了產(chǎn)學(xué)聯(lián)合框架協(xié)議，積極地展開關(guān)于電子元器件最尖端技術(shù)開發(fā)的產(chǎn)學(xué)聯(lián)合。2008年，在清華大學(xué)內(nèi)捐資建設(shè)“清華-羅姆電子工程館”，并已于2011年4月竣工。2012年，在清華大學(xué)設(shè)立了“清華-羅姆聯(lián)合研究中心”，從事光學(xué)元器件、通信廣播、生物芯片、SiC功率器件應(yīng)用、非揮發(fā)處理器芯片、傳感器和傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（結(jié)構(gòu)設(shè)施健康監(jiān)測(cè)）、人工智能（機(jī)器健康檢測(cè)）等聯(lián)合研究項(xiàng)目。除清華大學(xué)之外，羅姆還與國內(nèi)多家知名高校進(jìn)行產(chǎn)學(xué)合作，不斷結(jié)出豐碩成果。
羅姆將以長(zhǎng)年不斷積累起來的技術(shù)力量和高品質(zhì)以及可靠性為基礎(chǔ)，通過集開發(fā)、生產(chǎn)、銷售為一體的扎實(shí)的技術(shù)支持、客戶服務(wù)體制，與客戶構(gòu)筑堅(jiān)實(shí)的合作關(guān)系，作為扎根中國的企業(yè)，為提高客戶產(chǎn)品實(shí)力、客戶業(yè)務(wù)發(fā)展以及中國的節(jié)能環(huán)保事業(yè)做出積極貢獻(xiàn)。
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