車子是人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊徊糠?，不管是代步或是出游，大眾運輸系統(tǒng)或是個人用車;而車輛產(chǎn)業(yè)在過去多年來，一直就是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)與制造業(yè)的代表，連帶著許多零組件的產(chǎn)業(yè)也一起蓬勃發(fā)展。隨著車輛逐漸滲透至大眾的生活中，且車輛本身的功能性也日漸復(fù)雜，許多以往未曾使用過的電子零組件都出現(xiàn)在現(xiàn)今的車輛上，豪華舒適不再是人們對車輛的唯一選擇，行車的安全保障也逐漸為大眾所重視。未來的車子提供的將是以往所未能達到的許多功能，例如：主動式安全系統(tǒng)、自動駕駛系統(tǒng)、實時車流導(dǎo)航信息系統(tǒng)等;有別于傳統(tǒng)汽車中，是一種結(jié)合汽車、半導(dǎo)體、電子、物聯(lián)網(wǎng)、信息通訊與光電等科技于一身的車輛，透過不同的物聯(lián)網(wǎng)傳感器、雷達、與無線通信等裝置，來提供人們所需的功能。過去對車輛安全的認知，是透過許多技術(shù)以提高車子本身的安全性;未來的科技將更進一步的在事故可能發(fā)生前即產(chǎn)生動作，也因為如此，對于安全防護相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)制定就顯得非常重要。

本文先針對制定汽車安全主要的標(biāo)準(zhǔn)組織進行概略性的介紹，進而列舉整理制訂中或是現(xiàn)行之智能汽車安全防護的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)供讀者參考。

一、國際重要標(biāo)準(zhǔn)組織

1、IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineer, Inc)美國電子電機工程師協(xié)會

該協(xié)會成立于1963年，在工業(yè)界所定義的標(biāo)準(zhǔn)有著極大的影響，主要領(lǐng)域包括電能、能源、生物技術(shù)和保健等?，F(xiàn)有會員約426,000，下轄39個技術(shù)社群(Technical Society)以及6個技術(shù)委員會(Technical Council)，并有一個約50-60成員的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(Standard Association)來制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。IEEE是主要的國際標(biāo)準(zhǔn)機構(gòu)，現(xiàn)行約有1100項有效標(biāo)準(zhǔn)正在使用。

2、ISO (International Organization for Standardization)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織

ISO于1947年2月23日成立于瑞士的日內(nèi)瓦，是一個具代表性且由許多來自不同國家標(biāo)準(zhǔn)組織所組成的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)立單位，同時也是全球最具規(guī)模的國際標(biāo)準(zhǔn)的出版及研發(fā)機構(gòu)。ISO并非為政府組織，但其設(shè)立的標(biāo)準(zhǔn)卻經(jīng)常為各國制定法規(guī)時所引用或參考，也因此成為與各國政府保持著緊密聯(lián)系關(guān)系的非政府組織。

3、IEC(International Electro-technical Commission)國際電工委員會

IEC 于 1906 年10 月在倫敦正式成立，是世界上最早成立的國際標(biāo)準(zhǔn)化團體，其負責(zé)制訂電氣和電子領(lǐng)域的國際標(biāo)準(zhǔn)。IEC現(xiàn)已成立了82個技術(shù)委員會、1個無線電干擾特別委員會(CISPR)、 1個IEC/ISO聯(lián)合技術(shù)委員會(JICI)、127個分技術(shù)委員會和700個工作小組。

4、SAE International自動機工程學(xué)會

該學(xué)會在1905年成立于美國紐約，前稱為 Society of Automotive Engineers，是一個致力發(fā)展移動技術(shù)之工程和科學(xué)的國際性組織，擁有多達121,000位會員，會員涵蓋97個國家。近年來更致力于混合動力和電動車標(biāo)準(zhǔn)，其制定的相關(guān)充電等標(biāo)準(zhǔn)，使得電動車的充電更安全及更有效率，已為一般大眾接受。

5、UL (Underwriter Laboratories Inc.) 保險商試驗所

UL 于1894年成立，總公司在美國的伊利諾伊州。是一個獨立的、非營利的、為公共安全做試驗的專業(yè)機構(gòu)。經(jīng)過近百年的發(fā)展，UL已成為具有世界知名度的認證機構(gòu)，其自身具有一整套嚴(yán)密的組織管理體制、標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)和產(chǎn)品認證程序。

二、功能安全控制與防碰撞相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

隨著車載信息通訊技術(shù)的發(fā)達，在可預(yù)見的未來里，駕駛?cè)丝梢酝高^遠距離通訊的技術(shù)存取不同地點的數(shù)據(jù)文件來參與在線會議的討論;而車上行車計算機也會自動根據(jù)其他車輛或系統(tǒng)發(fā)送出來的信息，建議駕駛?cè)诉M行適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)以避免發(fā)生交通事故。種種的技術(shù)演進中又以行車安全相關(guān)議題最受關(guān)注，因此這也促成車載環(huán)境無線存取(Wireless Access in Vehicular Environments，WAVE)/DSRC相關(guān)國際規(guī)范的誕生。在車輛通訊中，短距車間(V2V)與車路(V2R)通訊中，歐、美兩大陣營各自提出自己的通訊標(biāo)準(zhǔn)，用以搶奪汽車通訊市場這塊大餅，其中在美國的DSRC的標(biāo)準(zhǔn)為IEEE802.11p與IEEE1609/WAVE系列;歐洲則由車間通訊聯(lián)盟(Car-to-Car Communication Consortium，C2C-CC) 來規(guī)范歐洲的DSRC標(biāo)準(zhǔn)，歐洲的標(biāo)準(zhǔn)大部份皆是參考IEEE 802.11p再修改成適用于歐洲的版本。

主要的相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)介紹如下：

1、IEC 61508電器電子可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全

用于工業(yè)領(lǐng)域的國際標(biāo)準(zhǔn)，由國際電工委員會(IEC)發(fā)布，其目的要建立一個可應(yīng)用于各種工業(yè)領(lǐng)域的基本功能安全之標(biāo)準(zhǔn)，針對所有透過復(fù)雜的電子科技構(gòu)成之相關(guān)產(chǎn)品中的安全功能，提出一套評估及檢測該安全功能水平的架構(gòu)。

安全完整性等級(Safety Integrity Level，SIL)是機能安全的一部份，其定義為由于安全機能所降低風(fēng)險的相對水平，或是風(fēng)險降低后，風(fēng)險的相對水平。依照歐盟的機能安全標(biāo)準(zhǔn)，定義有4種SIL，分別是 SIL 1、SIL 2、SIL 3及SIL 4，數(shù)字越大表示等級越高，機能安全越可靠。IEC 61508將SIL依其要求項目分為二大類：硬件安全完整性(hardware safety integrity)及系統(tǒng)安全完整性(systematic safety integrity)。設(shè)備或系統(tǒng)若要達到特定的SIL等級，需同時符合該等級二大類完整性的要求項目。

2、ISO 26262 道路車輛功能安全

基本上ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)是以IEC 61508標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)來建構(gòu)，ISO 26262將IEC 61508延伸到車輛的電機/電子系統(tǒng)的安全標(biāo)準(zhǔn)，特別以汽車產(chǎn)業(yè)為應(yīng)用目標(biāo)。

ISO 26262約于2005年開始發(fā)展，其草案版本于2009年推出，2011年11月發(fā)行正式版本，其適用范圍為3.5T以下的客車所搭載之電子/電機系統(tǒng)。目前全球的車用零組件廠等開發(fā)廠商皆已于系統(tǒng)開發(fā)過程中導(dǎo)入ISO 26262，使其產(chǎn)品符合相關(guān)要求。ISO 26262之執(zhí)行主要是依據(jù)安全生命周期，此周期涵蓋了整個產(chǎn)品的生命周期，從管理、開發(fā)、制程、經(jīng)營與服務(wù)維修等，皆有相對應(yīng)的執(zhí)行方法與步驟。ISO 26262亦采用汽車安全完整性等級(ASIL)來評斷需要符合之功能安全程度，以ASIL A(最低)至ASIL D(最高)來衡量系統(tǒng)的安全等級。

透過完整詳實的系統(tǒng)分析工具進行設(shè)計評估，在開發(fā)階段即導(dǎo)入功能安全的高標(biāo)準(zhǔn)要求，確保ISO 26262可完整實踐在終端設(shè)計上，避免產(chǎn)生系統(tǒng)性故障問題。

3、IEEE 1609

乃針對無線接取技術(shù)應(yīng)用于車載環(huán)境無線存取(WAVE)時，所定義出的通訊系統(tǒng)架構(gòu)及一系列標(biāo)準(zhǔn)化的服務(wù)和接口。其主要目的為制定車與車(V2V)間、車與基礎(chǔ)設(shè)施(V2I)間之標(biāo)準(zhǔn)無線通信協(xié)議，并借此提供行車環(huán)境下，包括汽車安全性、增強導(dǎo)航、交通管理、自動收費等應(yīng)用情境所需之通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。

4、IEEE 802.11p

這個通訊協(xié)議主要用在車用電子的無線通信上。設(shè)定上是從IEEE 802.11擴充延伸，來符合智能型運輸系統(tǒng)(ITS)的相關(guān)應(yīng)用。應(yīng)用的層面包括高速率的車輛之間以及車輛與5.9千兆赫(5.85-5.925千兆赫)波段的標(biāo)準(zhǔn)ITS路邊基礎(chǔ)設(shè)施之間的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)交換。前述IEEE 1609標(biāo)準(zhǔn)則是以IEEE 802.11p通訊協(xié)議為基礎(chǔ)的高層標(biāo)準(zhǔn)。

5、SAE J2735 小范圍通訊信息設(shè)置

J2735標(biāo)準(zhǔn)目的為規(guī)范專用短程通訊(DSRC/WAVE)中所傳送的應(yīng)用層訊息格式。其定義了訊息集、數(shù)據(jù)訊框、基本數(shù)據(jù)等單元，目的是為了讓所有基于DSRC通訊技術(shù)下傳遞訊息的應(yīng)用程序，透過這些標(biāo)準(zhǔn)化的訊息格式來相互溝通。

J2735標(biāo)準(zhǔn)將車載應(yīng)用依照情境需求分類，并定義各種不同的訊息格式，其中基本安全訊息(Basic Safety Message，BSM)主要被廣泛應(yīng)用在各種行車安全的應(yīng)用上，如十字路口發(fā)生碰撞警告，此訊息將會周期的廣播給鄰近的車輛。

6、SAE J2980功能安全標(biāo)準(zhǔn)

針對ISO 26262之ASIL來提供更明確的指示內(nèi)容。

7、SAE J3016 / SAE J3018 自動駕駛相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

J3016將車子的自動駕駛分為0-5級，而J3018則針對SAE J3016的3-5級提供行駛道路的安全準(zhǔn)則。

8、SAE J2945

SAE J2945/1目前的進展已經(jīng)進行至2.0版草稿，主要內(nèi)容包含:

(1)定義車載機的系統(tǒng)需求;

(2)定義車載機系統(tǒng)效能要求，無線電波端效能要求，訊息格式的正確性;

(3)建議一些不在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)的要求，如安全性;

(4)新定義了標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置檔(Standard profile)

9、UL 991安全控制固態(tài)組件標(biāo)準(zhǔn)/ UL 1998安全控制軟件標(biāo)準(zhǔn)

主要是針對與產(chǎn)品安全性相關(guān)的控制軟硬件之測試與評估標(biāo)準(zhǔn)。在電子控制技術(shù)逐漸成熟而且低成本的情況下，透過電子控制避免失效，將有效降低安全的成本。但電子控制本身也可能出現(xiàn)失效而導(dǎo)致安全的問題，UL 991與UL 1998就是針對控制安全的電子軟硬件進行評估的標(biāo)準(zhǔn)。

智能汽車產(chǎn)業(yè)仍屬于剛起飛的階段，不論是其商業(yè)模式或是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)都還處于發(fā)展中的階段，我們廠商如果有意愿要參與未來新標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)的制訂，現(xiàn)在是很好的時機。