Holdings: Funktionale Sicherheit im Automobil

Funktionale Sicherheit im Automobil: die Herausforderung für Elektromobilität und automatisiertes Fahren

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Bibliographic Details
Main Author:	Ross, Hans-Leo (Author)
Format:	Book
Language:	German
Published:	München Hanser [2019]
Edition:	2., vollständig überarbeitete Auflage
Subjects:	ISO/DIS 26262 Fahrzeug Autonomes Fahrzeug Elektrofahrzeug Produktentwicklung Kraftfahrzeugbau Elektromobilität Kraftfahrzeugelektronik Funktionssicherheit Fahrerassistenzsystem Automobil Funktionale Sicherheit ISO 26262 Sicherheit MABA2019
Online Access:	Inhaltsverzeichnis
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ISBN:	9783446458413 3446458417

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adam_text	INHALT VORWORT ....................................................................... V DER AUTOR ............................................................................................ XVII 1 SICHERHEIT ALS GRUNDLAGE DER MOBILITAET 1 1.1 ANMERKUNGEN ZU DIESEM BUCH 3 1.2 SICHERHEIT ALS GESELLSCHAFTLICHES RECHT 4 1.3 GESETZLICHE GRUNDLAGEN ZU AUTOMOBILITAET 6 1.3.1 DAS DEUTSCHE STRASSENVERKEHRSGESETZ (STVG) 6 1.3.2 ENTSTEHUNG DES STVG 7 1.3.3 ANPASSUNG DES STRASSENVERKEHRSRECHTS AN DEN GLOBALISIERUNGSTREND 8 1.3.4 ANPASSUNG DES STRASSENVERKEHRSGESETZES AN ZUKUENFTIGE MOBILITAETSLOESUNGEN 11 1.3.5 GENFER UND WIENER UEBEREINKOMMEN UEBER DEN STRASSENVERKEHR 14 1.4 EU-RICHTLINIEN 14 1.4.1 EU-RICHTLINIE ZUM STRASSENVERKEHR 15 1.4.2 EG-FAHRZEUGKLASSE 16 1.4.3 EU-RICHTLINIEN FUER NEUE KRAFTSTOFFE 17 1.5 ZULASSUNGSSTANDARDS 17 1.6 AMERIKANISCHE ZULASSUNGSVORSCHRIFTEN 22 1.7 HARMONISIERUNG DER UN/ECE-REGELUNGEN MIT DEN AMERIKANISCHEN ZULASSUNGSGESETZEN 23 1.8 GESETZE UND ZUKUENFTIGE MOBILISIERUNG 25 1.9 PRODUKTHAFTUNG IN DEUTSCHLAND 26 1.10 GESETZLICHE REGELUNGEN IN CHINA 30 2 SICHERHEIT UND FUNKTIONALE SICHERHEIT ............................. 35 2.1 WARUM FUNKTIONALE SICHERHEIT IN STRASSENFAHRZEUGEN? ................. 35 2.2 RISIKO, SICHERHEIT UND FUNKTIONALE SICHERHEIT ............................... 37 2.2.1 URSACHEN FUER GEFAHREN ......................................................... 37 2.2.2 RISIKO UND INTEGRITAETSDEFINITION AUS DER IEC 61508 .......... 41 2.2.3 RISIKODEFINITION AUS DER ISO 26262 .................................... 51 2.3 QUALITAETSMANAGEMENTSYSTEME ......................................................... 54 2.3.1 QUALITAETSMANAGEMENTSYSTEME AUS SICHT DER ISO 26262.. 60 2.3.2 QUALITAETSVORAUSPLANUNG ....................................................... 63 2.3.3 PROZESSMODELLE ..................................................................... 65 2.3.4 V-MODELLE ............................................................................... 66 2.3.5 WASSERFALLMODELL ................................................................. 70 2.3.6 SPIRALMODELL ......................................................................... 71 2.4 AUTOMOTIVE UND SICHERHEITSLEBENSZYKLEN .................................... 74 2.4.1 AUTOMOTIVE-SICHERHEITSLEBENSZYKLUS ................................ 76 2.4.2 SICHERHEITSLEBENSZYKLUS NACH ISO 26262 .......................... 78 2.4.3 SICHERHEIT UND SICHERHEITSLEBENSZYKLUS .......................... 81 3 SICHERHEIT UND SYSTEM ENGINEERING ............................................ 85 3.1 SICHERHEIT ALS GRUNDVORAUSSETZUNG FUER NEUE MOBILITAETSKONZEPTE 85 3.1.1 AUTOMATISIERTES FAHREN ALS MOBILITAET DER ZUKUNFT .......... 86 3.1.2 BETRIEBSSICHERHEIT ................................................................. 90 3.1.3 BETRIEBSSICHERHEITSKONZEPT FUER DAS AUTOMATISIERTE FAHREN ................................................................................... 92 3.2 ERWEITERUNG DES SICHERHEITSLEBENSZYKLUS FUER DIE AUTOMOBILE ZUKUNFT ............................................................... 95 3.2.1 FAHRZEUG IN EINER DEFINIERTEN UMGEBUNG ........................ 96 3.2.2 GEFAHREN- UND RISIKOANALYSE ............................................... 97 3.2.3 VERIFIKATION UND VALIDATION DER MASSNAHMEN .................. 98 3.2.4 PRUEFUNG DES RELEVANTEN RECHTSRAUMS ................................ 99 3.2.5 KENNZAHLEN UND KENNGROESSEN ............................................... 100 3.2.6 BETRIEBSSICHERHEIT FUER AUTOMATISIERTE FAHRFUNKTIONEN. .. 102 3.2.7 ANSAETZE ZUR ZULASSUNG VON AUTOMATISIERTEN FAHRZEUGEN FUER DEN OEFFENTLICHEN STRASSENVERKEHR .................................. 103 3.2.8 NORMEN AUS DEM MASCHINENBAU, DIE SICH MIT AUTOMATISIERTEN TRANSPORTSYSTERNEN BESCHAEFTIGEN ... 108 3.2.9 ERWEITERTER SICHERHEITSLEBENSZYKLUS ................................ 112 3.3 SYSTEMSICHERHEIT ............................................................................... 116 3.3.1 HISTORISCHER UND PHILOSOPHISCHER HINTERGRUND .............. 117 3.3.2 ZUVERLAESSIGKEIT, TECHNIK UND SICHERHEIT .......................... 120 3.3.3 TECHNISCHE ZUVERLAESSIGKEIT ................................................. 123 3.3.4 ZUVERLAESSIGKEIT UND SICHERHEIT .......................................... 127 4 SYSTEM ENGINEERING UND SICHERHEIT ............................................ 135 4.1 ASPEKTE DER ARCHITEKTURENTWICKLUNG ............................................... 135 4.1.1 STAKEHOLDER VON ARCHITEKTUREN .......................................... 138 4.1.2 SICHTEN EINER ARCHITEKTUR .................................................. 144 4.1.3 HORIZONTALE ABSTRAKTIONSEBENE .......................................... 147 4.1.4 HIERARCHIE UND ARCHITEKTUR ................................................ 157 4.2 ANFORDERUNGS- UND ARCHITEKTURENTWICKLUNG .................................. 159 4.2.1 ANFORDERUNGS- UND DESIGNSPEZIFIKATION .......................... 162 4.2.2 FUNKTIONALE ARCHITEKTUR UND VERIFIKATION ........................ 165 4.3 SYSTEMENGINEERING ZUR ENTWICKLUNG VON ANFORDERUNGEN UND ARCHITEKTUR ............................................... 168 4.3.1 FUNKTIONSANALYSE ................................................................. 173 4.3.2 WIRKKETTENANALYSE ............................................................... 177 4.3.3 SOFTWAREENTWICKLUNG UND ARCHITEKTUR .............................. 180 4.4 FAHRZEUGSICHERHEIT ........................................................................... 181 4.4.1 HISTORISCHER UEBERBLICK ZUR FAHRZEUGSICHERHEIT .............. 182 4.4.2 GRUNDLAGEN DER FAHRZEUGSICHERHEIT .................................. 186 4.4.3 NCAP, NEW CAR ASSESSMENT PROGRAM ............................ 188 4.4.4 BATTERIE-SICHERHEIT ............................................................... 189 4.4.5 FAHRZEUGSICHERHEITSARCHITEKTUR FUER E-FAHRZEUGE ............ 192 5 METHODEN DER SYSTEMSICHERHEIT .................................................. 197 5.1 ANFORDERUNGSENTWICKLUNG AUS DEN GEFAHREN- UND RISIKOANALYSEN ................................................................................. 197 5.1.1 GEFAHREN- UND RISIKOANALYSE ZUR SICHERHEITSINTEGRITAET .. 202 5.1.2 GEFAHRENANALYSE UND RISIKOBEWERTUNG GEMAESS ISO 26262 204 5.1.3 SICHERHEITSZIELE ............................................................... 214 5.2 SICHERHEITSKONZEPTE ........................................................................... 217 5.2.1 FUNKTIONALES SICHERHEITSKONZEPT ................................. 223 5.2.2 TECHNISCHES SICHERHEITSKONZEPT ................................... 236 5.2.3 MIKROCONTROLLER-SICHERHEITSKONZEPTE ........................... 240 5.3 SYSTEMANALYSEN ................................................................................. 246 5.3.1 METHODEN ZUR SYSTEMANALYSE ....................................... 246 5.3.2 SICHERHEITSANALYSEN GEMAESS ISO 26262 ......................... 255 5.3.3 FEHLERPROPAGATION ......................................................... 263 5.3.4 FEHLERPROPAGATION IN DER HORIZONTALEN UND VERTIKALEN .. 270 5.3.5 INDUKTIVE SICHERHEITSANALYSE ....................................... 274 5.3.6 DEDUKTIVE SICHERHEITSANALYSE ............................................. 277 5.3.7 QUANTITATIVE SICHERHEITSANALYSE ......................................... 283 5.3.8 ARCHITEKTURMETRIKEN ........................................................... 286 5.3.9 TOP-FEHLERMETRIK ................................................................. 292 5.3.10 FEHLERMETRIKEN BEI SENSOREN ODER ANDEREN KOMPONENTEN ....................................................................... 296 5.3.11 METRIKEN DER ISO 26262 BETRACHTET FUER EINEN QUARZ ......... 298 5.3.12 ANALYSE DER ABHAENGIGEN FEHLER ........................................... 303 5.4 SICHERHEITSANALYSEN IM SICHERHEITSLEBENSZYKLUS .......................... 310 5.5 VERIFIKATION WAEHREND DER ENTWICKLUNG ........................................... 318 5.6 VERIFIKATION VON ANFORDERUNGEN ....................................................... 320 5.7 ANALYSEPROZESS IN ANLEHNUNG AN DIE ARP 4761 ............................ 323 6 PRODUKTENTWICKLUNG AUF SYSTEMEBENE ......................................... 327 6.1 PRODUKTENTWICKLUNG AUF KOMPONENTENEBENEN .............................. 334 6.1.1 MECHANIKENTWICKLUNG ......................................................... 337 6.1.2 ELEKTRONIKENTWICKLUNG ......................................................... 338 6.1.3 SOFTWAREENTWICKLUNG ........................................................... 344 6.2 FUNKTIONALE SICHERHEIT UND ZEITLICHE EINSCHRAENKUNGEN .............. 352 6.2.1 SICHERHEITSASPEKTE DES FEHLERREAKTIONSZEITINTERVALLS ... 353 6.2.2 SICHERHEITSASPEKTE UND ECHTZEITSYSTEME .......................... 354 6.2.3 TIMING UND DETERMINISMUS ................................................. 356 6.2.4 SCHEDULING-ASPEKTE ............................................................. 358 6.2.5 GEMISCHTE KRITIKALITAET IN HARTEN ECHTZEITSYSTEMEN ........ 361 6.2.6 PROGRAMMABLAUFKONTROLLE UND MECHANISMEN ZU STEUER- UND DATENFLUSS-MONITORING .............................. 364 6.2.7 BETRIEBSSYSTEME IM AUTOMOBIL ........................................... 366 6.2.8 SICHERE DATENVERARBEITUNGSUMGEBUNG (SAFE COMPUTING ENVIRONMENT) ........................................... 368 6.2.9 PRAEDIKTIVE ZUSTANDSUEBERWACHUNG .................................... 369 6.3 SYSTEMENGINEERING IN DER PRODUKTREALISIERUNG ............................ 370 6.4 SYSTEMINTEGRATION ............................................................................. 375 6.5 VERIFIKATIONEN UND TESTS ................................................................... 377 6.5.1 VERIFIKATION BASIEREND AUF SICHERHEITSANALYSEN .............. 380 6.5.2 TESTMETHODEN ....................................................................... 383 6.5.3 INTEGRATION TECHNISCHER ELEMENTE ...................................... 384 6.6 VALIDIERUNG .............. .......................................................................... 387 6.7 FREIGABEN ........................................................................................... 390 6.7.1 PROZESSFREIGABEN ................................................................... 391 6.7.2 FREIGABE ZUR SERIENPRODUKTION .......................................... 392 6.8 BESTAETIGUNG DER FUNKTIONALEN SICHERHEIT ........................................ 393 6.8.1 REVIEWS ZUR BESTAETIGUNG DER NORMERFUELLUNG .................... 394 6.8.2 PROZESSANALYSE ZUR FUNKTIONALEN SICHERHEIT .................... 395 6.8.3 VERIFIKATION DER SICHERHEITSAKTIVITAETEN ............................ 396 6.8.4 BEWERTUNG/ASSESSMENT DER FUNKTIONALEN SICHERHEIT .... 398 6.9 SICHERHEITSNACHWEIS ......................................................................... 400 6.10 MODELLBASIERENDE ENTWICKLUNG ....................................................... 401 6.10.1 MODELLE FUER DIE FUNKTIONALE SICHERHEIT .............................. 404 6.10.2 GRUNDLAGEN FUER MODELLE ....................................................... 408 6.10.3 MODELLBASIERENDE SICHERHEITSANALYSE .............................. 410 6.10.4 MODELLIERUNG ZUR KOMPLEXITAETSREDUZIERUNG .................... 411 7 ANWENDUNGSBEISPIELE FUER SYSTEM-SAFETY-ENGINEERING ............. 415 7.1 SICHERHEIT IN DER CLOUD ..................................................................... 417 7.1.1 FLASHING OVER THE AIR ........................................................... 417 7.1.2 INFORMATIONEN AUS DER INFRASTRUKTUR ZUR FAHRZEUGSTEUERUNG ....................................................... 420 7.1.3 HOCHVERFUEGBARE SICHERHEITSARCHITEKTUR ............................ 423 7.1.4 SICHERHEITSBEGRIFF FUER DIE CLOUD ........................................ 424 7.2 SICHERHEITS- UND SCHUTZFUNKTIONEN ................................................. 427 7.2.1 NOMINELLE PERFORMANCE ..................................................... 428 7.2.2 REDUNDANZ ZUR RISIKOURSACHENERKENNUNG ODER ALS MASSNAHME ............................................................. 436 7.2.3 VERFUEGBARKEIT UND SICHERHEIT ............................................ 439 7.2.4 AUTOMATISIERTES FAHREN AUF AD-LEVEL 3 ............................ 450 7.3 SCHUTZEBENEN UND BARRIEREN ........................................................... 453 7.3.1 FEHLER-UND RISIKO-PYRAMIDE ............................................... 453 7.3.2 DIVERSITAET ZUR RISIKOREDUZIERUNG ...................................... 456 7.3.3 KUENSTLICHE INTELLIGENZ UND SICHERHEIT .............................. 459 7.3.4 MEHREBENENABSICHERUNG .................................................... 462 7.4 AD-SICHERHEITSFUNKTIONEN ................................................................. 466 7.4.1 VERKEHRSRAUMABSICHERUNG ................................................. 467 7.4.2 VERKEHRSRAUM UND 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