正版现货 GB/T 34590.5-2017 道路车辆 功能安全 第5部分：产品开发：硬件 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 联合发布 著

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• GB/T 34590
• 5-2017
• 道路车辆
• 功能安全
• 硬件
• 产品开发
• 汽车工程
• 标准
• 技术规范
• 电子电气系统
• 安全工程

店铺： 天平图书专营店

出版社： 中国质检出版社

ISBN：GBT3459052017

商品编码：21480554364

开本：16开

出版时间：2017-10-01

页数：62

商品名称：  GB/T 34590.5-2017 道路车辆 功能安全 第5部分：产品开发：硬件层面 中华人民共和国国家标准 ISBN：  GB/T 34590.5-2017 出版社：  中国质检出版社 出版时间：  2017年10月  装帧：   作者：  中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 联合发布 定价：  60.00

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前言 引言 l 范围 2规范性引用文件 3术语、定义和缩略语 4要求 4.1一般要求 4.2表的诠释 4.3 基于ASII．等级的要求和建议 5启动硬件层面产品开发 5.1 目的 5.2 总则 5.3 本章的输入 5.4要求和建议 5.5工作成果 6 硬件安全要求的定义 6.1 目的 6.2 总则 6.3 本章的输入 6.4要求和建议 6.5工作成果 7硬件设计 7.1 目的 7.2 总则 7.3本章的输入 7.4要求和建议 7.5工作成果 8硬件架构度量的评估 8.1 目的 8.2 总则 8.3本章的输入 8.4要求和建议 8.5工作成 9 随机硬件失效导致违背安全目标的评估 9.1 目的

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智能出行新纪元：掌控车辆硬件安全的核心密码 随着汽车智能化、网联化浪潮的席卷，汽车已不再是简单的交通工具，而是集成了传感器、控制器、通信模块等海量电子电气系统的复杂集成体。在这场深刻的技术变革中，确保车辆的安全可靠运行，尤其是硬件层面的安全性，成为了行业发展的基石。本书正是在这样的背景下应运而生，旨在为读者深入剖析“道路车辆功能安全”标准中的关键一环——产品开发：硬件。 本书并非对“GB/T 34590.5-2017 道路车辆 功能安全 第5部分：产品开发：硬件”的简单复述或解读，而是在此标准的基础上，进一步拓展和深化，为你勾勒出一幅全面、系统的车辆硬件安全开发蓝图。我们关注的焦点在于，如何从根本上构建一个安全可靠的硬件系统，使其能够抵御各种潜在的失效模式，从而保障行驶中的人员和财产安全。 第一篇：基石确立——功能安全理念与标准解析 在深入具体硬件开发之前，理解功能安全的核心理念至关重要。本篇将从宏观角度，为你铺垫扎实的功能安全基础。 功能安全：不仅仅是“不故障” 我们首先会深入探讨功能安全（Functional Safety）的本质。它并非仅仅是防止系统出现故障，而是更强调在系统发生故障时，能够采取有效的措施，将风险降低到可接受的水平。我们将解析功能安全在现代汽车设计中的重要性，以及其背后蕴含的严谨的风险管理哲学。 理解标准：GB/T 34590系列（ISO 26262）精要 虽然本书的重点在硬件开发，但理解其所属的整个标准框架是不可或缺的。我们将简要介绍GB/T 34590系列标准（与ISO 26262对应）的整体结构，包括各个部分之间的关联性，让你知晓“第5部分：产品开发：硬件”在整个功能安全生命周期中的定位和作用。我们不会详尽罗列标准条文，而是提炼其核心要求和指导思想，帮助你快速把握标准精髓。 安全目标与风险分析：硬件安全的起点 功能安全开发的起点在于明确安全目标（Safety Goal）并进行严谨的风险分析（Risk Analysis）。本篇将详细阐述如何根据车辆的功能特性，识别潜在的危险事件，评估其发生概率和损害程度，从而确定不同安全等级（ASIL - Automotive Safety Integrity Level）的要求。我们将聚焦于硬件相关的风险，例如传感器失效导致错误的感知信息，执行器故障导致不准确的控制输出等，以及如何为这些风险设定可接受的阈值。 第二篇：硬件安全设计——从概念到实现 这一篇是本书的核心内容，我们将聚焦于车辆硬件在整个开发流程中如何实现功能安全的要求。 需求分析与规格定义：安全从源头抓起 功能安全的硬件开发始于清晰、准确的安全需求。本篇将指导读者如何将功能安全目标转化为具体的硬件安全需求，并制定详尽的硬件规格。我们将探讨如何定义硬件的性能指标、失效模式、故障容忍度以及诊断覆盖率等关键参数，确保设计从一开始就将安全因素融入其中。 硬件架构设计：冗余、多样性与故障检测 成功的硬件安全设计依赖于合理的架构。我们将深入探讨几种关键的设计原则和技术： 冗余设计（Redundancy）： 包括硬件单元的备份、通道的平行配置等，如何在关键部件发生故障时，通过备份单元接管，保证系统功能的连续性。 多样性设计（Diversity）： 采用不同原理、不同技术的组件来实现相同功能，以避免共因失效（Common Cause Failures）的风险。我们将探讨不同类型的多样性应用。 故障检测与诊断（Fault Detection and Diagnosis）： 设计能够主动监测自身状态的硬件。我们将详细介绍各种内置自检（Built-In Self-Test, BIST）技术、监控电路、校验机制等，用于及时发现潜在的硬件故障。 元器件选择与可靠性分析：精挑细选，筑牢根基 硬件的可靠性直接关系到整车的安全。本篇将重点关注如何选择符合功能安全要求的元器件。 元器件可靠性数据（Reliability Data）： 如何获取和理解元器件的失效率（Failure Rate）、平均无故障时间（MTTF/MTBF）等可靠性参数。 环境适应性与抗干扰能力： 汽车工作环境复杂多变，温度、湿度、振动、电磁干扰（EMI/EMC）等都会影响硬件的性能。我们将探讨如何选择能够承受严苛环境的元器件，以及如何通过设计来提高硬件的抗干扰能力。 失效模式分析（Failure Mode Analysis）： 对选定的元器件进行深入的失效模式分析，识别潜在的失效机制，并评估其对系统安全的影响。 硬件接口与通信安全：数据传输的守护者 车辆内部的电子控制单元（ECU）之间通过各种总线进行通信。本篇将关注硬件接口和通信协议的安全设计。 信号完整性（Signal Integrity）： 确保数据在传输过程中不失真、不丢失。 总线通信安全： 如何设计健壮的通信接口，以及在通信协议层面实现错误检测和纠正机制（如CRC校验）。 接口隔离与保护： 针对外部干扰和高压等危险，如何设计有效的接口保护电路。 第三篇：硬件安全验证与测试——确保设计的有效性 理论设计必须经过严格的验证和测试才能转化为安全的实际产品。 硬件安全验证方法： 我们将介绍在硬件开发过程中常用的安全验证方法，包括： 形式化验证（Formal Verification）： 利用数学方法来证明硬件设计的正确性，尤其是在关键安全功能方面。 故障注入测试（Fault Injection Testing）： 模拟硬件在实际运行中可能出现的各种故障，评估系统的响应和容错能力。 半导体失效机理分析： 深入分析半导体器件的物理失效机理，并基于此进行更精准的故障模型构建。 硬件测试策略与执行： 本篇将详细阐述硬件测试的各个阶段和策略： 单元测试（Unit Testing）： 对独立的硬件模块进行测试，验证其功能和性能。 集成测试（Integration Testing）： 对多个硬件模块集成后的系统进行测试，验证模块间的交互和整体功能。 系统测试（System Testing）： 在模拟或真实的车辆环境下，对整个硬件系统进行全面测试。 环境测试（Environmental Testing）： 模拟车辆在不同环境条件下的运行，评估硬件的可靠性。 EMC/EMI测试： 确保硬件符合电磁兼容性要求，不会对其他电子设备产生干扰，也不会受到外部电磁干扰的影响。 硬件安全认证： 我们将简要介绍硬件产品在功能安全领域通常需要通过的认证流程和要求，为产品上市提供指导。 第四篇：持续改进与未来展望 功能安全并非一成不变，而是需要持续的关注和改进。 硬件安全在产品生命周期中的管理： 我们将探讨如何在产品发布后，持续监控硬件的性能和可靠性，收集现场数据，并用于未来的设计改进和失效分析。 故障数据收集与分析： 如何建立有效的故障数据收集机制，并进行深度分析，为下一代产品开发提供宝贵经验。 软件/硬件协同安全： 探讨软件故障对硬件安全的影响，以及如何通过软硬件协同设计来提升整体安全性。 面向未来的硬件安全挑战： 随着自动驾驶、车载AI等技术的发展，对硬件安全提出了新的挑战。本篇将展望未来，探讨新兴技术（如AI芯片、高性能计算单元）在功能安全设计中的应用和潜在风险，以及如何应对日益复杂的安全需求。 本书语言风格力求严谨而不失通俗，结构清晰，循序渐进。我们通过大量的案例分析和图示，帮助读者将抽象的安全概念具象化，并能将其应用于实际的硬件开发工作中。无论你是初涉功能安全领域的工程师，还是希望深化硬件安全功底的资深开发者，本书都将为你提供一份宝贵的参考和指引，助你在智能出行的新纪元中，打造出安全、可靠、值得信赖的车辆硬件。

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说实话，拿到这本书时，我并没有抱太大的期望，毕竟这听起来是一本非常“硬核”的技术标准。但《正版现货 GB/T 34590.5-2017 道路车辆 功能安全 第5部分：产品开发：硬件》却给了我很大的惊喜。它不仅仅是一本冰冷的标准，更像是一本讲述“如何打造一个更安全的世界”的故事书。书中关于“安全机制的实现”部分，给我留下了深刻的印象。它详细介绍了各种用于检测和诊断硬件故障的机制，以及如何对检测到的故障进行响应。例如，书中对“诊断覆盖率”的论述，让我理解了为什么有些故障能够被及时发现，而有些则可能被遗漏。这种对检测机制的细致讲解，让我对硬件的“自我保护”能力有了更深的认识。此外，书中对“硬件安全验证”过程的描述，也让我体会到了整个产品开发过程的严谨性。它详细列举了各种测试方法和工具，以及如何通过这些手段来确保硬件设计符合功能安全的要求。

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《正版现货 GB/T 34590.5-2017 道路车辆 功能安全 第5部分：产品开发：硬件》这本书，为我提供了一个全新的视角来理解“质量”。我一直认为质量就是产品的性能优越、功能完备、外观精美，但这本书让我意识到，对于道路车辆而言，功能安全才是最重要的质量表现。它让我明白，即使一个硬件功能强大，但如果存在潜在的安全隐患，那它就不是一个真正高质量的产品。书中对“硬件安全度量”的阐述，尤其让我觉得有价值。它介绍了如何量化硬件的安全性，例如失效概率、失效率以及安全故障的比例等。这些量化的指标，使得功能安全的设计和评估变得更加客观和科学。它让我了解到，在汽车行业，对硬件安全性的要求是如此之高，并且有明确的标准去衡量。这种对安全性的“量化”，也促使我在思考其他领域的产品时，也开始关注其潜在的风险。

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我一直在思考，是什么让一本技术标准类的书籍，能够如此引人入胜？《正版现货 GB/T 34590.5-2017 道路车辆 功能安全 第5部分：产品开发：硬件》无疑给了我答案。它并非枯燥的条文堆砌，而是以一种“对话”的方式，引导读者进入一个复杂但充满魅力的领域。书中对于“硬件安全分析”的详尽阐述，让我仿佛置身于一个模拟的开发环境中，亲身参与到各种风险的识别和评估过程中。它提出的“ASIL（汽车安全完整性等级）”概念，对我来说是全新的。它清晰地解释了不同等级的ASIL是如何影响硬件设计的严谨程度和所采取的安全措施的。这一点让我非常感慨，原来汽车的安全性并非一成不变，而是根据不同的功能和潜在风险，有着不同的安全要求。这使得功能安全的设计更加精细化和有针对性。我尤其喜欢书中关于“硬件安全机制”的讨论。它列举了许多具体的硬件安全设计模式，例如锁步执行、看门狗定时器、校验和冗余等，并分析了它们在不同场景下的适用性和优缺点。这种“知其然，更知其所以然”的讲解方式，让我不仅学会了“做什么”，更理解了“为何这么做”。它培养了我一种批判性思维，让我能够从更深层次去理解硬件设计的合理性。

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这本书给我最直观的感受是，它不仅仅是一本标准的“说明书”，更像是一位经验丰富的导师，在循循善诱地引导着我理解“功能安全”这一复杂而至关重要的领域。初拿到《正版现货 GB/T 34590.5-2017 道路车辆 功能安全 第5部分：产品开发：硬件》时，我带着一丝敬畏又有一丝好奇。毕竟，“功能安全”这个词本身就带着一丝技术性的严肃，而“道路车辆”又将它拉到了与我们日常生活息息相关的层面。我本身并非汽车行业的专业人士，更多是出于对新兴技术以及产品安全性的个人关注，才决定深入了解。翻开书页，我并没有立刻被冰冷的条款和晦涩的术语淹没，而是被一种系统性的、逻辑严谨的叙事所吸引。它并没有简单地罗列出各种安全要求，而是从产品开发的源头出发，层层递进地讲解硬件在功能安全设计中的地位和作用。作者（或说是标准起草者）似乎深知读者的背景可能千差万别，因此在解释每一个概念时，都力求清晰透彻，甚至会穿插一些必要的背景知识铺垫。例如，在讲解失效模式和影响分析（FMI）时，它并没有直接跳到技术细节，而是先阐述了失效发生的可能性以及对整个车辆系统的潜在影响，从而让读者理解为何需要如此严谨的分析。这种“循序渐进”的学习体验，极大地降低了我的阅读门槛，也让我逐渐建立起对硬件功能安全设计的宏观认识。尤其令我印象深刻的是，它强调了“以风险为导向”的设计理念，这意味着在硬件设计初期就必须充分考虑潜在的危险，并采取有效的措施来预防或缓解这些危险。这与我之前对产品安全的模糊理解——仅仅是“不出错”——有了质的飞跃。这本书让我明白，功能安全并非一蹴而就，而是一个贯穿于整个产品生命周期的持续性过程，需要设计师、工程师、测试人员乃至管理层共同努力。

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在我看来，这本书最宝贵的价值在于它提供了一种“思维方式”。《正版现货 GB/T 34590.5-2017 道路车辆 功能安全 第5部分：产品开发：硬件》不仅仅是传授一套技术标准，更重要的是它在培养一种“风险意识”和“安全思维”。它让我明白，在进行硬件设计时，不能仅仅关注性能和成本，更要将潜在的风险置于首位。它系统地介绍了各种硬件失效的可能原因，以及如何通过设计来规避或降低这些风险。例如，在讨论“单点故障”时，它详细阐述了如何通过引入冗余机制来提高系统的容错能力。这种对失效模式的深入分析，让我能够更好地理解各种安全措施的必要性。我特别喜欢书中对“安全概念”的阐述，它强调了在产品开发的早期阶段就应该建立清晰的安全概念，并将其贯穿于整个设计流程。这使得功能安全的设计更加主动，而非被动地去应对已经发生的故障。这本书让我意识到，一个优秀的功能安全工程师，不仅要有扎实的硬件知识，更要有敏锐的洞察力和严谨的逻辑思维能力。

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这本书所呈现的“硬件”层面的功能安全，其深度和广度远远超出了我最初的想象。我原以为它会聚焦于一些具体的电子元件或者电路设计上的安全措施，但实际阅读下来，才发现它所探讨的是一个更为宏观且基础性的层面。它详细阐述了如何在硬件层面实现功能安全，这其中包括了对硬件组件的可靠性要求、故障检测与诊断机制的设计、冗余与容错策略的应用，甚至还涉及到了硬件的布局、布线以及电磁兼容性（EMC）等细节。让我感到非常“受教”的是，它不仅仅是告诉你“要这样做”，更是告诉你“为什么”要这样做。例如，在解释如何选择合适的硬件组件时，它会深入分析不同组件的失效概率、失效模式以及它们对整体系统稳定性的影响，并给出了相应的评估方法。这一点对于我这个非专业读者来说，尤其重要，因为它让我能够理解这些技术性要求背后的逻辑和价值。书中的一些案例分析，尽管描述得简洁而有力，却让我看到了理论与实践相结合的力量。我甚至能够想象出，在真实的产品开发过程中，每一个小小的硬件决策都可能关乎到最终产品的安全性和可靠性。它让我意识到，硬件的“安全”并不仅仅是“不损坏”，更是一种“持续稳定运行”的能力，尤其是在面对各种复杂的外部环境和潜在的内部故障时。这本书不仅仅是为汽车行业的硬件工程师提供的操作手册，对于任何希望深入了解现代汽车电子系统底层安全机制的读者，都具有极高的参考价值。它帮助我建立了一个完整的硬件功能安全思维框架。

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阅读《正版现货 GB/T 34590.5-2017 道路车辆 功能安全 第5部分：产品开发：硬件》的过程，我感觉自己仿佛参加了一场关于“责任与信任”的深刻对话。它让我明白了，当我们在享受汽车带来的便利时，背后凝聚着无数工程师对功能安全的极致追求。书中对于“失效分析的迭代与改进”的描述，让我看到了一个持续优化的过程。它并非一次性地完成安全设计，而是需要在产品的整个生命周期中，不断地进行分析、评估和改进。这种“迭代式”的开发理念，对于确保硬件的长期安全性至关重要。它让我意识到，在追求创新的同时，也不能忽视对现有安全性的持续提升。这本书所传递的“精益求精”的精神，让我深受启发，并将其延伸到我对其他领域产品和服务的审视中。它让我更加重视产品的“可靠性”和“稳健性”，以及背后所代表的制造商的责任感。

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这本书为我打开了一个全新的视角，让我重新审视了“产品”这个概念。在阅读《正版现货 GB/T 34590.5-2017 道路车辆 功能安全 第5部分：产品开发：硬件》之前，我一直认为硬件是产品的“骨架”，是实现功能的载体。然而，这本书却将其提升到了“安全卫士”的高度。它不仅仅关注硬件能否正常工作，更关注硬件在各种极端情况下能否维持其应有的安全功能。我被书中对“失效”的定义和分类所深深吸引。它区分了“随机硬件失效”和“系统性失效”，并对每一种失效进行了详细的分析，提出了相应的预防和应对措施。这种细致入微的分类，让我明白了功能安全并非是一个简单而统一的概念，而是需要针对不同类型的风险采取不同的策略。书中对于“安全目标”的设定和分解，也给我留下了深刻的印象。它强调了在设计之初就必须明确产品的安全目标，并将这些目标分解到各个硬件组件和子系统中。这种“自顶向下”的设计方法，确保了整个硬件设计都围绕着最终的安全目标进行，避免了顾此失彼的情况发生。我尤其欣赏它在硬件安全分析方法上的阐述，比如故障树分析（FTA）和失效模式与影响分析（FMI）。虽然我无法完全理解所有技术细节，但它所传递的核心思想——即通过系统性的分析来识别和评估潜在的风险——给我带来了极大的启发。这本书让我明白，开发一款安全的汽车硬件，需要的是一种严谨的、系统性的、并且持续不断的努力。

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这本书最打动我的地方，在于它所传递的一种“责任感”。《正版现货 GB/T 34590.5-2017 道路车辆 功能安全 第5部分：产品开发：硬件》不仅仅是在传授技术知识，更是在塑造一种职业操守。在阅读过程中，我深刻体会到，在汽车这样一个与生命安全息息相关的行业，任何一个微小的疏忽都可能带来灾难性的后果。因此，对于硬件的设计者而言，功能安全不仅仅是一项技术任务，更是一份沉甸甸的责任。书中对“安全生命周期”的强调，让我明白功能安全并非一劳永逸，而是一个贯穿于产品从概念设计、开发、测试、生产、运行到报废全过程的持续性工作。这种全生命周期的视角，让我对硬件的功能安全有了更全面、更深刻的认识。它让我了解到，每一个环节的决策和执行，都可能对最终产品的安全性产生影响。尤其令我印象深刻的是，书中关于“验证与确认”的论述。它详细阐述了如何通过各种测试和分析手段来验证硬件设计是否满足功能安全的要求，以及产品在实际运行中是否能够达到预期的安全目标。这种严谨的测试流程，是确保产品安全性的关键。

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我一直在思考，如何才能真正理解“功能安全”这一概念，特别是它在硬件层面的具体体现。《正版现货 GB/T 34590.5-2017 道路车辆 功能安全 第5部分：产品开发：硬件》这本书，就像一位经验丰富的向导，带领我一步步深入探索。它并没有直接给出各种晦涩的技术术语，而是从一个宏观的视角，解释了功能安全为何如此重要，以及它在现代汽车中扮演的角色。我尤其被书中对“失效的根本原因”的分析所吸引。它详细阐述了硬件失效可能来自于设计缺陷、制造工艺问题、元器件本身的可靠性不足，甚至是环境因素的影响。这种对失效根源的深入剖析，让我能够更全面地理解硬件安全设计的挑战。书中对“硬件安全设计原则”的讲解，也让我受益匪浅。它提出了一系列指导性的原则，例如“最小化原则”、“容错原则”和“监控原则”等，并结合具体的硬件设计案例进行了说明。这种理论与实践相结合的讲解方式，使得抽象的安全概念变得更加具体和易于理解。