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【演習】システムアーキテクチャ設計

ID コンポーネントに対する要求 割当て先

CR1 アンテナを介して路側のビーコンからの信号を受信する RIU CR2 ビーコン信号から、ビーコンIDと制限速度を取得する RIU CR3 隣接するビーコン間の移動に要する時間から、車速を決定する RIU CR4 計算した車速が制限速度を超過する場合は、自動ブレーキ指示を

BCUへ送信する

RIU

Atelier Inc. & WITZ Inc. © 2015 All Rights Reserved 2015/7/30 SECセミナー

【演習】SHARDのガイドワード・分析の例

分析の例 (RTOSのタスク管理に関して)

機能 ガイドワード 故障モード

Omission タスクが実行すべき時に実行されない Commission タスクが実行すべきでない時に実行される Early 適切な時間より早く、タスクが実行する Late 適切な時間より遅く、タスクが実行する Value 異なるタスクが実行される

※株式会社ヴィッツによるRTOSに対する適用例

タスクを適切な時間に実行 する。

ガイドワード

ガイドワード 解釈 詳細分類

Omission サービスが実行されない。

(例えば、通信がされない。)

・完全に

・部分的に Commission 要求していないサービスが実行される。

(例えば、期待していない通信が実行される。)

・偽装

・重複

Early 期待するよりも早くサービスが実行される。 ・絶対時間

・相対時間 Late 期待するよりも遅くサービスが実行される。 ・絶対時間

・相対時間 Value 間違った値のデータ(情報)が伝達される。

SHARD(Software Hazard Analysis and Resolution in Design)

(HAZOP のガイドワードをソフトウェア向けに整理しなおした手法)

【演習問題】システムアーキテクチャの安全分析( 1/2 )

No. ガイド ワード

故障モード 原因 コンポーネント レベル影響

VCSレベル 影響

SG侵害 対応策

1 Omissi on

ビーコン信 号を受信し ない

ビーコン故障、アン テナ故障、RIU不 具合

実際よりも遅い 車速を算出する

自動ブレーキ 指示をしない

SG1 一定時間ビーコン信 号を受信しない場合 は、自動ブレーキを かける

2 Commi

ssion

3 Early

4 Late

5 Value

CR1 :アンテナを介して路側のビーコンからの信号を受信する( RIU )

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【演習問題】システムアーキテクチャの安全分析( 2/2 )

No. ガイド ワード

故障モード 原因 コンポーネント レベル影響

VCSレベル 影響

SG侵害 対応策

1 Omissi on

ビーコン信 号を受信し ない

ビーコン故障、アン テナ故障、RIU不 具合

実際よりも遅い 車速を算出する

自動ブレーキ 指示をしない

SG1 一定時間ビーコン信 号を受信しない場合 は、自動ブレーキを かける

2 Commi

ssion

3 Early

4 Late

5 Value

CR5 :運転者ブレーキデマンドを受信した場合は、自動ブレーキ指示の送信から

T_brake 時間が経過していれば、自動ブレーキ指示を解除する( RIU )

【解答例】システムアーキテクチャの安全分析( 1/2 )

No. ガイド ワード

故障モード 原因 コンポーネント レベル影響

VCSレベル影 響

SG 侵害

対応策

1 Omissi on

ビーコン信号を 受信しない

ビーコン故障、

アンテナ故障、

RIU不具合

実際よりも遅い車 速を算出する

自動ブレーキ 指示を送信し ない

SG1 一定時間ビーコン信 号を受信しない場合 は、自動ブレーキを かける

2 Commi

ssion

ビーコン信号が ないのにビーコ ン信号を誤認 識する

ノイズ、RIU不 具合

実際よりも早い車 速を算出する

不要な自動ブ レーキ指示を 送信する

なし -

3 Early ビーコン信号の

受信タイミング が早すぎる

ビーコン信号の 強度過大、アン テナのゲイン過 大

実際よりも早い車 速を算出する

不要な自動ブ レーキ指示を 送信する

なし -

4 Late ビーコン信号の 受信タイミング が遅すぎする

ビーコン信号の 強度過小、アン テナのゲイン過 小

実際よりも遅い車 速を算出する

自動ブレーキ 指示を送信し ない

SG1 一定時間ビーコン信 号を受信しない場合 は、自動ブレーキを かける

5 Value ビーコン信号の

誤った値を受 信する

ビーコン故障、

ノイズ、RIU不 具合

実際とは異なる車 速を算出する/制 限速度を誤認する

自動ブレーキ 指示を送信し ない/過小な 制限速度を送 信する

SG1

/ SG2

信号の正しさを検証 する(CRCによる完 全性確保、同一信 号が2回連続するこ とを確認など)

CR1 :アンテナを介して路側のビーコンからの信号を受信する( RIU )

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【解答例】システムアーキテクチャの安全分析( 2/2 )

No. ガイド ワード

故障モード 原因 コンポーネント レベル影響

VCSレベル影

SG 侵害

対応策

1 Omissi on

運転者ブレー キデマンドを受 信して所定時 間経過したの に、自動ブレ―

キ指示を解除 しない

運転者ブレ―

キデマンドの誤 認識、RIU判定 不具合

自動ブレーキを指 示を解除しない

不要な自動ブ レーキ指示を 送信する

なし -

2 Commi

ssion

運転者ブレー キデマンドを受 信していないの に、自動ブレ―

キ指示を解除 する

運転者ブレ―

キデマンドの誤 認識、RIU判定 不具合

自動ブレーキを指 示しない

自動ブレーキ 指示を送信し ない

SG1 BCUでも確認する

(冗長化)

3 Early 自動ブレーキ

指示の送信後 T_brake時間た たないうちに解 除する

運転者ブレ―

キデマンドの誤 認識、タイマ不 具合、RIU判定 不具合

自動ブレーキを指 示しない

自動ブレーキ 指示を送信し ない

SG1 タイマ機能の異常監 視

CR5 :運転者ブレーキデマンドを受信した場合は、自動ブレーキ指示の送信から

T_brake 時間が経過していれば、自動ブレーキ指示を解除する( RIU )

【解答例】システムアーキテクチャの安全分析( 2/2 )

No. ガイド ワード

故障モード 原因 コンポーネント レベル影響

VCSレベル影 響

SG 侵害

対応策 4 Late 運転者ブレー

キデマンドを受 信後、T_brake 時間以上経過 し自動ブレーキ 指示を解除す る

運転者ブレ― キの誤認識、タ イマ不具合、

RIU判定不具 合

自動ブレーキ指示 の解除が遅れる

不要な自動ブ レーキ指示の 送信が続く

なし -

5 Value 運転者ブレー

キ指示とは誤っ た動作

(Omission、 Commissionと 同一)

- - -

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6. その他の重要ポイント

【再掲】「信頼性」の“積み重ね”が安全を実現

品質管理システムの構築

(CMMI, A-SPICE)

機能安全管理システムの構築

(IEC 61508, ISO 26262, ISO 13849, etc)

コンセプト開発

機能安全開発・評価

プロセス構築 プロセス改善・定着

安全目標の定義 技術安全コンセプト構築

機能安全開発 機能安全評価

・システム

HW

SW

・規定

・ガイドライン

・テンプレ―ト

・チェックリスト

×

プロセス構築

・システム

HW

SW

・規定

・ガイドライン

・テンプレ―ト

・チェックリスト

× プロセス改善・定

既存開発との ギャップ診断

H&R分析

・目標SIL/ASIL決定

・安全コンセプト ・安全マニュアル

・安全要求仕様書 ・システム安全分析

・システム開発・V&V

・HW開発・V&V

SW開発・V&V

・回路図の安全分析

SWアーキの安全分析

・SIL/ASIL故障率評価

・機能安全監査

安全計画

機能安全 対応製品

FSMプラン

V&Vプラン

・調達(ツール・外注)

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文書化要件の重要ポイント

• 機能安全が求めること

– 完全性・一貫性

• 開発・管理・運用に必要な情報が全て記載 / 記録されていること

• 過不足・矛盾がない

• あらゆる観点での検証( Verification )を実施して確認されていること

– 再現性 + 客観性

• 再現 / 再検証できること

(他者でも、数年後でも)

– 可読性 + 客観性

• 同意の理解ができること

(他者が見ても、数年後に見ても)

⇒ 誤解するような内容だと ・・・

・ 関連モジュールに不具合混入の恐れ

・ 後のメンテで誤修正の恐れ

⇒ 再現できない内容だと ・・・

・安全であることを、客観的に確認できない

・後の不具合発生時に、問題原因を追究で きない

安全性を説明可能

満たせば

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