ISO 26262 日本語版PDFについて

ISO 26262の概要

ISO 26262は、自動車の電気・電子システムに関する機能安全に特化した国際規格です。この規格は、製品の開発プロセスにおける安全性を確保するためのフレームワークを提供し、特に自動運転技術や高度な運転支援システム（ADAS）などでの故障リスクを軽減することを目指しています。ISO 26262は製品ライフサイクル全体を通じて適用され、開発の各段階で機能安全が確保されていることを保証します。

ISO 26262は、2002年に発行されたIEC 61508を基礎にしており、特に自動車業界に特化した形で策定されています。自動車の複雑化が進む中、特にソフトウェアが絡むシステムでは誤作動によるリスクが増加しており、ISO 26262の導入が急速に進んでいます。

ISO 26262の日本語版PDFは、特定の出版社や規格団体から購入可能です。通常、PDF版は有料で提供されており、無料で入手することは難しいです。ただし、ISOやJIS（日本工業規格）に関する規格を購入することで、詳細な内容を確認することができます。ISO 26262の日本語版PDFは、自動車関連のエンジニアや企業にとって、ソフトウェア開発や安全分析を進める上での必須リソースです。

ISO 26262における安全性とASIL

ISO 26262の核心部分は、ASIL（Automotive Safety Integrity Level）というリスク評価基準です。ASILは、システムの潜在的な危険性に基づいて4段階に分類されます。ASILはAからDまであり、Dが最もリスクが高いものに適用されます。

ASIL A: 最も低いリスクレベル
ASIL B: 中程度のリスク
ASIL C: 高いリスク
ASIL D: 最も高いリスク

各レベルに応じて、要求される安全対策の厳しさが異なります。特に、ASIL Dに分類される機能については、非常に高い信頼性と冗長化が求められます。

ISO 26262準拠の開発プロセス

ISO 26262では、製品開発プロセス全体において安全性を考慮することが求められています。製品開発は以下の段階を経て行われます：

概念段階: システムの機能安全目標を設定し、リスク評価を行います。この段階で、ASILを決定します。
システムレベル設計: システム全体のアーキテクチャを設計し、各部品が機能安全要件を満たすようにします。
ハードウェアおよびソフトウェアレベル設計: 各コンポーネントの詳細な設計を行い、必要な冗長化やフェイルセーフ機能を実装します。
テストと検証: 各開発段階でテストを行い、ISO 26262の安全基準を満たしていることを確認します。

サンプルコードで見るISO 26262の適用例

ここで、車両システムの簡単なシミュレーションをPythonで行い、ISO 26262に基づく安全チェックを実装した例を紹介します。このコードは、車両のスピードとエンジン温度を監視し、異常が発生した際に適切な対応を行うものです。

class VehicleSystem:
    def __init__(self, speed, temperature, brake_status):
        self.speed = speed
        self.temperature = temperature
        self.brake_status = brake_status  # ブレーキシステムの状態（True: 正常, False: 異常）
        self.error_code = 0

    def safety_check(self):
        # スピードが安全範囲内かチェック
        if self.speed > 120:
            self.error_code = 1
            print("警告: スピードが120km/hを超えています。安全制御を開始します。")
        else:
            print("スピードは安全範囲内です。")

        # エンジン温度が安全範囲内かチェック
        if self.temperature > 100:
            self.error_code = 2
            print("警告: エンジン温度が100℃を超えています。冷却システムを作動させます。")
        else:
            print("エンジン温度は安全範囲内です。")

        # ブレーキシステムの状態をチェック
        if not self.brake_status:
            self.error_code = 3
            print("警告: ブレーキシステムに異常があります。緊急停止を行います。")
        else:
            print("ブレーキシステムは正常です。")

        # 総合エラーチェック
        if self.error_code == 0:
            print("システムは安全です。")
        else:
            print(f"エラーコード: {self.error_code}")

# システムインスタンスの作成
vehicle_system = VehicleSystem(speed=130, temperature=90, brake_status=True)
vehicle_system.safety_check()

実行結果

警告: スピードが120km/hを超えています。安全制御を開始します。
エンジン温度は安全範囲内です。
ブレーキシステムは正常です。
エラーコード: 1

このシンプルな例では、車両の速度、エンジン温度、ブレーキシステムの3つの要素を監視し、それぞれが安全基準を満たしているかどうかをチェックしています。スピードが120km/hを超えるとエラーメッセージが出力され、エラーコードが設定されます。ブレーキシステムに異常があれば、緊急停止の処理を実行します。

ASILに基づく安全対策の拡張

上記のシンプルなコードを基に、ISO 26262のASILに対応した高度な安全対策を実装するには、以下のような追加機能を考慮する必要があります：

冗長化: 高リスク（ASIL C、D）のシステムでは、1つのコンポーネントが故障した場合でも安全に動作を続けるために、複数のセンサーやシステムを冗長化する必要があります。
フェイルセーフ機能: 異常が検出された場合、システムが安全に停止または制限されたモードで動作するようにする機能を実装します。
異常予知保全: センサーデータの分析により、故障の前兆を検知し、事前に保全作業を行う機能を追加することで、リスクを最小限に抑えます。

以下に、冗長化とフェイルセーフ機能を追加したコードの例を示します。

冗長化とフェイルセーフ機能を持つサンプルコード

class VehicleSystem:
    def __init__(self, speed_sensors, temperature_sensors, brake_status):
        # 複数のスピードセンサーと温度センサーを使用
        self.speed_sensors = speed_sensors
        self.temperature_sensors = temperature_sensors
        self.brake_status = brake_status
        self.error_code = 0

    def average(self, values):
        return sum(values) / len(values)

    def safety_check(self):
        # スピードの冗長化チェック（平均値を取る）
        average_speed = self.average(self.speed_sensors)
        if average_speed > 120:
            self.error_code = 1
            print("警告: スピードが120km/hを超えています。安全制御を開始します。")
        else:
            print("スピードは安全範囲内です。")

        # 温度の冗長化チェック（平均値を取る）
        average_temperature = self.average(self.temperature_sensors)
        if average_temperature > 100:
            self.error_code = 2
            print("警告: エンジン温度が100℃を超えています。

冷却システムを作動させます。")
        else:
            print("エンジン温度は安全範囲内です。")

        # ブレーキシステムのチェック
        if not self.brake_status:
            self.error_code = 3
            print("警告: ブレーキシステムに異常があります。緊急停止を行います。")
        else:
            print("ブレーキシステムは正常です。")

        # 総合エラーチェック
        if self.error_code == 0:
            print("システムは安全です。")
        else:
            print(f"エラーコード: {self.error_code}")

# システムインスタンスの作成
vehicle_system = VehicleSystem(speed_sensors=[130, 128, 131], temperature_sensors=[90, 89, 91], brake_status=True)
vehicle_system.safety_check()

実行結果

警告: スピードが120km/hを超えています。安全制御を開始します。
エンジン温度は安全範囲内です。
ブレーキシステムは正常です。
エラーコード: 1

このコードでは、複数のセンサー（スピードセンサーと温度センサー）を用いて、冗長化されたチェックを行っています。センサー値の平均を計算し、システムが安全基準を満たしているかどうかを判断します。また、ブレーキシステムに異常がある場合は、緊急停止処理が行われるようにしています。

終わりに

ISO 26262は、自動車産業における安全性確保のための国際標準であり、特に電気・電子システムやソフトウェア開発においてその重要性が高まっています。本記事では、ISO 26262の概要から始まり、サンプルコードを通じて具体的な安全対策の一例を紹介しました。