随着汽车产业朝着半自动和全自动驾驶汽车的概念迈进，各种复杂且灵敏的电子系统大大增加。从社会效益角度看，自动化有望使道路更安全，更少发生事故，并能主动缓解交通拥堵。自动驾驶需要多个高性能的互连传感器和子系统，才能可靠和安全地运行。电动或混合动力汽车的应用环境在电气层面非常严酷，且具有嘈杂的噪声，使可能存在的技术挑战进一步复杂化。系统可能会由于内部干扰源（例如EMI）、瞬态和外部影响（例如路边C2X基础设施）而导致影响其他重要系统的运行。

　　先进驾驶员辅助系统（ADAS）是车辆自动驾驶的基础，在完全自动驾驶时，它可以与更高级、更复杂的其它应用协同工作。当汽车以任何半自动模式（Level 1～Level 3）运行时，这种ADAS系统还能够直接通知驾驶员即将发生的情况。车辆的不同自动驾驶级别如图1所示。

　　本文将重点介绍先进自动驾驶汽车传感系统的体系架构，以及用于在汽车子系统中传输数据的协议和接口。我们还将探讨干扰源，并提出减轻这些有害信号可能对车辆安全运行产生影响的技术。

　　在自动驾驶汽车中，“电子驾驶员”的眼睛和耳朵包含有无数种不同的传感器，参见图2，所有传感器都联网到中央计算机系统，由其负责在任何驾驶情况下安全地导航车辆。

　　传感器包括用于能够在车辆前方很长距离检测其它车辆、行人、各种移动物体的远程RF雷达，以及具有机器学习卷积网络的视频子系统，以检测行人、道路标志和车道偏离。其他传感器包括360度视频摄像头系统，用于使车辆知晓周围移动或静止物体情况。为了始终准确地确定车辆位置，高性能GNSS导航可提供厘米级定位精度和导航推测（Dead Reckoning）能力，即使当车辆进入城市中典型的城市街谷或通过隧道时，也可以进行精确导航。

　　可靠且强大的网络协议CAN和以太网互连子系统具有可接受的（

　　<5ms）延迟级别。视频和雷达子系统的趋势是，它们越来越多地包括机器学习推理引擎，以便在检测到物体时进行检测和分类，而不是将额外的计算工作量交由中央系统。该方法还减少了实时延迟，这对于以超过30m/s（70mph/112kph）速度行驶的车辆来说是一个至关重要的设计考虑因素。延迟会影响及时的决策，并妨碍将云连接用于任何实时驾驶任务。例如，一个4g蜂窝网络的典型往返延迟为60毫秒，根据上述速度，车辆已经行驶过1.8米。 flexray和lin是另外两个广泛使用的汽车网络协议。

　　为了满足车辆信息娱乐系统和视频传输要求，HD BaseT正在逐渐成为一种可行的网络协议。HDBaseT结合了HDMI和以太网的优点，使用单根电缆即可将音频、视频、以太网、100W以太网供电（PoE）、系统控件和USB汇聚在一起。这个协议针对不同层面进行了优化，建议采用单个非屏蔽电缆对来实现长达15m的设备连接。通过将不同的传输内容整合到一根电缆，还可以节省大量的电缆重量、安装工作量和材料成本。

　　为了使自动驾驶车辆安全可靠地运行，所有相互连接且相互依赖的系统都需要连续且无故障运行。如果传感器开始出现故障，或者监控电路子系统检测到性能不及标准，则必须立即发出警报，通知中央计算机以启动故障保护安全停车。

　　电子传感器和相关子系统通过利用高度复杂的模拟和数字组件来运行，这些设备容易受到电气瞬态、电磁干扰（EMI）和静电放电（ESD）等干扰。瞬态产生自电源轨，源于dV/dt的快速开关，并会产生比额定电源电压大许多倍的电压尖峰。大功率马达和其他电感性负载在运行过程中会导致出现快速浪涌瞬态，电动汽车中相关的驱动链无疑也是瞬态来源。而且，用于电动转向、舒适性和车身控制的小型马达以及电动驻车制动器也会产生明显瞬态。这些瞬态可以沿公共电源线通过传导进入子系统，也可能通过连接传感器的相邻电缆中的互相感应，进入到子系统或连接到中央计算机的子系统网络。如果没有足够的保护，瞬态会导致微处理器复位、锁定，或在极端情况下造成关键组件的物理损坏。

　　同样，感应的EMI可能会导致不可预测和不稳定的系统行为，这些EMI可能出自不同来源，包括无线接入点和智能手机等等。同样，也需要加以保护，以防止EMI明显地干扰关键系统运行。

　　静电放电对于敏感电子组件是一个需要特别关注的问题。这些敏感电子组件需要在整个供应链中和生产过程中进行特殊处理，但在最终的应用电路中也需要保护。像瞬态一样，静电放电会导致出现巨大的电压尖峰，并且可能是由于车辆橡胶轮胎与道路摩擦，以及人与织物的接触摩擦而积聚的能量所致。在低湿度地区行驶的车辆容易产生静电。

　　图3重点显示了ADAS通信和控制子系统的主要功能模块，包括应采用的保护器件。

　　每个通信链路（2、3、4和5）都需要瞬态和ESD保护，而且应该适合相应协议的电气规格和数据速率。最快的协议是以太网，其比特率通常在100Mbps～10Gbps范围内。对于高速差分以太网接口，推荐的ESD和瞬态浪涌保护方法包括使用聚合物ESD抑制器，例如经AEC-Q200认证的LittelfuseAXGD Xtreme-Guard系列。

　　图4显示了从差分双绞线到以太网PHY的以太网连接中配置AXGD系列器件的位置。 AXGD系列具有快速的响应时间，并能够吸收高达30kV和50A的瞬态，可凭借单个封装保护差分对。同样，由于其电容值极低，ESD保护不会影响高达1Gbps的以太网数据速率。

　　对于CAN收发器接口，建议使用二极管阵列来保护系统免受快速瞬态和ESD影响。

　　采用齐纳二极管进行瞬态电压抑制（TVS）的另一个示例是Littelfuse SZ1SMB系列600W TVS二极管。 SZ1SMB系列可理想用于图3中的Item 1等电源，具有出色的钳位能力、快速响应时间，并可吸收高浪涌瞬态。

　　在为汽车电子系统而选择瞬态和ESD保护器件时，建议应该对适用的国际标准有所了解。有三个最基本的ISO标准，即ISO7637-2，ISO16750-2和ISO10605：2008。除了这些标准之外，汽车电子理事会（AEC）还制定了一系列质量标准，其中确定了汽车电子系统中使用器件的机械、电气和环境应力要求。相关标准包括用于半导体和二极管等分立元件的AEC-Q101，以及用于电容器、电阻器和电感器等无源元件的AEC-Q200。

　　保护自动驾驶车辆的电子系统免受瞬态、EMI和ESD的影响对于确保汽车连续、可靠和无故障运行至关重要。 自动驾驶车辆有望显著减少交通拥堵，并为驾驶员、乘客和行人提供更安全的道路。 通过使用浪涌和静电保护元件，设计人员将更有信心相信，他们的系统会足够强大，且能够耐受任何不必要的电气干扰。

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　　9月1日开幕的2022世界人工智能大会上，百度创始人、董事长兼首席执行官李彦宏表示，自动辅助驾驶在目前的L2级商用普及之后，率先商用普及的很可能是L4级别，而不是按照发展阶段的L3级，因为L2级发生事故责任在驾驶员，L4级发生事故责任在运营商，而L3级则很难界定事故责任方，因此普及需要相当长的时间。李彦宏表示，在过去一年中，无论是在技术层面，还是在商业应用层面，人工智能都有了巨大的进展，有些甚至是方向性的改变。在某一个地区获得自动驾驶运营资质，技术上一般只要20天左右的准备时间就可以了，因为技术通用性已经很好，百度的自动驾驶不是通过对特定区域的过度拟合来实现的。针对目前集度汽车的进展，李彦宏称，电动化是中场，智能化是终局，集度汽车的

　　L4级率先商用，不是L3 /

　　自动驾驶系统系统采用先进的通信、计算机、网络和控制技术，对列车实现实时、连续控制。采用现代通信手段，直接面对列车，可实现车地间的双向数据通信，传输速率快，信息量大，后续追踪列车和控制中心可以及时获知前行列车的确切位置，使得运行管理更加灵活，控制更为有效，更加适应列车自动驾驶的需求。简介自动驾驶系统是指列车驾驶员执行的工作完全自动化的、高度集中控制的列车运行系统。自动驾驶系统具备列车自动唤醒启动和休眠、自动出入停车场、自动清洗、自动行驶、自动停车、自动开关车门、故障自动恢复等功能，并具有常规运行、降级运行、运行中断等多种运行模式。实现全自动运营可以节省能源，优化系统能耗和速度的合理匹配。自动驾驶系统要求建设的城市轨道交通在互联互通、安

　　Microchip PIC16F18x MCU在贸泽开售为传感器节点应用提供支持2022年9月1日 – 专注于引入新品并提供海量库存的电子元器件分销商贸泽电子 (Mouser Electronics, Inc.) 即日起开售Microchip Technology的PIC16F18015/25/44/45和PIC16F18126/46 系列MCU。这两个系列专门为需要8位MCU来配合传感器设计的开发人员而设计，拥有丰富的功能，为传感器信号调理和实时控制提供了低成本解决方案。对于成本敏感型传感器和控制应用，PIC16F18015/25/44/45 MCU提供了7KB到14KB的闪存、稳定的控制和外设功能，以及高达32MHz的运行速度。

　　节点应用提供支持 /

　　每每夏天，就会有无数人感谢空调的发明。作为空调的发明者，威利斯·开利起初设计空调的初衷，是为印刷厂解决夏季湿度太高导致纸张变形的问题。而后，随着技术的不断发展，空调开始在楼宇、工厂、以及家庭中得到了广泛应用。1922年，开利为美国一家巧克力工厂安装了第一台离心式冷水机组，此举开启了大型舒适空调之门。时隔百年，如今空调已经与加热、通风与制冷并称为暖通空调与制冷系统（HVACR），成为一项主要的工业应用，并在世界建筑设计和工程以及制造业有广泛的影响。据市场调研机构 Research And Markets最新发布的报告数据显示，到2028年，由于温度控制在家庭和生产环境中应用的重要性，全球HVAC系统市场规模预计将达到1975亿美元。H

　　在暖通空调与制冷系统低碳化演进中的作用 /

　　如果摄入适量，锂可以缓解双相情感障碍和抑郁症的症状。太少的量不会起作用，而太多的量则会引起危险的副作用。患者必须接受侵入性血液测试，以精确监测体内这种药物的数量。但在最近，研究人员报告说发明了一种微型传感器，可以在短短30秒内从指尖表面的汗液中检测到锂的含量。它非常方便，不需要去诊所。科学家们上周在美国化学学会（ACS）的秋季会议上展示了他们的成果。2022年ACS秋季会议有近11000个演讲，涉及广泛的科学主题。不仅锂必须以特定的剂量服用，而且患者往往难以按规定服用。这意味着，当药物似乎不起作用时，医疗保健提供者需要知道病人实际摄入了多少药物。然而，目前的监测方案有很大的缺点。例如，抽血会产生准确的结果，但它们是侵入性的，而且很耗

　　可帮助病人检测体内锂的含量 /

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　　ROHM面向高端ADAS开发出业界超稳定运行的DC-DC转换器IC“BD9S402MUF-C”采用QuiCur™技术，显著减少日益复杂的车载应用的电源电路设计工时全球知名半导体制造商ROHM（总部位于日本京都）面向包括车载传感器和摄像头等在内的ADAS（高级驾驶辅助系统）、信息娱乐系统等日益复杂的车载应用，开发出一款降压型DC-DC转换器IC*1“BD9S402MUF-C”。近年来，在汽车领域，随着事故防止和自动驾驶技术的创新，对安全性能的要求也越来越高。与此同时，控制包括车载传感器和摄像头在内的ADAS系统的SoC和微控制器也日益复杂（为提高处理能力而提高电流、为省电而降低电压），这就要求向它们供电的电源IC，要在负载电流波动的严

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