淺析智能網聯汽車感知系統電磁兼容性

羅意 王偉

摘 要：在社會經濟不斷發展的過程中，也是意味著大量資源的消耗，因此不僅僅是在我們國家，對于國外而言，同樣如此，都是面臨著如何減少能源的消耗以及保護環境的問題，而隨著汽車能源革命的開始，這也是代表著在將來，純電動機汽車將會逐漸的退出歷史舞臺。在當前的社會大背景下，智能網聯汽車的誕生以及大范圍的推廣應用這也是必然的，這也是受到了科學技術發展的大力推動。而對于智能網聯汽車而言，感知系統就相當于汽車的耳目，在感知系統當中，現階段所用到的電磁兼容技術，能夠有效的提升汽車感知系統的性能，下面本文則以此為基礎展開論述。

關鍵詞：智能網聯汽車 感知系統 電磁兼容性

1 智能網聯汽車概述

智能網聯汽車作為將來汽車制造行業發展的主要方面。在智能網聯汽車當中，必定會用到各種現代化的科學技術，并且在車內也是會搭載車載傳感器、執行器和控制器等各種裝置，通過利用現代化的科學技術以及這些先進的設備，來實現兩者之間的融合連接，從而實現汽車、人員以及路況這些因素之間的職能信息交換和共享[1]?，F階段所研發的智能網聯汽車有著非常明顯的幾點特征，分別是智能化、電動化、共享化、網聯化還有輕量化。智能網聯汽車是將網聯式汽車和職能汽車所具有的優勢進行了整合優化，因此智能網聯汽車其在技術架構方面也是體現了三橫兩縱的特點，所謂三橫指的就是信息互交、車輛還有基礎支撐三個領域的技術，兩縱則指的是基礎設施以及車載平臺。

2 電磁兼容技術發展現狀分析

相較于國外而言，我們國家對于電磁兼容技術的研究由于起步的時間較晚，因此還是沒有太過深入的研究，但是在國外，對于這一技術的研究在上世紀八十年代就已經是對電氣設備其電磁兼容的指標提出了強制性的認證要求，而對于運用電磁兼容技術所生產的電氣設備，同樣是需要經過一系列嚴格的審核才能夠向市場投放。然后，在我們國家當中，對于電磁兼容技術的也是關注的時間較晚，因此對于該技術也是沒有較深的研究，甚至于在很多的電氣設備生產的過程當中，都是對于該技術沒有營養。而在這種情況下，也就導致我們國家所生產的很多電氣設備都是不同通過國外的電磁兼容測試，影響到電氣設備在國外市場的銷售[2]。鑒于此，國人才開始逐漸的加強了對于電磁兼容技術的重視程度，開始對該技術進行研究，但是因為起步已經較晚，所以也是錯過了很多的發展機遇。隨著我們國家在加入到WTO之后，我國政府也是開始制定一系列有關電磁兼容方面的制度，采用了各種方法、開拓了各種渠道來進行對電磁兼容技術的研究，且展開了一系列的培訓活動，現如今電磁兼容技術已經成為全社會關注的焦點。

3 智能網聯汽車感知系統電磁兼容問題分析

安全性以及可靠性是智能網聯汽車其感知系統的電磁兼容性所必須要重點的兩個方面，尤其是在近幾年來，在我們國家智能網聯汽車不斷發展的過程當中，在汽車的制造領域當中，也是有著越來越多的高新技術被應用其中，而在這種情況下，也是導致汽車其感知系統的電磁兼容性存在的問題也越來越多，再加上國家對于電磁兼容性的要求也是越來越高。所以，智能網聯汽車想要獲得更好的發展，就必須要加強對于電磁兼容的重視[3]。

3.1 智能網聯汽車感知系統電磁兼容性存在的問題

智能網聯汽車其感知系統的兼容性，有一個非常明顯的特點就是看不見也摸不著。因此要確定電磁信號之間是否存在著干擾，是有著非常大的困難。然而雖然看不見摸不著，但是需要明確的一點就是電磁干擾的存在，就必然會導致汽車故障的出現。當前，在電磁的兼容性方面，主要有以下幾個問題：第一個問題為當汽車在高速公路上行駛的時候，如果遇到降雨天氣，在打來雨刮器時，就會出現電控氣動門自動打開的故障。而對于智能網聯汽車而言，其ABS系統的靈敏度非常高，而在這種情況下非常容易造成追尾事故。第二個問題就是當智能網聯汽車在離雷達較近的公路上行駛時，非常容易出現自動熄火的現象。而這兩種情況的存在，就說明了電磁干擾現象的存在[4]。

3.2 影響智能網聯汽車電磁兼容性能的幾個主要因素分析

3.2.1 智能網聯汽車內部存在的電磁干擾源

第一，汽車的啟動系統。在汽車的啟動過程中，會產生很強的電磁干擾，這是因為這一系統是由電感、電阻、電容還有線圈所共同組成的振蕩電路，在汽車啟動的時候，由于受到電壓的影響，就會產生非常強烈的電磁干擾，從而對于車內的其他電器設備產生電磁輻射干擾。

其次，電源系統。智能網聯汽車的電路系統核心電源是蓄電池和交流發電機，車體作為共同搭鐵，各個電子電器裝置并聯其上。電源系統存在著兩種過電壓，一是瞬變性過電壓，二是非瞬變性過電壓。其中，瞬變性過電壓是由于磁場衰減或者切換感性負載而產生的，瞬變性過電壓的特點是持續時間短，但是幅值非常高，瞬變性過電壓對車載電器設備的干擾力度比較小，而有可能會造成一些敏感度比較高的車載電子裝置發生故障，比如電子調節器、電子點火裝置等等[5]。而非瞬變性過電壓是由于磁場回路或者是調節器故障所造成的，非瞬變性過電壓很容易造成車載電子電器設備的直接損壞。

然后，電動機。智能網聯汽車上面所使用到的電機數量種類是非常多的，比如風扇電機、空調電機、起動機、刮水器電機、車窗電機、座椅電機等等，這些電機都屬于永磁直流電動機，其在運轉過程中出現電火花是不可避免的，而且也很容易對車內的其它電氣設備帶來電磁干擾，影響到其他電子電器設備的正常使用。不過當前智能網聯汽車中使用的都是性能比較理想的封閉金屬外殼的屏蔽罩，其能夠有效降低輻射電磁干擾信號的影響，但是，其也不能百分百保證其可以徹底杜絕電磁干擾情況的發生。

最后，靜電放電干擾。靜電放電干擾不同于上述幾種電子電氣設備，其所產生的電磁干擾是由于不同物質之間的摩擦作用而產生的。比如，智能網聯汽車的車輪與地面之間產生摩擦現象、駕駛人所穿衣物與電動座椅之間產生摩擦現象、汽車車身和空氣之間產生摩擦現象等等，這些都有可能導致靜電的產生，進而引發靜電放電現象的出現。靜電放電的影響力比較小，但是放電電流會造成傳導干擾，放電火花也會形成輻射干擾，這些干擾都有可能會導致電子控制單元出現錯誤動作，進而對電子電氣設備產生永久性的破壞影響。

3.2.2 智能網聯汽車外部存在的電磁干擾源

首先，自然干擾。何為自然干擾，顧名思義，即因為自然現象而引起的電磁干擾，通常比較常見的干擾因素有大氣層電場電離層的變化、雷雨閃電、太陽黑子的電磁輻射等等。這類自然現象引起的電磁干擾雖然極具復雜性，但是，對于目前智能網聯汽車來說，因為自然現象引起的電磁干擾幾乎可以完全忽略掉。但是，一些特殊情況還是要引起高度重視的，比如雷擊現象，一旦汽車遭受雷擊侵襲，其所產生的影響將不僅僅是電磁影響，而很有可能直接造成車毀人亡的嚴重后果。其次，人為干擾。何為人為干擾，其指的是智能網聯汽車外部人工裝置所造成的電磁干擾。比如周邊車輛啟動系統的輻射干擾、附件高壓電力系統的輻射干擾、無線電發射機以及相關通訊設備的電磁波干擾、車外雷達的干擾等等。

3.2.3 電磁干擾傳播路徑

第一點，輻射干擾。所謂的輻射干擾指的就是電磁干擾源所產生的電磁能量以場的方式向著附近的空間傳播。在智能網聯汽車當中，其電磁場強主要有兩個方面，分別是外界電磁輻射場強還有車載電子輻射場強。而且，輻射干擾的路徑也是非常的復雜，不具備一定的規律，因此電磁有可能直接輻射到電氣上，還有可能輻射到線束上，通過線束對電器產生影響[6]。第二點，傳導干擾，所謂傳導干擾指的就是電磁干擾會借助于導線，而傳輸到電器的內部，這些導線包括電源線、信號性還有控制線等等。而在智能網聯汽車當中，由于其并不會直接和外界產生電路連接關系，所以，在智能網聯汽車當中，所出現的傳導干擾通常都是由于車內的電器所導致的。通常情況下是由電動機、繼電器、感性負載的瞬態脈沖電壓所導致的，然后進一步對一些車載電器其零部件產生影響，導致運行出現異常。

4 結語

對于智能網聯汽車其電磁兼容問題，需要從剛開始的設計階段以及生產階段就要加強重視，并且在整個的過程當中，都要進行測試以及仿真分析，這樣才能夠確保汽車的電磁兼容性能夠達到相關的要求標準，確保汽車的安全性以及可靠性。

參考文獻：

[1]陳虹，郭露露，宮洵，高炳釗，張琳.智能時代的汽車控制[J/OL].自動化學報：1-21.

[2]袁朝春，王桐，何友國，SHENJie，陳龍，翁爍豐.傳感器感知盲區條件下智能汽車主動制動系統控制研究[J].農業機械學報，2020，51（02）：363-373.

[3]謝卉瑜，杜志彬，孫亞軒.自動駕駛汽車感知系統概述[J].時代汽車，2019（18）：29-30.

[4]周軍，徐瑞.汽車自動駕駛系統與人工智能的結合分析[J].內燃機與配件，2019（12）：245-246.

[5]陶永峰，吳亞剛.基于城市快速路的網聯汽車測試應用探索[J].中國交通信息化，2019（S1）：105-108.

[6]付佐毅.輕量級卷積神經網絡在智能駕駛感知系統中的應用[D].華中科技大學，2019.