2012年7月19-20日，2012中國汽車電子論壇暨半導體應(yīng)用峰會（簡稱CAESA）在成都富豪大酒店舉行。

峰會以汽車電子最新技術(shù)、產(chǎn)品及方案為主線，分三個核心話題進行探討：半導體創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用論壇、汽車安全技術(shù)與嵌入式軟件開發(fā)論壇以及車聯(lián)網(wǎng)及車載多媒體應(yīng)用論壇。來自運營商中國移動、中國電信、中國聯(lián)通、汽車原廠奇瑞、長安企業(yè)、一汽、上汽、東風汽車、中國汽車工程學會、中國汽車技術(shù)研究中心、Zigbee聯(lián)盟、Wi-Fi聯(lián)盟等組織、及世界汽車電子巨頭哈曼、德爾福，偉世通，聯(lián)發(fā)科、意法半導體、安森美等相關(guān)半導體企業(yè)紛紛參加，將同與會者一同分享其最新技術(shù)和發(fā)展策略。

以下是中國汽車技術(shù)研究中心主任徐立在本次峰會中發(fā)表的主題演講。

徐立：各位來賓早上好！我是中國汽車技術(shù)研究中心的，非常感謝這次主辦方給我這個機會，今天我們演講的主題是汽車的功能安全與EMC。借此機會和大家進行一個交流，以往大家關(guān)注的比較多的是功能安全，而現(xiàn)在關(guān)注比較多的是電磁兼容，今天我把兩方面間的關(guān)聯(lián)和大家交流一下。

首先我們要回顧一下汽車電磁兼容，大家知道，對于現(xiàn)代汽車以及未來汽車而言，汽車電磁兼容性至關(guān)重要，這涉及到汽車的安全性，汽車排放控制的有效性、汽車節(jié)能有效性和汽車智能控制的有效性等等。什么叫電磁兼容呢，我對電磁兼容的定義是這樣的，設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境當中正常工作，且不對該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力。這是選自國家標準GB/T4365—200的定義，起重隊汽車電子兼容的表述是這樣的：車輛或零部件或獨立技術(shù)單元在其電磁環(huán)境當中能令人滿意的工作，又不對該環(huán)境中任何事物不會造成不應(yīng)有的電磁騷擾能力，就是在汽車及其周圍的空間中，在一定的時間內(nèi)，在可用的頻譜資源條件下，汽車本身和周圍的用電設(shè)備可以共存不致于引起降級。因此電磁兼容是研究在有限的空間、有限的時間，有限的頻譜資源條件下，各種用電設(shè)備，大家注意一下這里是系統(tǒng)和分系統(tǒng)，設(shè)備、部件、甚至包括生物體可以共存，不引起降級的一門科學，因此現(xiàn)實中與電磁現(xiàn)象相關(guān)設(shè)備和電氣、電子系統(tǒng)實現(xiàn)功能安全至關(guān)重要。所以電磁兼容就存在一個干擾和抗干擾的問題，這兩方面融合在一起就存在一個電磁兼容水平，這是在設(shè)立發(fā)射限值和抗擾度限值時能相互協(xié)調(diào)，而規(guī)定作為參考水平的電磁騷擾水平，比如這張圖，這個波峰是干擾，這邊是抗擾，是這樣一個分布，這條線代表的是兼容水平，按照這樣兩邊來說，它的兼容水平應(yīng)該是在這個位置，這個干擾和騷擾，在這個地方肯定有一個交錯，這個交錯不會大于5%，但是能不能做到零，按照現(xiàn)實的情況是不可能的，因為概率的分布是存在的，只能越來越小，但是不可能達到零，所以我們盡量減少交錯的部分，所以提過我們的電磁兼容水平。剛才電磁兼容的簡單概念。

下面講一下汽車功能安全，隨著電器設(shè)備、電子器件、可編程電子器件在汽車控制領(lǐng)域的大量使用，一些全新的安全問題不斷的暴露出來，例如雖然腳踩剎車卻發(fā)現(xiàn)車輛不斷加速的踏板門事件，在定速巡航系統(tǒng)時，車輛突然加速或者突然減速，使用自動泊車時，車輛突然失去控制造成事故等等，上述都涉及到汽車的功能安全問題，什么叫功能？就是車輛預先設(shè)定要完成某項任務(wù)，這個就是車輛具備的一些功能，比如像ABS等等，這都是車輛的功能，而這種功能它的安全運行的時限我們就稱為功能安全，而這些都與電磁兼容有關(guān)。

這是一些基本的概念，剛才提到了電氣、電子、可編程電子，就是英文縮寫的E/E/PE，這個裝置包括機電設(shè)備、固態(tài)的非可編程電子裝置，還有以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的電子裝置，這是它的三個基本。再有一些概念，就是由這個組成的功能單位，它存在一個什么概念呢，就是失效，什么叫失效呢，就是實現(xiàn)不了，就等于這個功能不存在了，失效這是一個概念；再有一個是故障，使功能單元執(zhí)行所要求的功能的能力降低或其能力出現(xiàn)異常狀況，導致它失效，出現(xiàn)了異常情況，或者是它功能的降低，故障是一種無能力執(zhí)行所要求的特征狀態(tài)，不包括預防性維護或其它有計劃的行為期間得無能力或因外部資源的缺少而出現(xiàn)的無能力。這是它的一個基本概念，故障失效的概念，所以有的時候講一些功能安全的概念的時候就提出來了，什么叫失效，還有功能完整性的概念，就是在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，安全相關(guān)系統(tǒng)成功實現(xiàn)所要求的安全功能的概率。安全完整的性等級，這里設(shè)立了一下，因為按照這個完整性，失效多長時間出現(xiàn)一次，或者是故障多長時間出現(xiàn)一次，這個分了四個等級，定義為零散的等級。安全完整性的等級，四級是最高級，一級是最低級，分成了四級。每小時安全功能危險失效平均概念，就是四級的時候，在低要求的時候，平均失效的概念，就是10的負四次方到負五次方。就是說這個產(chǎn)品一出來，你用幾個小時它就會出問題，而上面這個達到多少呢？達到一年左右的時間，這邊是高要求或連續(xù)操作的危險失效的概念，最高的要求達到10的負8次方和負9次方，所以要想保證功能安全，我們提高安全完整性的等級是我們的目標。

功能安全這里頭我來解釋一下，功能安全是與受控設(shè)備和控制系統(tǒng)相關(guān)的組成部分的整體安全，它取決于E/E/PE，安全相關(guān)系統(tǒng)，其它技術(shù)的安全相關(guān)系統(tǒng)和外部風險對降低設(shè)施功能的正確實現(xiàn)行使，這里的安全是指在整體安全中的安全相關(guān)系統(tǒng)和電磁環(huán)境相關(guān)的部分，所以我這里談到的功能安全是與電磁兼容相關(guān)的。而電磁環(huán)境呢，我們現(xiàn)在處的這個環(huán)境也存在電磁現(xiàn)象，有各種電磁在這個空間中，一般現(xiàn)在統(tǒng)計有這么幾種現(xiàn)象，一個是低頻的傳導現(xiàn)象，像諧波等，還有像低頻輻射現(xiàn)象，它有可能以電場的方式，有可能以磁場的方式，還有一個高頻傳導現(xiàn)象，就是直接耦合，或者是直接感應(yīng)電壓，再有就是高頻輻射現(xiàn)象，還有靜電放電現(xiàn)象，還有電磁脈沖，因為這個高空電磁脈沖，像雷電就是其中的一種。

還有EMC規(guī)劃，為達到系統(tǒng)的電磁兼容性而統(tǒng)籌考慮和研究項目的電磁兼容部分的工程方法，因此我們這里就有電磁安全方面的EMC規(guī)劃，我們叫EMC安全規(guī)劃，還有安全生命周期，這個安全生命周期在你的設(shè)計階段就應(yīng)該開始，終止于整個報廢回收的全過程，包括開發(fā)管理生產(chǎn)經(jīng)營服務(wù)等等全過程，所以電磁騷擾，確保功能安全的基本準則，應(yīng)確保安全相關(guān)系統(tǒng)不會由于電磁環(huán)境，包括設(shè)備支撐導致的騷擾，電子安全，還有確保任意系統(tǒng)的一部分，發(fā)射的電磁騷擾不會干擾安全相關(guān)系統(tǒng)而導致安全風險，因此，應(yīng)該在安全相關(guān)系統(tǒng)的整個生命周期內(nèi)采取適當?shù)碾姶糯胧?，包括由其組裝的產(chǎn)品和設(shè)備，這就要求對生產(chǎn)過程有一個要求，而我們很多企業(yè)在開發(fā)這個產(chǎn)品的時候需要注意這個方面，在生產(chǎn)過程當中往往忽視，這是我所見到的。再就是制定電磁規(guī)范，有安全要求規(guī)范，設(shè)備要求規(guī)范，最基本的就是產(chǎn)品規(guī)范。功能安全的確認和驗證也是非常重要的，這個V型方法，從最低層來講，有部件、部件組成的設(shè)備等等都要進行實驗，最后形成一個系統(tǒng)，最后對產(chǎn)品進行驗證，對產(chǎn)品來講，它組成了一個設(shè)備和安全相關(guān)性。

再有就是現(xiàn)在目前在EMC安全使用的是ISO26262，針對安全措施的技術(shù)，我們在這里頭如何降低風險呢，有這么一個計劃，我們要充分考慮設(shè)備之間的相互影響，最主要的就是EMC的問題，然后其有設(shè)計的階段需要考慮的技術(shù)，根據(jù)其電磁規(guī)劃使用適當?shù)牟牧?，按期設(shè)計進行組裝和安裝，還有一個安裝和調(diào)試，考慮到要使用的程序和材料，而對組成的設(shè)備進行物理的位置限制，因為電磁兼容對于你的部件和安全位置要求非常高，一旦你確定了，你的電磁兼容問題要充分的考慮到，當然電磁兼容考慮比較多的是頻率、過電壓等的問題，還有運行和維護方面的問題，再有修改和升級方面的問題，因為現(xiàn)在電磁兼容解決的方案，不單純從硬件上來解決，從軟件上來實現(xiàn)，現(xiàn)在已經(jīng)很多了，它可以實現(xiàn)降低很大的成本，而且效果是非常明顯的。

最后，我舉幾個例子，在機動車輛中，安裝在車廂中的電子組件，其電磁設(shè)計要比安裝在發(fā)動機艙的簡單，安裝在機艙中的組件，除了考慮曝露于路上濺起的水、鹽、油、制動液等侵害，還要承受更為極端的溫度和高低溫的變化。

為防止受附近手機的影響，從850MHZ到950MHz至少需要40dB抑制措施。有一種屏蔽+濾波殼體可以輕松地在900MHz實現(xiàn)80dB的抑制。

另外，共模電流是傳導核輻射電磁發(fā)射和抗干擾以及電纜間串擾等問題的主要來源。設(shè)計時，提供適當?shù)墓材ｋ娏髀窂剑员愫芎玫剡M行控制是一種改善發(fā)射和抗繞度的好技術(shù)。

今天就把我的一些簡單的概念介紹給大家，謝謝大家。