【实践篇②】电子化不断发展的汽车集中了各种噪声问题

可能引发大事故的飞机噪声干扰

在乘坐飞机时，广播会要求关闭手机电源。之所以需要关闭手机电源，是因为手机发射出的电波会干扰驾驶舱内的仪表和通信设备。飞机拥有用于与外部进行通信的天线，它用于与控制塔和GPS卫星通信。而手机电波会从机舱和窗户中漏出，从而影响到天线。此外，飞机上还有许多电气系统信号电缆，而手机电波则可能对其造成干扰，从而导致噪声影响。近年来，飞机的EMS耐量有所提高，只要手机切换为飞行模式，一些飞机允许在包括起飞和降落时使用手机。这是因为飞行模式不会传输电波。

电动剃须刀虽然不是电子设备，但由于它的马达会释放噪声，因此不能在起飞和降落时使用。不注意使用不一定会影响飞行，但由于飞机的仪表类高度敏感，因此为了做到万无一失，飞机上会采取一切措施防止这些被认为可能成为噪声源的电子设备造成电磁干扰（EMI）。

飞机操纵杆通过导线（电线）使用电信号来驱动执行器，以此来操作发动机油门和机翼襟翼。这所以这样设计是因为液压式机械机构对于飞机而言过于沉重。这被称为线控飞行，由于它也能熟悉计算机环境，因此也可进行自动操纵。但一旦发生问题时将无法停下发动机来进行检查。因此，除了多重的安全对策以外，还会彻底实施噪声对策。一种称为光控飞行（光）的技术也在开发之中，它使用光信号而非电信号，并通过进行光纤传输。这是一种不受噪声干扰的系统（EMS）。

而在汽车中也开始导入与飞机上相同的线控飞行系统。这是通过ECU（电子控制单元）的电力驱动取代传统液压控制的制动、转向等，它们统称为X-by-wire。这项技术预计将被部署在汽车的各个部分，与AI融合，从而帮助实现汽车的自动驾驶。

分散的电子控制通过车载LAN实现网络化

当今高度电子化的车辆中使用了大约10〜70个ECU（电子控制单元）。这些ECU通过车载LAN实现网络化，而车载LAN分为动力总成（驱动）系统、车身系统、多媒体系统和安全系统（安全气囊等）。

车载LAN最初是为了实现汽车轻量化而得以导入。这是因为汽车的电子控制为单独开发，这导致传输电气信号的铜线不断增加，成为线束，不仅占用了空间，而且还重达数十kg。于是便出现了以CAN-BUS为代表，将沉重的线束合并为一束的车载LAN，这类似于办公室中导入的LAN。然而，尽管CAN-BUS可靠性高，但对于高速应用而言仍有欠缺。因此导入了FlexRay作为X-by-wire时代的动力总成系统车载LAN。实现了高速、大容量的MOST和IEEE1394已经作为多媒体系统车载LAN得到导入，但近年来，由于数据传输速度快、车载网络便于简化、可基于IP进行数据交换，更容易与云端连接，因此还导入了Ethernet。这可谓是车载LAN的宽带化。这些车载LAN海域外部网络进行连接，预计未来将被用于事故避免系统和车辆间通信等用途。

ASV（高级安全车）也正在分阶段导入。这是一种只需输入目的地，无需操作方向盘或踏板，便可自行避免与其他车辆发生碰撞和偏离路线进行自动驾驶的汽车。相信在不就的未来，我们只需小憩片刻便可到达目的地。虽然汽车在地面上行驶，但它的噪声对策甚至比飞机更为先进。这是因为汽车周围的电磁环境比飞机更为恶劣。

为ITS＆车载信息服务提供支持的TDK整体EMC解决方案

汽车在一个狭小的空间中，搭载着发动机和数十个以上的微电机行驶，而这些都是噪声源。这要求在汽车中应采取必要对策以防止因噪声导致ECU或车载LAN等发生故障。此外，噪声也会从汽车外部进入。这是因为当汽车经过电力设施附近会受到强电磁场的影响，同时，还会有使用非法或违法的个人无线电的卡车等靠近。过去曾出现或自动挡汽车突然启动、停止的事故，部分是由非法或违法的业余无线电台发出的电波所造成。车载收音机受到串扰或干扰的情况也不少见。

与此同时，电视、录像等车载系统的多媒体化也在飞速发展。包括手机（驾驶员在驾驶时禁止使用）、搭载GPS的通信型汽车导航、ETC、行车记录仪等在内，驾驶时的电波使用范围也在不断扩大。如今，汽车已经成为了一个“行驶的客厅”或“行驶的办公室”。毫不夸张地说，电子社会的噪声问题都聚集在了汽车之中。

在多达1万多个汽车元件中，电子元件的比例逐年增加。此外，从极度寒冷到灼热的环境，汽车电子元件不仅要在很大的温度范围内使用，而且对于耐振动性和耐水性等特性及可靠性的要求也比一般电子设备高得多。

兼顾汽车安全性与舒适性就需要兼顾EMI（电磁干扰）与EMS（抗扰度），换延迟EMC技术不可或缺。而TDK的EMC对策元件汇集了材料技术、工艺技术、评价和模拟技术等核心技术，在汽车电子市场上赢得了很高的声誉。使用高性能电波暗室的噪声测定与抗扰度评价等服务，也为提高汽车的安全性和舒适性做出了重大贡献。

噪声对策不是产生噪声后的对症处理，而是必须通过设计、开发、评价和对策等一系列活动不断考虑。而TDK的整体EMC解决方案便建立在这一理念之上。它将为ITS&车载信息服务时代的汽车电子提供强有力的支持。