保险丝和继电器限制汽车的智能化了吗？（之二）

昨天我们从保险丝和继电器的使用寿命角度，论证了它们“短暂的”寿命会限制汽车智能化发展的脚步。但限制仅此而已吗？

上面是继电器的电路图。

从继电器保险丝的电路中可以看出，这一沿用多年的设计十分简单，其中没有任何感知电路，也就是说，工作中负载的电流工况是无法感知和反馈的，更谈不上诊断了。想增加感知功能也不是不行，加几个感知器件和电路就行；但这样就会增加继电器体积和线路长度，整车的其他部分设计也要随之更改，牵一发而动全身，同时成本上也会增加。

再来看看功能，继电器的本质就是一个磁吸开关，通过触点的接通和断开来控制电路上的元器件。因此继电器所谓的控制就只有两个状态——接通和断开。想要调节大小，不好意思，没这功能，即使硬加也不划算，这就不符合智能化“可控制”的标准。

即使上面这些问题都不考虑，还有一个能耗问题。

当车用电器件较少时，继电器数量也较少，把所有继电器作为一个整体来看，总能耗占整车能耗的比例并不大。

但随着智能化的推进，车用电器件的数量会越来越多，继电器也越来越多，能耗问题就会越来越严重。我们这里引用英飞凌的相关研究结果，可以看出，单个继电器的控制功率大概是2W，那40个就是80W，100个就是200W，这对于本就不富裕的汽车蓄电池以及动力电池来说，无疑是雪上加霜。

如果我们再看远一点，在智能驾驶的要求下，继电器还能胜任吗？

聊到智能驾驶的电器件要求，我们就不得不提到一个标准ISO 26262，这是一个基于《安全相关电气/电子/可编程电子系统功能安全》制定的功能安全标准。

虽然这个标准不是一个强制要求，但是可以用这个标准来评判车辆相关设计是否达到自动驾驶的基础要求，其中基于重要程度的不同，有 A\B\C\D四个不同等级的安全要求。

每个等级的要求中都有一个十分重要的指标，叫随机硬件失效概率，全称为FAILS IN TIME，简称FIT值。名称很唬人，但意思很简单，就是规定时间内的失效次数。这个规定时间特别长，有十亿个小时，换算一下就是11万4155年。车上很多我们认为的非重要功能适用等级B，要求是FIT值小于100，也就是说，相应功能平均工作1141.55年左右出现1次失效。你可能会觉得这已经很严格了，但如果我告诉你像车辆中的制动、转向等功能的要求是等级D，FIT值要小于10，也就是1万4155年才会出现1次失效，是不是感觉B等级就没这么严格了。

没办法，谁让上面坐着人呢，机器开着车呢。

我们来算算继电器的FIT值。即使不考虑意外失效，假设每天用车2小时，开关次数30次，每小时使用15次，使用寿命10万次，大概每6666小时（寿命10万次/每小时15次）就会出现1次失效，相应的FIT值为150015，距离100的差距简直不要太大。

如果我们不计成本，通过增加监测电路使得99%的失效提前发现，其FIT值也只能降低到1500的水平，仍然达不到要求。

经过上面的分析，我们发现，保险丝+继电器的组合，不只是在易接近的设计上给汽车智能化带来了极大的障碍，没有经济有效的监测、控制、诊断功能、能耗太高、生命周期太短都是限制智能化的因素。

今天我们基本上将第一个问题回答完毕，也终于把一个“道听途说”的结论，通过我们的研究工作找到了一个阶段性的结论：保险丝和继电器的组合确实会限制汽车的智能化，且难以通过经济的方式解决，若以自动驾驶为目标则应该另辟蹊径了。

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