抓住汽车安全命门：破解自动驾驶系统的「隐形杀手」（冷凝与进水威胁）（上）

来源：盛思锐传感器

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发布时间：2025-08-28

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随着自动驾驶技术的不断发展，人们的出行体验正经历颠覆性变革，还有其他多项研究也围绕自动驾驶技术的未来做出预测：

▼15%

▼92%

▲37%

得益于高级驾驶辅助系统，到2030年，欧洲主要市场的交通事故数量将减少15%；^[1]
Waymo的一项研究表明，当累计行驶里程超过2530万英里，自动驾驶与人类驾驶相比，人身伤害索赔显著减少92%；^[2]
麦肯锡估计，在基本情景下，到2035年，3级自动驾驶系统（无需手动介入）的全球市场渗透率将达到37%；^[3]

当「自动驾驶」接管方向盘

谁来默默守护系统的「生命线」？

01

安全关键性系统中的冷凝和进水

SAE 3级及以上自动驾驶车辆必须具备“故障可运行”（fail-operational）能力，即在关键部件失效时仍能维持安全运行。这要求通过冗余设计、容错机制及全面监控等强大安全架构要素确保故障后车辆可执行维持转向和制动等基本功能并安全妥善处置车辆。其中，冷凝与进水是威胁系统可靠性的重要因素。

冷凝和进水可以被视为两种不同的故障模式，也会受具体的应用场景，安装位置、产品设计及其对产品核心功能的潜在干扰（例如，挡风玻璃摄像头上的冷凝水）等因素的影响。

意外的冷凝水积聚和进水将对电子设备构成重大威胁，引发腐蚀、短路和其他电气故障等问题。其潜在诱因包括：

安全关键性电子系统（包括光学传感器）通常采用气密密封设计并经严格的运行和广泛的规模部署 → 系统在生命周期中难以始终保持气密性；
受不同海拔高度的温湿度及压力环境影响 → 导致气密密封外壳内出现明显的欠压或超压，从而破坏密封，使液体、颗粒和空气（包括湿气）渗入；
一些制造商选择带有压力通风口的外壳，以防止压力积聚 → 会在无意中通过空气交换引入水分。

02

法规促使技术升级

安全已成“硬指标”

随着车辆控制从驾驶员转移到汽车，责任与压力也逐渐偏向汽车制造商（OEM）及其一级供应商，建立明确的责任法规对OEM推出L3车辆至关重要：

AEC-Q

AEC-Q100标准包括环境压力测试、寿命模拟测试等项目，以验证组件的耐用性，确保汽车电子部件的高质量和可靠性。

UNECE

UNECE第157号法规（附录156）^[4]要求制造商提供相关文件，详细说明为确保车辆在各种环境条件下安全运行而采取的措施。

Logo图源：unece.org

欧盟法规

欧盟法规2022/1426^[5^]要求制造商说明自动驾驶系统（ADS）在受环境因素影响时如何降低不合理的风险。

Logo图源：europa.eu

此外，虽然未要求强制执行涉及功能安全的ISO 26262标准以及涉及预期功能安全性（SOTIF）的ISO 21448标准，但由于被主要OEM广泛采用，它们实际上已成为现实标准。

这要求相关企业必须积极主动应对当前的监管框架，例如实施强有力的故障诊断辅助措施，来预测未来的变化，并相应地设计产品。

03

多赢方案：实时湿度/进水检测

Sensirion建议采用组合方法，将机械保护与主动检测相结合解决冷凝积聚和进水问题，例如采用数字温湿度传感器，以实现成本和性能之间更妥善的平衡。

Sensirion方案如何为汽车产品赋能？其传感技术又是怎样精准区分“冷凝”与“实际进水”？下期内容将聚焦Sensirion专为汽车安全应用打造的独特解决方案——SHT4xA系列传感器，深入解读其针对进水检测的安全目标与诊断程序背后的奥秘，敬请期待！

汽车级

SHT4xA温湿度传感器

自动驾驶汽车电子温湿度传感器

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