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60 - ELETTRONICA OGGI 492 - MARZO 2021 COMPONENTS AUTONOMOUS VEHICLES Ottimizzato per l’uso in differenti domini, in ambito automotive questo protocollo prevede l’impiego di un singolo cavo UTP (Unshielded Twited Pair) per colle- gare dispositivi a una distanza massima di 15 metri. L’integrazione di differenti elementi di trasmissione in un unico cavo permette di conseguire sensibili ridu- zioni in termini di peso dei cavi, tempi di installazione e costo del materiale. Per garantire un funzionamento sicuro e affidabile dei veicoli autonomi, tutti i sistemi interconnessi e interdipendenti devono operare su base continuativa senza errori. Nel caso un sensore inizi a dar segni di malfunzionamento o il circuito preposto al monito- raggio di un sotto-sistema rilevi prestazioni inferiori alla media, deve essere emesso immediatamente un avviso al computer centrale in modo da poter attivare un arresto in condizioni di sicurezza (fail-safe). Problematiche tecniche e modalità per ridurre il loro impatto Per poter funzionare, i sensori elettronici e i sotto- sistemi associati utilizzano componenti analogici e digitali molto sofisticati. Tali dispositivi sono sensibili ai disturbi provocati da transitori elettrici, interferen- ze elettromagnetiche (EMI) e scariche elettrostatiche (ESD). I fenomeni transitori si verificano sui terminali di alimentazione a causa dell’elevata velocità di com- mutazione della tensione (dV/dt) che provoca guizzi (spike) di tensione di valore molto superiore rispet- to a quello della tensione di alimentazione nominale. Motori elettrici di elevata potenza e altri carichi indut- tivi possono provocare l’insorgere di rapide sovraten- sioni transitorie durante il funzionamento. La catena di trasmissione di un veicolo elettrico è senza dubbio fonte di fenomeni transitori. Tuttavia anche i motori di ridotta potenza utilizzati per lo sterzo elettrico, per garantire il comfort, per il BCM (Body Control Modu- le, che gestisce la maggior parte dei dispositivi e ac- cessori elettrici presenti su un auto) e per il freno di stazionamento elettrico possono generare feno- meni transitori di notevole entità. In un sottosistema, i transitori possono essere condotti lungo i terminali di potenza comuni oppure in- dotti in cavi adiacenti come quelli che collegano i sen- sori ai sotto-sistemi o nelle connessione di rete dei sot- to-sistemi al computer centrale. Senza una protezione adeguata, i transitori possono provocare il blocco o il reset dei microprocessori o, in casi estremi, il dan- neggiamento fisico di componenti critici. Analogamente le interferenze elettromagnetiche in- dotte, che sono causa di un comportamento impreve- dibile e irregolare del sistema, possono provenire da diverse sorgenti, tra cui punti di accesso wireless e smartphone. Anche in questo caso è necessario pre- vedere una protezione per impedire che interferenze elettromagnetiche di notevole entità possano inter- rompere il funzionamento di un sistema critico. Le scariche elettrostatiche rappresentano un pro- blema di notevole entità per i componenti elettronici, particolarmente sensibili a disturbi di questo tipo. I componenti devono quindi essere gestiti con estrema attenzione lungo l’intera catena di fornitura (supply chain) e durante la produzione, ed è necessario pre- vedere una protezione adeguata nel prodotto finale. Così come accade per i transitori, le scariche elet- trostatiche provocano guizzi di tensione di notevole intensità e possono essere derivate da un accumu- lo di energia imputabile all’attrito tra i pneumatici in gomma e il manto stradale e dal contatto umano con la struttura dell’auto. Anche i veicoli utilizzati in regioni del globo caratte- rizzate da bassi tassi di umidità sono sensibili all’e- lettricità statica. Protezione di un sotto-sistema ADAS di controllo e comunicazione In figura 3 sono riportati i principali blocchi funzio- nali di un sottosistema ADAS di controllo e di comu- nicazione, compresi i dispositivi di protezione che do- vrebbero essere utilizzati. Fig. 3 – Schema di un sotto-sistema ADAS di comunicazione e controllo e dei dispositivi di protezione necessari (Fonte: Littelfuse)