車(chē)身控制模塊-每輛汽車(chē)上隱秘但必備的器件

　　汽車(chē)電子正在實(shí)現(xiàn)越來(lái)越多的功能(安全性、駕駛輔助、為駕駛員提供更多的信息)，對(duì)優(yōu)質(zhì)電子器件的需求也持續(xù)高速增加。隨著與舒適性、安全性、設(shè)備和定制駕駛體驗(yàn)相關(guān)的功能日漸豐富，對(duì)車(chē)輛電子系統(tǒng)的要求也相應(yīng)地越來(lái)越嚴(yán)苛。

　　車(chē)身控制模塊(BCM)通過(guò)信號(hào)來(lái)協(xié)調(diào)車(chē)內(nèi)不同功能。他們管理眾多車(chē)輛功能，包括門(mén)鎖、報(bào)警聲控制、內(nèi)部和外部照明、安全功能、雨刮器、轉(zhuǎn)向指示器和電源管理等。被綁定到車(chē)輛電子架構(gòu)的BCM在減少必需插件連接和電纜線束數(shù)量的同時(shí)，提供了最大化的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

　　隨著對(duì)BCM功能增加的需求不斷攀升，所需電纜線束的數(shù)量也在不斷增加。例如，根據(jù) Kiyotsugu Oba在其撰寫(xiě)的“新一代汽車(chē)的線束”一文中所說(shuō)的，就緊湊型汽車(chē)而言，目前所使用的傳統(tǒng)電線線束總重量約為30kg /車(chē)。相較之下，上世紀(jì)70年代汽車(chē)的線束總重量?jī)H為幾千克。BCM在成本上起著決定性的作用，因?yàn)樗鼈兛梢酝ㄟ^(guò)為總線系統(tǒng)提供接口來(lái)減少車(chē)輛內(nèi)的布線量。大約80%的產(chǎn)品預(yù)算是在物料清單(BOM)階段，即早期開(kāi)發(fā)階段決定的。

　　目前的BCM市場(chǎng)趨勢(shì)

　　市場(chǎng)趨勢(shì)是集中式。與分散式結(jié)構(gòu)相比，集中式結(jié)構(gòu)具有更少的模塊，更多的功能。集中式結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)包括更簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)連接、更高的成本效益以及優(yōu)化數(shù)量的電子控制單元(ECU)，從而減少線束重量。減重可降低制造成本，并提高燃料效率，這對(duì)于汽車(chē)制造商和車(chē)主來(lái)說(shuō)都是一個(gè)雙贏的解決方案。

　　但是，鑒于這種趨勢(shì)，如今的集中式結(jié)構(gòu)正導(dǎo)致微型控制器(MCU)的輸入/輸出端口(I / O)用盡，以連接汽車(chē)中的開(kāi)關(guān)及傳感器。復(fù)雜的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)則需要將60-120個(gè)開(kāi)關(guān)連接到中央的BCM。解決這個(gè)問(wèn)題的方法之一是添加更多的分立元件，以啟用更多的I / O。不幸的是，由于電路板設(shè)計(jì)現(xiàn)在需要更多的組件，這么做只會(huì)將布線減少的機(jī)械成本轉(zhuǎn)化成額外的電氣成本。

　　有沒(méi)有另一種方法可解決這個(gè)問(wèn)題?

　　一種選擇是使用集成式多開(kāi)關(guān)檢測(cè)接口解決方案，如TI的TIC12400-Q1或TIC10024-Q1器件。這些器件是高級(jí)接觸式監(jiān)測(cè)器系列的一部分，也被稱為多開(kāi)關(guān)檢測(cè)接口(MSDI)產(chǎn)品，用于檢測(cè)24到56個(gè)開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)(如圖1)的閉合和斷開(kāi)動(dòng)作。

　　圖1：BCM通過(guò)TIC12400-Q1實(shí)現(xiàn)

　　MSDI器件使用集成模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)/比較器檢測(cè)外部開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，并在檢測(cè)后將開(kāi)關(guān)狀態(tài)報(bào)告給MCU。TIC10024-Q1和TIC12400-Q1的主要區(qū)別在于TIC12400-Q1具有開(kāi)關(guān)矩陣輪詢功能和集成ADC，這意味著它可以處理模擬和多閾值輸入。

　　所有這些功能不僅可以節(jié)省系統(tǒng)成本，還可以提供設(shè)計(jì)靈活性，以實(shí)現(xiàn)BCM可定制化，這將是決定性的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。

　　節(jié)省物料成本并縮小電路板尺寸

　　像TIC10024-Q1和TIC12400-Q1這樣的器件可以減少120個(gè)分立元件;見(jiàn)圖2。

　　圖2：TIC12400-Q1與分立解決方案的對(duì)比

　　TIC10024-Q1和TIC12400-Q1器件還包括集成靜電釋放(ESD)保護(hù)功能(±8kV)、電池反向保護(hù)功能和瞬態(tài)脈沖保護(hù)功能。消除外部保護(hù)元件進(jìn)一步降低了物料成本和電路板尺寸。硬件和軟件復(fù)雜性降低也有助于提高可靠性，而可擴(kuò)展性則實(shí)現(xiàn)了其在低、中、高端平臺(tái)上的可用性(見(jiàn)圖3)。

　　圖3：分立解決方案與MSDI器件的比較

　　MSDI器件具有智能的特點(diǎn)，能將功能集成，完美地適應(yīng)當(dāng)前的BCM趨勢(shì)，并幫助集成適合的電子設(shè)備且不會(huì)花費(fèi)過(guò)高。