車身控制模塊 —— 每輛汽車上隱秘但必備的器件
發布時間：2017-12-25 10:59
發布者：eechina
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TI公司供稿 汽車電子正在實現越來越多的功能（安全性、駕駛輔助、為駕駛員提供更多的信息），對優質電子器件的需求也持續高速增加。隨著與舒適性、安全性、設備和定制駕駛體驗相關的功能日漸豐富，對車輛電子系統的要求也相應地越來越嚴苛。 車身控制模塊（BCM）通過信號來協調車內不同功能。他們管理眾多車輛功能，包括門鎖、報警聲控制、內部和外部照明、安全功能、雨刮器、轉向指示器和電源管理等。被綁定到車輛電子架構的BCM在減少必需插件連接和電纜線束數量的同時，提供了最大化的可靠性和經濟性。 隨著對BCM功能增加的需求不斷攀升，所需電纜線束的數量也在不斷增加。例如，根據 Kiyotsugu Oba在其撰寫的“新一代汽車的線束”一文中所說的，就緊湊型汽車而言，目前所使用的傳統電線線束總重量約為30kg /車。相較之下，上世紀70年代汽車的線束總重量僅為幾千克。BCM在成本上起著決定性的作用，因為它們可以通過為總線系統提供接口來減少車輛內的布線量。大約80％的產品預算是在物料清單（BOM）階段，即早期開發階段決定的。 目前的BCM市場趨勢 市場趨勢是集中式。與分散式結構相比，集中式結構具有更少的模塊，更多的功能。集中式結構的優勢包括更簡單的網絡連接、更高的成本效益以及優化數量的電子控制單元（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，這對于汽車制造商和車主來說都是一個雙贏的解決方案。 但是，鑒于這種趨勢，如今的集中式結構正導致微型控制器（MCU）的輸入/輸出端口（I / O）用盡，以連接汽車中的開關及傳感器。復雜的設計結構則需要將60-120個開關連接到中央的BCM。解決這個問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，由于電路板設計現在需要更多的組件，這么做只會將布線減少的機械成本轉化成額外的電氣成本。 有沒有另一種方法可解決這個問題？ 一種選擇是使用集成式多開關檢測接口解決方案，如TI的TIC12400-Q1或TIC10024-Q1器件。這些器件是高級接觸式監測器系列的一部分，也被稱為多開關檢測接口（MSDI）產品，用于檢測24到56個開關觸點（如圖1）的閉合和斷開動作。 
圖1：BCM通過TIC12400-Q1實現 MSDI器件使用集成模數轉換器（ADC）/比較器檢測外部開關的狀態，并在檢測后將開關狀態報告給MCU。TIC10024-Q1和TIC12400-Q1的主要區別在于TIC12400-Q1具有開關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省系統成本，還可以提供設計靈活性，以實現BCM可定制化，這將是決定性的市場優勢。 節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個分立元件；見圖2。
圖2：TIC12400-Q1與分立解決方案的對比 TIC10024-Q1和TIC12400-Q1器件還包括集成靜電釋放（ESD）保護功能（±8kV）、電池反向保護功能和瞬態脈沖保護功能。消除外部保護元件進一步降低了物料成本和電路板尺寸。硬件和軟件復雜性降低也有助于提高可靠性，而可擴展性則實現了其在低、中、高端平臺上的可用性（見圖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，能將功能集成，完美地適應當前的BCM趨勢，并幫助集成適合的電子設備且不會花費過高。 其他資源 • 如想了解有關BCM設計和行業趨勢的更多信息，請參閱“多開關檢測接口：用于更小、更高效設計的集成功能” • 查看一個多功能開關接口參考設計 • 觀看TIC12400-Q1的視頻 |
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