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車身控制模組

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資訊), 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。

車身控制模組(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在減少必需外掛程式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匯流排系統提供介面來減少車輛內的佈線量。 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組, 更多的功能。 集中式結構的優勢包括更簡單的網路連接、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。

減重可降低製造成本, 並提高燃料效率, 這對於汽車製造商和車主來說都是一個雙贏的解決方案。

但是, 鑒於這種趨勢, 如今的集中式結構正導致微型控制器(MCU)的輸入/輸出埠(I / O)用盡, 以連接汽車中的開關及感測器。 複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, 由於電路板設計現在需要更多的元件, 這麼做只會將佈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介面解決方案, 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介面(MSDI)產品,

用於檢測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, 並在檢測後將開關狀態報告給MCU。 TIC10024-Q1和TIC12400-Q1的主要區別在於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。

節省物料成本並縮小電路板尺寸

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衝保護功能。 消除外部保護元件進一步降低了物料成本和電路板尺寸。 硬體和軟體複雜性降低也有助於提高可靠性,

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器件具有智慧的特點, 能將功能集成, 完美地適應當前的BCM趨勢, 並説明集成適合的電子設備且不會花費過高。

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