汽車車身控制模塊（BCM）

一種全新的通信工具是建立機(jī)器和用戶之間信任的核心。沒有汽車車身控制模塊，無(wú)法想象安全舒適的駕駛。該模塊監(jiān)視和控制許多事物，以保持關(guān)鍵電子設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行。針對(duì)車身控制模塊（BCM）的定位良好的軟件解決方案可以為用戶個(gè)性化汽車，并將安全性和舒適性提升到一個(gè)新的水平。

近幾十年來(lái)，汽車原始設(shè)備制造商和一級(jí)供應(yīng)商已經(jīng)推出了其他行業(yè)難以想象的轉(zhuǎn)型。想一想：如果二十年前有人告訴過(guò)你電動(dòng)車會(huì)在城市街道上變得普遍，你可能會(huì)認(rèn)為它是個(gè)玩笑。現(xiàn)在，2019年，全球電動(dòng)汽車銷量預(yù)計(jì)將達(dá)到200萬(wàn)輛，而 2018年為160萬(wàn)輛。

毫無(wú)疑問：自動(dòng)駕駛是下一個(gè)突破性技術(shù)，它將徹底改變我們城市的面貌。但是，讓我們開始做生意吧。為什么全球數(shù)百萬(wàn)人還沒有準(zhǔn)備好開始使用技術(shù)最先進(jìn)的車輛？最終用戶的兩個(gè)主要問題是舒適性和安全性。幾乎80％的美國(guó)人承認(rèn)他們會(huì)害怕騎自行車。

一種全新的通信工具是建立機(jī)器和用戶之間信任的核心。沒有汽車車身控制模塊，無(wú)法想象安全舒適的駕駛。該模塊監(jiān)視和控制許多事物，以保持關(guān)鍵電子設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行。針對(duì)車身控制模塊（BCM）的定位良好的軟件解決方案可以為用戶個(gè)性化汽車，并將安全性和舒適性提升到一個(gè)新的水平。

車身控制模塊：功能，優(yōu)點(diǎn)和挑戰(zhàn)

對(duì)駕駛舒適性和安全性的快速增長(zhǎng)的需求不可避免地導(dǎo)致對(duì)尖端車輛電氣系統(tǒng)架構(gòu)的需求。綜合車身控制模塊系統(tǒng)旨在通過(guò)車輛總線傳送和集成所有電子模塊的工作。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，BCM是一種嵌入式系統(tǒng)，可控制負(fù)載驅(qū)動(dòng)器并協(xié)調(diào)汽車電子單元的激活。

集成到BCM中的微控制器和連接器構(gòu)成了負(fù)責(zé)控制部分的系統(tǒng)的中央結(jié)構(gòu)單元。操作數(shù)據(jù)通過(guò)輸入設(shè)備傳輸?shù)娇刂颇K。這些可能包括傳感器，車輛性能指標(biāo)和可變電抗器。

在模塊處理數(shù)據(jù)之后，通過(guò)集成輸出設(shè)備（包括繼電器和螺線管）生成響應(yīng)信號(hào)。通過(guò)輸出設(shè)備系統(tǒng)，BCM協(xié)調(diào)各種電子系統(tǒng)的工作。該車身控制模塊設(shè)計(jì)圖顯示了一個(gè)定制電路，作為連接和集成較小電路的網(wǎng)關(guān)。

車身控制模塊的一般表示

BCM的主要功能是什么？

BCM可以執(zhí)行各種功能。輸出設(shè)備基于通過(guò)CAN（控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)），LIN（本地互連網(wǎng)絡(luò)）或以太網(wǎng)作為與模塊和系統(tǒng)通信的手段從輸入設(shè)備接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理?？赏ㄟ^(guò)BCM集成和控制的電子系統(tǒng)包括：

1.能源管理系統(tǒng)

2.警報(bào)

3.防盜

4.訪問/驅(qū)動(dòng)程序授權(quán)系統(tǒng)

5.高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)

6.電動(dòng)窗

BCM可以同時(shí)執(zhí)行多個(gè)與控制相關(guān)的操作。該模塊的主要目標(biāo)之一是檢測(cè)電氣系統(tǒng)組件工作中的故障。整體車身控制模塊功能包括：

1.確保關(guān)鍵電氣負(fù)載的安全，測(cè)試和控制，包括燈，防盜裝置，空調(diào)系統(tǒng)，鎖定系統(tǒng)和擋風(fēng)玻璃刮水器

2.通過(guò)車輛總線系統(tǒng)（CAN，LIN或以太網(wǎng)）維護(hù)集成控制單元之間的通信

3.作為集成網(wǎng)關(guān)工作

4.為復(fù)雜的數(shù)據(jù)管理提供用戶友好的界面

5.BCM具有挑戰(zhàn)性。但它也非常有益

您可能聽說(shuō)過(guò)編寫B(tài)CM可能需要花費(fèi)一大筆錢，但這只是問題的一部分。開發(fā)車身控制模塊軟件確實(shí)是一個(gè)非常具有挑戰(zhàn)性和復(fù)雜的過(guò)程。這些是與BCM編程相關(guān)的主要挑戰(zhàn)：

1.提高了性能需求

2.增加了輸入/輸出處理器和通道的數(shù)量

3.需要開發(fā)更復(fù)雜模塊的循環(huán)

4.運(yùn)行和睡眠模式下的功耗問題

通過(guò)BCM控制車載電子設(shè)備

然而，與BCM相關(guān)的好處大大超過(guò)了這些挑戰(zhàn)和缺點(diǎn)。一旦通過(guò)車身控制模塊系統(tǒng)集成和控制汽車電子單元，您就可以忘記汽車電子設(shè)備的傳統(tǒng)更換和維修。以下是BCM的結(jié)果：

更少的電子模塊和更少的電纜

減輕車輛重量

提高燃油效率

降低制造成本

降低總擁有成本

BCM開發(fā)：通過(guò)集成實(shí)現(xiàn)有效性

車輛中的電子控制單元（ECU）不斷變得越來(lái)越復(fù)雜并且數(shù)量不斷增加。典型的現(xiàn)代汽車中大約有100個(gè)ECU，旨在通過(guò)改進(jìn)人機(jī)界面，遠(yuǎn)程信息處理，發(fā)動(dòng)機(jī)功能，電池壽命等來(lái)增強(qiáng)整體性能。ECU的復(fù)雜性是開發(fā)集成車身控制模塊軟件的主要因素。

現(xiàn)代汽車中大約100個(gè)ECU有助于改善人機(jī)界面，遠(yuǎn)程信息處理，發(fā)動(dòng)機(jī)功能和電池壽命。

OEM應(yīng)該考慮BCM編程對(duì)他們的開發(fā)人員的要求。必須為每種特定情況開發(fā)定制的車身控制模塊軟件。然而，該軟件的一般要求是相同的：

具有成本效益的性能

注重可靠性和安全性

能源效率

可擴(kuò)展性，跨模型解決方案，掌握復(fù)雜性

多樣化和快速的產(chǎn)品周期

支持全球OEM平臺(tái)和新市場(chǎng)的增長(zhǎng)

集成高級(jí)數(shù)據(jù)管理功能

符合ISO 26262，SPICE和AUTOSAR 4.0標(biāo)準(zhǔn)

使用BCM改進(jìn)了消費(fèi)者和OEM功能

嵌入式BCM解決方案

嵌入式軟件日益重要的作用是定義汽車開發(fā)的主要趨勢(shì)之一。對(duì)復(fù)雜嵌入式汽車解決方案的需求主要來(lái)自這些系統(tǒng)的小尺寸。到2021年，嵌入式軟件開發(fā)市場(chǎng)預(yù)計(jì)將達(dá)到2330億美元。先進(jìn)的嵌入式電子設(shè)備使汽車制造商能夠在汽車中實(shí)施新的定位導(dǎo)航儀，診斷潛在故障的癥狀，并避免過(guò)早更換機(jī)械部件。

到2021年，嵌入式軟件開發(fā)市場(chǎng)預(yù)計(jì)將達(dá)到2330億美元。

嵌入式解決方案和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）也廣泛用于車身控制模塊設(shè)計(jì)。如今，嵌入式軟件用于開發(fā)BCM的兩種主要架構(gòu)：集中式和分布式。與分布式架構(gòu)相比，集中式架構(gòu)需要更少的具有高功能的模塊，分布式架構(gòu)使用更少數(shù)量的模塊和更多通信接口構(gòu)建。分布式BCM架構(gòu)更加靈活，但不可能達(dá)到集中式結(jié)構(gòu)的ECU優(yōu)化級(jí)別。

在現(xiàn)代汽車的ECU網(wǎng)絡(luò)

克服BCM發(fā)展的挑戰(zhàn)

開發(fā)車身控制模塊軟件時(shí)面臨的四大挑戰(zhàn)是性能需求增加，輸入/輸出處理器和通道數(shù)量增加，需要開發(fā)更復(fù)雜模塊的循環(huán)，以及運(yùn)行和睡眠模式下的功耗問題。可以應(yīng)用幾種實(shí)用的解決方案來(lái)克服這些挑戰(zhàn)。

單獨(dú)的輸入/輸出處理器可用于卸載中斷處理。通過(guò)應(yīng)用像AUTOSAR這樣的復(fù)雜軟件架構(gòu)，也可以滿足更高的性能需求。為了避免與增加的輸入/輸出處理器和通道數(shù)量相關(guān)的問題，可以使用具有串行外圍接口（SPI）節(jié)省脈沖寬度調(diào)制（PWM）通道的eSwitch。經(jīng)濟(jì)高效的四方扁平封裝（QFP）也可以幫助解決運(yùn)行和睡眠模式下的功耗問題。最后，為了開發(fā)更復(fù)雜模塊的循環(huán)，可以應(yīng)用快速原型制作服務(wù)。

車輛中越來(lái)越多的電子控制單元增強(qiáng)了對(duì)通過(guò)單個(gè)網(wǎng)關(guān)集成，管理和控制汽車電子設(shè)備的復(fù)雜軟件解決方案的需求。汽車中央車身控制模塊是滿足OEM，一級(jí)供應(yīng)商和最終用戶不斷增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求的不可或缺的解決方案。BCM可以讓汽車使用更少的電子模塊和更少的電纜，從而降低汽車的重量，提高燃油消耗和功率效率，降低制造成本以及總體擁有成本。

最重要的是，BCM提高了安全性和舒適性，為自動(dòng)駕駛技術(shù)開發(fā)提供了全新的機(jī)會(huì)。BCM編程基于復(fù)雜的嵌入式軟件解決方案，需要深厚的專業(yè)知識(shí)和高級(jí)編程技能。