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

Devices like the TIC10024-Q1and TIC12400-Q1enable you to eliminate as many as 120 discrete components; see Figure 2.

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。