随着汽车的智能化程度越来越高,传统的 BCM提供的车身控制功能已经满足不了驾驶员的需求。BCM 的功能需求在不断的增加,所以在未来对于 BCM 的集成度要求越来越高,基于此 ZLG 推出了高度集成的IBCM 解决方案。
一、传统 BCM 方案
传统的 BCM 主要是通过采集门锁开关信号、车窗升降信号、雨刮信号、灯光控制信号等,通过驱动继电器或者 IC 直接驱动各类电机和车灯,大致功能框图如下:
图 1 传统 BCM
二、ZLG IBCM 方案
传统的 BCM 所提供的通信接口数量有限,集成的功能比较单一,随着汽车的智能化程度越来越高,驾驶员对于汽车性能的追求不再局限于驾驶功能,而是追求更安全,更智能,更好的驾驶体验。因此近几年来汽车的性能不断地提高,BCM 作为车身控制的重要单元集成度需求也不断的增加,并且 BCM+PEPS(汽车无钥匙系统)已成为大趋势。
汽车性能不断地提高,车身域的控制器也随即增加,BCM 上对 LIN、CAN、以太网的需求也明显增多,基于此,ZLG 推出的高度集成的 IBCM 解决方案,在传统 BCM 的基础上,集成更多的通信接口和 PEPS 无钥匙系统,ZLG IBCM 解决方案框图如下:
图 2 ZLG IBCM 方案框图
图 3 ZLG IBCM 车身控制板
图 4 高频接收模块
1. 方案优势:
l 方案高度集成,稳定,节约空间和成本;
l 器件符合功能安全设计要求;
l 多种通信协议方式;
l 多路 CAN/LIN 节点;
l 符合 BCM 设计要求;
l 单天线跳频接收,防互扰,优化成本。
2. 方案应用:
l 无钥匙进入、一键启动;
l 车身控制
3. 相关型号推荐:
1)主控:NXP 的 S32K 系列 MCU,资源丰富,性价比高。封装从 QFN32 到 LQFP176,flash 从 128KB 到 2MB,且符合功能安全 ASIL-B,方案采用 S32K148 作为 IBCM 的主控芯片,足以胜任不同需求的 IBCM 应用。
2)多路 CAN/LIN 节点:IBCM 方案中集成多路 CAN 和 LIN 的收发器,一共有 3 路 CAN 通道,TJA1044 提供 1 路 CAN,TJA1048 提供 2 路支持 CAN FD;两块 SJA1124 提供 8 路 LIN 通道,能够支撑更多的功能单元应用。
3)汽车以太网:TJA1101 是一款符合 100BASE-T1 标准 NXP 设计的第二代以太网 PHY 收发器,针对汽车用例进行了优化。该器件通过单根非屏蔽双绞线电缆提供 100Mbps 的发送和接收能力,支持至少 15 米的电缆长度。
4)蓝牙模块:采用 ZLG 自主研发的蓝牙模块 ZLG52810P0 实现数据透传。
5)无钥匙系统:IBCM 方案中,集成了 PEPS 无钥匙系统,采用 NXP 的 NCK2913、NJJ29C0,作为高低频基站与钥匙端通信,组建无钥匙系统。系统包含 IMMO(发动机防盗系统)认证,凭借射频(315MHz、434MHz)的远距离通信,实现 REK(遥控门)认证,同时在此基础上实现 PKE(无钥匙系统)认证,以上三种认证通信组成 PEPS 无钥匙系统,功能框图如下:
图 5 PEPS 功能框图
6)高低边驱动:NXP 的 MC40XS6500(高边)、ELMOS 的 E520.02(低边),其中高边输出有 6 个通道,低边输出有 12 个通道,每路输出都具有保护功能,可以直接驱动继电器,小功率电机或灯泡,应用框图如下所示:
图 6 高边驱动应用框图
图 7 低边驱动应用框图
7)开关采集:采用 NXP 的 MC33CD1030AE,可以检测 33 个开关触点的闭合和断开动作,通过 SPI 将开关状态传递给 MCU。产品支持过压、欠压、过温、短路等保护,每个采集通道还可以支持多种湿电流配置,大大提升了产品可靠性,产品应用框图如下:
图 8 开关采集应用框图