编程 | 电子控制单元（ECU）与汽车车身控制模块（BCM）-电源网

一种全新的通信工具是建立机器和用户之间信任的核心。没有汽车车身控制模块，无法想象安全舒适的驾驶。该模块监视和控制许多事物，以保持关键电子设备平稳运行。针对车身控制模块（BCM）的定位良好的软件解决方案可以为用户个性化汽车，并将安全性和舒适性提升到一个新的水平。

近几十年来，汽车原始设备制造商和一级供应商已经推出了其他行业难以想象的转型。想一想：如果二十年前有人告诉过你电动车会在城市街道上变得普遍，你可能会认为它是个玩笑。现在，2019年，全球电动汽车销量预计将达到200万辆，而 2018年为160万辆。

毫无疑问：自动驾驶是下一个突破性技术，它将彻底改变我们城市的面貌。但是，让我们开始做生意吧。为什么全球数百万人还没有准备好开始使用技术最先进的车辆？最终用户的两个主要问题是舒适性和安全性。几乎80％的美国人承认他们会害怕骑自行车。

车身控制模块：功能，优点和挑战

对驾驶舒适性和安全性的快速增长的需求不可避免地导致对尖端车辆电气系统架构的需求。综合车身控制模块系统旨在通过车辆总线传送和集成所有电子模块的工作。严格来说，BCM是一种嵌入式系统，可控制负载驱动器并协调汽车电子单元的激活。

集成到BCM中的微控制器和连接器构成了负责控制部分的系统的中央结构单元。操作数据通过输入设备传输到控制模块。这些可能包括传感器，车辆性能指标和可变电抗器。

在模块处理数据之后，通过集成输出设备（包括继电器和螺线管）生成响应信号。通过输出设备系统，BCM协调各种电子系统的工作。该车身控制模块设计图显示了一个定制电路，作为连接和集成较小电路的网关。

车身控制模块的一般表示

BCM的主要功能是什么？

BCM可以执行各种功能。输出设备基于通过CAN（控制器区域网络），LIN（本地互连网络）或以太网作为与模块和系统通信的手段从输入设备接收的数据进行管理。可通过BCM集成和控制的电子系统包括：

1.能源管理系统

2.警报

3.防盗

4.访问/驱动程序授权系统

5.高级驾驶辅助系统

6.电动窗

BCM可以同时执行多个与控制相关的操作。该模块的主要目标之一是检测电气系统组件工作中的故障。整体车身控制模块功能包括：

1.确保关键电气负载的安全，测试和控制，包括灯，防盗装置，空调系统，锁定系统和挡风玻璃刮水器

2.通过车辆总线系统（CAN，LIN或以太网）维护集成控制单元之间的通信

3.作为集成网关工作

4.为复杂的数据管理提供用户友好的界面

5.BCM具有挑战性。但它也非常有益

您可能听说过编写BCM可能需要花费一大笔钱，但这只是问题的一部分。开发车身控制模块软件确实是一个非常具有挑战性和复杂的过程。这些是与BCM编程相关的主要挑战：

1.提高了性能需求

2.增加了输入/输出处理器和通道的数量

3.需要开发更复杂模块的循环

4.运行和睡眠模式下的功耗问题

通过BCM控制车载电子设备

然而，与BCM相关的好处大大超过了这些挑战和缺点。一旦通过车身控制模块系统集成和控制汽车电子单元，您就可以忘记汽车电子设备的传统更换和维修。以下是BCM的结果：

更少的电子模块和更少的电缆

减轻车辆重量

提高燃油效率

降低制造成本

降低总拥有成本

BCM开发：通过集成实现有效性

车辆中的电子控制单元（ECU）不断变得越来越复杂并且数量不断增加。典型的现代汽车中大约有100个ECU，旨在通过改进人机界面，远程信息处理，发动机功能，电池寿命等来增强整体性能。ECU的复杂性是开发集成车身控制模块软件的主要因素。

现代汽车中大约100个ECU有助于改善人机界面，远程信息处理，发动机功能和电池寿命。

OEM应该考虑BCM编程对他们的开发人员的要求。必须为每种特定情况开发定制的车身控制模块软件。然而，该软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

可扩展性，跨模型解决方案，掌握复杂性

多样化和快速的产品周期

支持全球OEM平台和新市场的增长

集成高级数据管理功能

符合ISO 26262，SPICE和AUTOSAR 4.0标准

使用BCM改进了消费者和OEM功能

嵌入式BCM解决方案

嵌入式软件日益重要的作用是定义汽车开发的主要趋势之一。对复杂嵌入式汽车解决方案的需求主要来自这些系统的小尺寸。到2021年，嵌入式软件开发市场预计将达到2330亿美元。先进的嵌入式电子设备使汽车制造商能够在汽车中实施新的定位导航仪，诊断潜在故障的症状，并避免过早更换机械部件。

到2021年，嵌入式软件开发市场预计将达到2330亿美元。

嵌入式解决方案和物联网（IoT）也广泛用于车身控制模块设计。如今，嵌入式软件用于开发BCM的两种主要架构：集中式和分布式。与分布式架构相比，集中式架构需要更少的具有高功能的模块，分布式架构使用更少数量的模块和更多通信接口构建。分布式BCM架构更加灵活，但不可能达到集中式结构的ECU优化级别。

在现代汽车的ECU网络

克服BCM发展的挑战

开发车身控制模块软件时面临的四大挑战是性能需求增加，输入/输出处理器和通道数量增加，需要开发更复杂模块的循环，以及运行和睡眠模式下的功耗问题。可以应用几种实用的解决方案来克服这些挑战。

单独的输入/输出处理器可用于卸载中断处理。通过应用像AUTOSAR这样的复杂软件架构，也可以满足更高的性能需求。为了避免与增加的输入/输出处理器和通道数量相关的问题，可以使用具有串行外围接口（SPI）节省脉冲宽度调制（PWM）通道的eSwitch。经济高效的四方扁平封装（QFP）也可以帮助解决运行和睡眠模式下的功耗问题。最后，为了开发更复杂模块的循环，可以应用快速原型制作服务。

车辆中越来越多的电子控制单元增强了对通过单个网关集成，管理和控制汽车电子设备的复杂软件解决方案的需求。汽车中央车身控制模块是满足OEM，一级供应商和最终用户不断增长的市场需求的不可或缺的解决方案。BCM可以让汽车使用更少的电子模块和更少的电缆，从而降低汽车的重量，提高燃油消耗和功率效率，降低制造成本以及总体拥有成本。

最重要的是，BCM提高了安全性和舒适性，为自动驾驶技术开发提供了全新的机会。BCM编程基于复杂的嵌入式软件解决方案，需要深厚的专业知识和高级编程技能。