車身控制器，車身一個名氣不咋大，但管理的功能卻遍布全車，主要是用于增強(qiáng)汽車的安全、舒適和便利性，以及與車外連接。

車身控制器的功能主要包括燈光控制、雨刮控制、門窗控制、后視鏡控制、PEPS、座椅控制等等，下圖是某主機(jī)廠車身控制器的拓?fù)鋱D，更直接的可以看出車身控制器功能的多樣性。

車身控制器的功能拓?fù)鋱D

01.

車身控制器功能及策略

車身控制器的軟件框圖如下圖所示，其主要基于AUTOSAR架構(gòu)來編寫的，車身控制器的大部分功能策略在ASW實(shí)現(xiàn)。

車身控制器框圖

1 內(nèi)外部燈光控制

內(nèi)外部燈光控制主要包括遠(yuǎn)近光燈控制、轉(zhuǎn)向燈、危險報警燈、日間行車燈控制、前后霧燈控制、剎車燈控制、內(nèi)部頂燈控制、鑰匙孔照明燈控制等。

轉(zhuǎn)向燈主要由左轉(zhuǎn)向燈、右轉(zhuǎn)向燈、左轉(zhuǎn)向指示燈、右轉(zhuǎn)向指示燈組成。轉(zhuǎn)向燈在工作時以每分鐘85±10 次的頻率閃爍。點(diǎn)亮和熄滅的時間相同。左轉(zhuǎn)向指示燈和右轉(zhuǎn)向指示燈通過 CAN 網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給儀表。

其功能概述如下：

1) 鑰匙處于點(diǎn)火開關(guān) ON 檔時，轉(zhuǎn)向開關(guān)接通或斷開則相應(yīng)的轉(zhuǎn)向燈閃爍或關(guān)閉，并同時觸發(fā)儀表板上的轉(zhuǎn)向指示燈以相同頻率閃爍或關(guān)閉指示燈；

2) 轉(zhuǎn)向燈開關(guān)撥到左或右時，BCM 驅(qū)動相應(yīng)轉(zhuǎn)向燈至少激活閃爍 3 次

3) 如果當(dāng)轉(zhuǎn)向燈在激活后被關(guān)閉，那么轉(zhuǎn)向燈將在完成其起初的最小 3 次閃爍周期后立即關(guān)閉。

4) 如果左轉(zhuǎn)向燈在被激活后將轉(zhuǎn)向燈開關(guān)從左撥到右，那么左側(cè)轉(zhuǎn)向燈將立即關(guān)閉，右側(cè)轉(zhuǎn)向燈立即打開。

5) 如果右轉(zhuǎn)向燈在被激活后將轉(zhuǎn)向燈開關(guān)從右撥到左，那么右側(cè)轉(zhuǎn)向燈將立即關(guān)閉，左側(cè)轉(zhuǎn)向燈立即打開。

6) 危險警報燈包括所有的轉(zhuǎn)向燈，鑰匙在任意檔位時都能驅(qū)動這些轉(zhuǎn)向燈發(fā)出警報。危險報警燈開關(guān)為自鎖開關(guān)。

7) 點(diǎn)火鎖開關(guān)在 ON 時，轉(zhuǎn)向燈和警示燈工作優(yōu)先級為后操作優(yōu)先，具體說明如下：如果轉(zhuǎn)向燈在工作狀態(tài)，打開報警燈開關(guān)，那么報警燈工作取代轉(zhuǎn)向燈的工作，直到報警燈開關(guān)被關(guān)閉，系統(tǒng)才回到轉(zhuǎn)向燈工作狀態(tài)；如果報警燈在工作狀態(tài)，將轉(zhuǎn)向燈撥到左或右，那么轉(zhuǎn)向燈工作取代報警燈的工作，直到轉(zhuǎn)向燈輸出關(guān)閉或者點(diǎn)火狀態(tài)從 ON 變?yōu)?OFF，系統(tǒng)才回到報警燈工作狀態(tài)。

8) 如果接收到碰撞信號,那么所有的燈工作在報警燈狀態(tài)下至少 5 秒鐘，5 秒鐘后再次按下報警燈開關(guān)，將能關(guān)掉報警燈閃爍，這樣為了防止由于碰撞而使報警燈開關(guān)被按下，如未按下危險報警燈開關(guān)，當(dāng)檢測到點(diǎn)火開關(guān)由 ON-OFF-ON；碰撞解除，警示燈恢復(fù)正常工作。

9) 當(dāng)轉(zhuǎn)向燈由于對地短路或者過載而上報故障時，短路狀態(tài)將通過相關(guān) DTC 記錄到 memory 中，并且立即關(guān)斷該側(cè)轉(zhuǎn)向燈高邊驅(qū)動芯片，組合儀表上轉(zhuǎn)向指示燈也停止，如果在本次點(diǎn)火循環(huán)過程中轉(zhuǎn)向燈再次被開啟也不執(zhí)行對應(yīng)操作，必須重新啟動一次點(diǎn)火循環(huán)，輸出才能恢復(fù)正常。

10) 當(dāng)工作于轉(zhuǎn)向燈工作模式時，某側(cè)轉(zhuǎn)向燈由于開路或者對電源短路而上報故障時，開路狀態(tài)將通過相關(guān) DTC 記錄到 memory 中，并且該側(cè)轉(zhuǎn)向燈以雙倍頻率（170±20 次/min）閃爍，組合儀表轉(zhuǎn)向指示燈也以雙倍頻率閃爍。當(dāng)點(diǎn)火鑰匙從 ON 轉(zhuǎn)到 OFF/ACC，再從 OFF/ACC 到 ON，輸出恢復(fù)正常，或者在本次點(diǎn)火循環(huán)中，當(dāng)開路故障排除時也可以恢復(fù)正常頻率閃爍

剎車燈控制功能：

1. 當(dāng)剎車開關(guān)有效，或者是總線上的剎車請求有效時，則需要開啟剎車燈和高位制動燈，并且剎車燈和高位制動燈要分開控制。

2. 剎車燈和高位制動燈有兩條控制路徑，分別為硬件開關(guān)控制，和MCU控制，在正常情況下，兩者都可以觸發(fā)，在跛行模式下，剎車燈和高位制動燈應(yīng)該能夠被剎車開關(guān)控制。

鑰匙孔照明燈控制功能：

1. 當(dāng)點(diǎn)火信號為OFF時，當(dāng)主駕或者副駕側(cè)門打開，鑰匙孔照明燈點(diǎn)亮。當(dāng)門關(guān)閉后，鑰匙孔照明燈10s后熄滅，如果門未關(guān)閉，則持續(xù)10分鐘點(diǎn)亮。

2. 當(dāng)點(diǎn)火信號為ON或者START時，鑰匙孔照明燈立即熄滅。

鑰匙孔照明當(dāng)時序

2 雨刮系統(tǒng)

BCM通過監(jiān)測雨刮開關(guān)的狀態(tài)以及組合開關(guān)來控制雨刮電機(jī)及噴水泵工作，實(shí)現(xiàn)雨刮系統(tǒng)的各種工作模式：前雨刮低速運(yùn)行、前雨刮高速運(yùn)行、前雨刮間歇運(yùn)行、前雨刮關(guān)閉、前風(fēng)窗噴水、后雨刮運(yùn)行、后風(fēng)窗噴水等。

上述說的雨刮控制，有的是通過駕駛員手動撥不同檔位的開關(guān)來實(shí)現(xiàn)的，有的是通過光雨量傳感器，自動識別雨量，來控制雨刮不同的工作模式的。

對于不同的工作模式，其中雨刮刮一次的周期分別是BCM驅(qū)動電機(jī)600ms，雨刮歸位時間為1400ms，對不間歇檔位，區(qū)別只是兩次雨刮動作之間的間隔時間。

對于雨刮與前噴水的協(xié)調(diào)工作，當(dāng)前噴水動作小于一定時間，比如700ms，雨刮不動作，當(dāng)前噴水時間大于700ms后，雨刮開始工作，并且在噴水停掉之后再刮3次。

3 車身防盜報警系統(tǒng)

車身報警模塊實(shí)現(xiàn)的是車輛在各種非正常狀態(tài)下的報警功能，報警模塊一旦被激活，就啟動聲光報警并且遠(yuǎn)程通知至用戶手機(jī)。

其具體的功能如下：

1. 當(dāng)三門以及引擎蓋都關(guān)閉時，當(dāng)使用遙控器或者是鑰匙鎖車后，左右轉(zhuǎn)向燈閃爍1s，喇叭鳴叫10ms，并且進(jìn)入設(shè)防警戒狀。

2. 在警戒狀態(tài)時，三門或引擎蓋有打開，或者檢測到鑰匙插入信號，車輛將報警，同時啟動抑制繼電器輸出使能，抑制啟動，在報警 3 個周期結(jié)束后啟動抑制繼電器一直有效。

3. 使用遙控器或者駕駛側(cè)鑰匙開鎖/解鎖解除警戒狀態(tài)，四門門鎖打開，左右轉(zhuǎn)向燈閃爍。

4. 當(dāng)車處于警戒狀態(tài)時，打開三門或引擎蓋，警笛報警鳴叫。

5. 設(shè)防狀態(tài)下，通過遙控開鎖實(shí)施解防之后，30s 內(nèi)沒有任何門或引擎蓋打開或鑰匙插入點(diǎn)火鎖需要重新進(jìn)入設(shè)防。

4 車鎖功能

門鎖由 BCM 內(nèi)部繼電器控制，在接收到有效解閉鎖信號后，BCM 對門鎖電機(jī)進(jìn)行控制，三門鎖電機(jī)解閉鎖動作輸出時間為 250ms。

遙控上鎖

在解防狀態(tài)下，BCM收到有效RKE上鎖信號后，若三門及引擎蓋全部關(guān)閉，則三門上鎖，雙側(cè)轉(zhuǎn)向燈閃爍1次，閃爍周期為1秒鐘，其中0.5秒亮，0.5秒滅，喇叭鳴叫10ms。如果在閃爍期間，BCM接收到RKE解鎖命令，則燈光閃爍轉(zhuǎn)入解鎖閃爍過程；若司機(jī)側(cè)門關(guān)閉后任何其它門未關(guān)閉，則鎖電機(jī)動作，轉(zhuǎn)向燈不閃。等全部門關(guān)閉，重新執(zhí)行確認(rèn)動作，即雙側(cè)轉(zhuǎn)向燈閃爍1次，閃爍周期為1秒鐘，其中0.5秒亮，0.5秒滅，喇叭鳴叫10ms。

在設(shè)防狀態(tài)下，BCM 收到有效 RKE 上鎖信號后，BCM 仍執(zhí)行閉鎖動作，同時執(zhí)行確認(rèn)動作，即鎖電機(jī)動作，雙側(cè)轉(zhuǎn)向燈閃爍 1 次，閃爍周期為 1 秒鐘，其中 0.5 秒亮，0.5 秒滅，喇叭鳴叫 10ms。

遙控解鎖

在設(shè)防狀態(tài)下，BCM 接收到有效 RKE 解鎖信號后三門解鎖，實(shí)施解防，并執(zhí)行確認(rèn)動作，即雙側(cè)轉(zhuǎn)向燈閃兩下后熄滅。每次閃爍周期為 1 秒鐘，其中 0.5 秒亮，0.5 秒滅。

在解防狀態(tài)下，BCM 接收到有效 RKE 解鎖信號或者機(jī)械鑰匙解鎖信號后，BCM 執(zhí)行解鎖動作，雙側(cè)轉(zhuǎn)向燈相應(yīng)閃爍 2 次。

自動上鎖功能

當(dāng)車速達(dá)到預(yù)先設(shè)定的值 ，若司機(jī)側(cè)鎖電機(jī)處于解鎖狀態(tài)，駕駛員門關(guān)閉的情況下，BCM 會自動對車門上鎖。

閉鎖后，車速變化不再重復(fù)上鎖，當(dāng)車速低于 40km/h 時，允許開閉鎖，當(dāng)車速大于 40km/h 時，不允許開閉鎖。

自動重上鎖

若在解除設(shè)防 30s 內(nèi)沒有三門及引擎蓋打開或鑰匙插入點(diǎn)火鎖，則嘗試 RKE 閉鎖操作的過程。

中控開關(guān)控制閉鎖

在解防狀態(tài)下，BCM 收到中控閉鎖開關(guān)信號后，若三門及引擎蓋全關(guān)閉則執(zhí)行三門閉鎖，如果駕駛員門未關(guān)閉，鎖電機(jī)不動作，如果其它門或引擎蓋未關(guān)閉，鎖電機(jī)動作。若鎖電機(jī)已處于閉鎖狀態(tài)，BCM收到中控閉鎖開關(guān)信號后，鎖電機(jī)重新執(zhí)行閉鎖動作。

中控開關(guān)控制開鎖：

在解防狀態(tài)時，BCM 收到中控開鎖開關(guān)信號后，執(zhí)行四門電機(jī)解鎖動作。若四門門鎖處于解鎖狀態(tài)，BCM 收到中控開鎖開關(guān)信號后，鎖電機(jī)重新執(zhí)行解鎖動作。

熄火自動解鎖功能

當(dāng)鑰匙拔出點(diǎn)火開關(guān)后，BCM 驅(qū)動門鎖電機(jī)執(zhí)行所有門解鎖。

碰撞強(qiáng)制開鎖功能

點(diǎn)火開關(guān)在 ON 檔，BCM 收到有效的安全氣囊展信號后，BCM 強(qiáng)制打開三門鎖（驅(qū)動電機(jī) 5 秒）；屏蔽車速自動上鎖功能、屏蔽中控閉鎖功能和 RKE 遙控閉鎖功能。當(dāng) BCM 檢測到點(diǎn)火開關(guān)狀態(tài)從 ON 到 OFF 的變化后恢復(fù)自動上鎖功能、中控閉鎖功能和 RKE 閉鎖
功能，以及機(jī)械鑰匙上鎖功能（碰撞優(yōu)先）。

5 車身防盜報警系統(tǒng)

車身報警模塊實(shí)現(xiàn)的是車輛在各種非正常狀態(tài)下的報警功能，報警模塊一旦被激活，就啟動聲光報警提醒用戶同時抑制啟動功能。

1) 三門以及引擎蓋都關(guān)閉時，使用遙控器或者駕駛側(cè)鑰匙閉鎖，左右轉(zhuǎn)向燈閃爍 T2(1.0±0.2sec)，喇叭鳴叫 10ms 進(jìn)入設(shè)防警戒狀態(tài)；若司機(jī)側(cè)門關(guān)閉后任何其它門或引擎蓋未關(guān)閉，使用遙控器鎖門，門鎖止，此時不在警戒狀態(tài)，當(dāng)所有門以及引擎蓋都關(guān)閉時，左右轉(zhuǎn)向燈閃爍 T2(1.0±0.2sec)，喇叭鳴叫 10ms 進(jìn)入警戒狀態(tài)。

2) 在警戒狀態(tài)時，三門或引擎蓋有打開，或者檢測到鑰匙插入信號，車輛將報警，同時啟動抑制繼電器輸出使能，抑制啟動，在報警 3 個周期結(jié)束后啟動抑制繼電器一直有效。（同時觸發(fā)幾個條件的報警方式一樣）

3) 使用遙控器或者駕駛側(cè)鑰匙開鎖/解鎖解除警戒狀態(tài)，四門門鎖打開，左右轉(zhuǎn)向燈閃爍 T1(0.5±0.1sec)，間隔 T2（0.5±0.1sec）后再閃爍 T1 秒。

4) 使用遙控尾門開鎖信號解除警戒狀態(tài)，危險警告燈閃爍 T1(0.5±0.1sec)，間隔 T2（0.5±0.1sec）后再閃爍 T1 秒。

5) 當(dāng)車處于警戒狀態(tài)時，打開三門或引擎蓋，警笛報警鳴叫 T1(27±2sec),間隔 T2(10±1sec),仍以T1 鳴叫，不重復(fù)報警；危險警告燈同時以 T3（0.5±0.1sec），占空比 50%閃爍，時間同警笛。

6) 在報警狀態(tài)下，若三門和引擎蓋都關(guān)閉，按下遙控器鎖定按鈕，則退出報警狀態(tài)，所有車門鎖定，轉(zhuǎn)向燈閃一下，喇叭鳴叫 10ms 防盜繼電器關(guān)閉，并重新進(jìn)入警戒狀態(tài)。在報警狀態(tài)下，若除駕駛門外其他門及引擎蓋開啟，按下遙控器鎖定按鈕，則退出報警態(tài)，所
有車門鎖定，防盜繼電器關(guān)閉，喇叭停止報警，并在所有門關(guān)閉后，轉(zhuǎn)向燈閃一下，再次進(jìn)入警戒狀態(tài)；在報警狀態(tài)下，如果駕駛員側(cè)門打開，按下遙控器鎖定按鈕，則退出報警狀態(tài)，不執(zhí)行上鎖指令，防盜繼電器關(guān)閉，喇叭停止報警。

7) 警報狀態(tài)中，使用遙控器解鎖解除警報，開鎖繼電器輸出開鎖信號，門處于開鎖狀態(tài)；解除警戒狀態(tài)，危險警告閃爍兩次，警笛停止鳴叫。

8) 當(dāng)電源切斷之后重新上電，應(yīng)該回到掉電之前狀態(tài)。

9) 設(shè)防狀態(tài)下，通過遙控開鎖實(shí)施解防之后，30s 內(nèi)沒有任何門或引擎蓋打開或鑰匙插入點(diǎn)火鎖需要重新進(jìn)入設(shè)防。

6 電動車窗功能

當(dāng)電源檔位為 ON 檔時，所有車窗控制按鈕指令在 200ms 后都能對相對應(yīng)的車窗進(jìn)行控制升降，并且車窗能夠在 4s 內(nèi)完全打開或者完全關(guān)閉。車窗按鈕指令保持時間超過 1s 時，車窗自動完全打開或完全關(guān)閉。車窗在上升過程中，如果遇到障礙物，應(yīng)該具有防夾功能，停止上升車窗玻璃。駕駛員擁有控制優(yōu)先級，能夠控制所有車窗，在駕駛員控制車窗時，其他車窗控制指令失效。

02.

車身控制器硬件框圖

車身控制器的功能上述介紹的差不多了，那其硬件框圖是啥樣的呢？下面是一個車身控制器的整體的硬件框圖。

車身控制器硬件框圖

車身控制器硬件框圖以及芯片廠商解決方案

從上圖中可以看出，其對外的接口主要是高低邊驅(qū)動、CAN、LIN以及開關(guān)控制，主控芯片通常為MCU，常見的主流芯片都有各自的解決方案。

意法半導(dǎo)體基于SPC5 32位微控制器、二極管和保護(hù)IC、MEMS和傳感器、串行EEPROM以及安全組件和eSIM解決方案。

ST基于SPC5的BCM解決方案

英飛凌基于Traveo II和 AURIX?系列微控制器的解決方案，以及OPTIREG-Linear、OPTIREG-Switcher 以及 OPTIREG-SBC（集成低壓降穩(wěn)壓器或 DCDC 電源的系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片）系列的電源 IC 為模塊供電；PROFET、功率 PROFET、SPOC、SPIDER、HITFET、LITIX、NovalithIC、多 MOSFET 驅(qū)動器以及MOSFET 系列功率 IC 來驅(qū)動車輛功能負(fù)載裝置；XENSIV 系列或集成至功率 IC 的壓力傳感器進(jìn)行感測（并在 BCM 中進(jìn)行監(jiān)控）。針對汽車門禁，英飛凌可提供用于遠(yuǎn)程無鑰門禁 (RKE) 和 被動無鑰門禁 (PKE) 的收發(fā)器和接收器。

英飛凌基于Traveo II和?AURIX的BCM解決方案

TI基于DRA714或DRA710微控制器的解決方案，另外其在電管芯片、LED驅(qū)動芯片、負(fù)載驅(qū)動等方案也有不同的芯片支持，例如LED驅(qū)動芯片LP8864S-Q1，高側(cè)開關(guān)芯片TPS1HA08-Q1，TCAN系列CAN收發(fā)器，TLIN系列LIN收發(fā)器。

TI基于DRA714或DRA710的BCM解決方案

除了國際主流的芯片廠商的方案，在國產(chǎn)化芯片大潮下，有哪些國產(chǎn)廠商的呢？

首先在主控芯片上，杰發(fā)科技基于ARM Cortex-M4F的AC781x、AC7840x等32位車規(guī)芯片，其中AC781X于2018年量產(chǎn)，AC7840x于2022年量產(chǎn)。

其中AC7840x符合AEC-Q100 Grade1，功能安全符合ISO 26262 ASIL-B，信息安全符合SHE標(biāo)準(zhǔn)，支持安全啟動，芯片內(nèi)部資源如下圖所示，軟件生態(tài)支持AUTOSAR MCAL4.4，可提供MCAL及配置工具。產(chǎn)品擁有雙Bank Flash用于存儲程序，支持OTA?？蓮V泛應(yīng)用于汽車車身、座艙、車燈、新能源以及電機(jī)控制等應(yīng)用領(lǐng)域。

AC7840x的芯片內(nèi)部資源

AC781x在BCM上的應(yīng)用(來源知乎Steve Gu)

國芯科技的CCFC3007P、CCFC3008P等32位車規(guī)MCU，以CCFC3008P為例，采用自主PowerPC架構(gòu)C*Core CPU內(nèi)核研發(fā)，其參數(shù)如下圖所示。可廣泛應(yīng)用于網(wǎng)關(guān)控制芯片、動力總成控制芯片、域控制芯片、新能源電池管理芯片等應(yīng)用領(lǐng)域。

CCFC3008P內(nèi)部參數(shù)

除了以上之外，還有旗芯微，芯馳，云途，智芯科技等都已經(jīng)有ASIL-B級別的MCU，部分支持ASIL-D級別的MCU，另外在車身控制器上的其他部件，目前納芯微，川土微，芯力特等，均有車規(guī)CAN/LIN收發(fā)器，國產(chǎn)高邊低邊開關(guān)方面，上海瓴芯推出LNQ37000Q1是一顆4通道，1000mΩ導(dǎo)通電阻的智能高邊開關(guān)無錫明芯微電子推出50V高低邊開關(guān)驅(qū)動器MX5014S。

當(dāng)前，各電子設(shè)備的功能越來越多，各種功能都需要通BCM來實(shí)現(xiàn)，使得BCM功能更加強(qiáng)大；各電子設(shè)備之間的信息共享越來越多，一個信息可同時供許多部件使用，要求BCM的數(shù)據(jù)通信功能越來越強(qiáng)；國產(chǎn)車規(guī)MCU雖然應(yīng)有所起色，但是前路還是漫長的。

審核編輯：劉清