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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，下圖是某主機廠車身控制器的拓撲圖，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撲圖
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架構來編寫的，車身控制器的大部分功能策略在ASW實現。
車身控制器框圖
1 內外部燈光控制
內外部燈光控制主要包括遠近光燈控制、轉向燈、危險報警燈、日間行車燈控制、前后霧燈控制、剎車燈控制、內部頂燈控制、鑰匙孔照明燈控制等。
轉向燈主要由左轉向燈、右轉向燈、左轉向指示燈、右轉向指示燈組成。轉向燈在工作時以每分鐘85±10 次的頻率閃爍。點亮和熄滅的時間相同。左轉向指示燈和右轉向指示燈通過 CAN 網絡發送給儀表。
其功能概述如下：
1) 鑰匙處于點火開關 ON 檔時，轉向開關接通或斷開則相應的轉向燈閃爍或關閉，并同時觸發儀表板上的轉向指示燈以相同頻率閃爍或關閉指示燈；
2) 轉向燈開關撥到左或右時，BCM 驅動相應轉向燈至少激活閃爍 3 次
3) 如果當轉向燈在激活后被關閉，那么轉向燈將在完成其起初的最小 3 次閃爍周期后立即關閉。
4) 如果左轉向燈在被激活后將轉向燈開關從左撥到右，那么左側轉向燈將立即關閉，右側轉向燈立即打開。
5) 如果右轉向燈在被激活后將轉向燈開關從右撥到左，那么右側轉向燈將立即關閉，左側轉向燈立即打開。
6) 危險警報燈包括所有的轉向燈，鑰匙在任意檔位時都能驅動這些轉向燈發出警報。危險報警燈開關為自鎖開關。
7) 點火鎖開關在 ON 時，轉向燈和警示燈工作優先級為后操作優先，具體說明如下：如果轉向燈在工作狀態，打開報警燈開關，那么報警燈工作取代轉向燈的工作，直到報警燈開關被關閉，系統才回到轉向燈工作狀態；如果報警燈在工作狀態，將轉向燈撥到左或右，那么轉向燈工作取代報警燈的工作，直到轉向燈輸出關閉或者點火狀態從 ON 變為 OFF，系統才回到報警燈工作狀態。
8) 如果接收到碰撞信號,那么所有的燈工作在報警燈狀態下至少 5 秒鐘，5 秒鐘后再次按下報警燈開關，將能關掉報警燈閃爍，這樣為了防止由于碰撞而使報警燈開關被按下，如未按下危險報警燈開關，當檢測到點火開關由 ON-OFF-ON；碰撞解除，警示燈恢復正常工作。
9) 當轉向燈由于對地短路或者過載而上報故障時，短路狀態將通過相關 DTC 記錄到 memory 中，并且立即關斷該側轉向燈高邊驅動芯片，組合儀表上轉向指示燈也停止，如果在本次點火循環過程中轉向燈再次被開啟也不執行對應操作，必須重新啟動一次點火循環，輸出才能恢復正常。
10) 當工作于轉向燈工作模式時，某側轉向燈由于開路或者對電源短路而上報故障時，開路狀態將通過相關 DTC 記錄到 memory 中，并且該側轉向燈以雙倍頻率（170±20 次/min）閃爍，組合儀表轉向指示燈也以雙倍頻率閃爍。當點火鑰匙從 ON 轉到 OFF/ACC，再從 OFF/ACC 到 ON，輸出恢復正常，或者在本次點火循環中，當開路故障排除時也可以恢復正常頻率閃爍
剎車燈控制功能：
1. 當剎車開關有效，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，分別為硬件開關控制，和MCU控制，在正常情況下，兩者都可以觸發，在跛行模式下，剎車燈和高位制動燈應該能夠被剎車開關控制。
鑰匙孔照明燈控制功能：
1. 當點火信號為OFF時，當主駕或者副駕側門打開，鑰匙孔照明燈點亮。當門關閉后，鑰匙孔照明燈10s后熄滅，如果門未關閉，則持續10分鐘點亮。
2. 當點火信號為ON或者START時，鑰匙孔照明燈立即熄滅。
鑰匙孔照明當時序
后霧燈控制：
后霧燈控制策略概述：
1. 開啟條件：點火開關為 ON 且位置燈輸出有效，前霧燈、近光燈或遠光燈中至少有一個點亮，且后霧燈開關（自復位開關）有效時，后霧燈輸出打開。
2. 關閉條件：
1) 位置燈輸出關閉或者后霧燈開關關掉時后霧燈熄滅。
2) 點火開關被轉到 ON 以外其他位置(后霧燈開啟時，點火開關被轉到 START 檔位，屏蔽后霧燈輸出，等點火開關回到 ON 檔時，重新打開后霧燈輸出)。
3. 后霧燈替代制動燈輸出功能：當制動燈工作中，BCM 檢測到制動燈發生開路或者對地短路故障，后霧燈繼電器輸出打開，此時后霧燈指示燈不點亮。
前霧燈功能控：
前霧燈控制策略：
1. 點火開關在 ON，當位置燈點亮時，按下前霧燈開關點亮前霧燈。前霧燈開關為自鎖開關。
2. 位置燈熄滅或者前霧燈開關關閉時前霧燈熄滅或點火開關打到 On 檔以外時前霧燈熄滅。
3. 前霧燈開啟時，點火開關從 ON 被轉到 START 檔位，屏蔽前霧燈輸出，等點火開關回到 ON 檔時，重新打開前霧燈輸出。
4. 彎道輔助功能：
1) 發動機處于運行狀態，若當前車速小于等于（40±4）km/h，近光燈工作，打開左轉向開關，則左側前霧燈點亮；若關閉左轉向開關，則左側前霧燈關閉；
2) 發動機處于運行狀態，若當前車速小于等于（40±4）km/h，近光燈工作，打開右轉向開關，則右側前霧燈點亮；若關閉右轉向開關，則右側前霧燈關閉；
3) 當發動機轉速超過 650r/min 并且持續時間大于 5±1s 時認為發動機為運行狀態；
4) 彎道輔助功能中，當前霧燈點亮時間超過 3±0.3 分鐘后，自動熄滅，如果重新觸發點亮條件，則前霧燈重新工作；
5) 若近光燈關閉，前霧燈立即熄滅；
6) 若車速大于（40±4）km/h，無彎道輔助照明。
7) 當左、右前霧燈都工作時，發送到 CAN 總線的前霧燈狀態為工作。當至少有一個前霧燈不工作時，發送到 CAN 總線的前霧燈狀態狀態為不工作。
日間行車燈控制 ：
日間行車燈按如下邏輯左右分開控制輸出：
1) 若點火開關在 ON 檔或者 Start 檔位，前霧燈輸出無效，左轉向燈或者危險報警燈關閉，遠、近光燈輸出關閉，以上條件同時滿足打開左側日間行車燈，否則關閉左側日間行車燈；超車燈開啟時，不熄滅日間行車燈。
2) 若點火開關在 ON 檔或者 Start 檔位，前霧燈輸出無效，右轉向燈或者危險報警燈關閉，遠、近光燈輸出關閉，以上條件同時滿足打開右側日間行車燈，否則關閉右側日間行車燈；超車燈開啟時，不熄滅日間行車燈。
3) 日間行車燈和前位置燈不能同時有效，當日間行車燈工作時，如滿足位置燈打開條件，前位置燈不輸出；當前位置燈輸出時，若滿足日間行車燈工作條件，則關閉前位置燈，打開日間行車燈。
位置燈控制：
位置燈控制策略：
1. 點火開處于任何檔位時，位置燈開關輸入有效時，位置燈、牌照燈、背光燈輸出開啟；
2. 當位置燈開關輸入無效時，位置燈、牌照燈及背光燈輸出關閉；
3. 當位置燈開關輸入有效，若左前門處于打開狀態時，拔出鑰匙位置燈立即熄滅；若左前門處于關閉狀態時，拔出鑰匙位置燈不滅，左前門打開位置燈熄滅，鑰匙插入或再次檢測到位置燈開關有效時亮。此過程左前門關閉不改變位置燈輸出
4. 當點火開關處于 OFF 檔位，位置燈打開時，若收到 RKE 閉鎖信號，位置燈關閉。
遠光燈控制：
遠光燈功能描述如下：
1. 當點火狀態為 ON，并且遠光燈開關有效時，打開遠光燈開關，遠光燈點亮。
2. 遠光燈開關關閉，或點火狀態不為 ON，，遠光燈熄滅。
3. BCM 通過開關狀態判斷遠光燈的工作狀態，當大燈開關有效，且遠光燈開關有效時，為遠光燈模式；當遠光燈開關有效，大燈開關關閉時，工作在超車模式
4. 當遠光燈輸出有效時，點火檔位從 ON 檔變為 START 檔時，關閉遠光燈輸出，當從 START 檔位重新回到 ON 檔時，重新打開遠光燈輸出
2 雨刮系統
BCM通過監測雨刮開關的狀態以及組合開關來控制雨刮電機及噴水泵工作，實現雨刮系統的各種工作模式：前雨刮低速運行、前雨刮高速運行、前雨刮間歇運行、前雨刮關閉、前風窗噴水、后雨刮運行、后風窗噴水等。
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來實現的，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驅動電機600ms，雨刮歸位時間為1400ms，對不間歇檔位，區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調工作，當前噴水動作小于一定時間，比如700ms，雨刮不動作，當前噴水時間大于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
車身報警模塊實現的是車輛在各種非正常狀態下的報警功能，報警模塊一旦被激活，就啟動聲光報警并且遠程通知至用戶手機。
其具體的功能如下：
1. 當三門以及引擎蓋都關閉時，當使用遙控器或者是鑰匙鎖車后，左右轉向燈閃爍1s，喇叭鳴叫10ms，并且進入設防警戒狀。
2. 在警戒狀態時，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 個周期結束后啟動抑制繼電器一直有效。
3. 使用遙控器或者駕駛側鑰匙開鎖/解鎖解除警戒狀態，四門門鎖打開，左右轉向燈閃爍。
4. 當車處于警戒狀態時，打開三門或引擎蓋，警笛報警鳴叫。
5. 設防狀態下，通過遙控開鎖實施解防之后，30s 內沒有任何門或引擎蓋打開或鑰匙插入點火鎖需要重新進入設防。
4 車鎖功能
門鎖由 BCM 內部繼電器控制，在接收到有效解閉鎖信號后，BCM 對門鎖電機進行控制，三門鎖電機解閉鎖動作輸出時間為 250ms。
遙控上鎖
在解防狀態下，BCM收到有效RKE上鎖信號后，若三門及引擎蓋全部關閉，則三門上鎖，雙側轉向燈閃爍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，則燈光閃爍轉入解鎖閃爍過程；若司機側門關閉后任何其它門未關閉，則鎖電機動作，轉向燈不閃。等全部門關閉，重新執行確認動作，即雙側轉向燈閃爍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。
在設防狀態下，BCM 收到有效 RKE 上鎖信號后，BCM 仍執行閉鎖動作，同時執行確認動作，即鎖電機動作，雙側轉向燈閃爍 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
在設防狀態下，BCM 接收到有效 RKE 解鎖信號后三門解鎖，實施解防，并執行確認動作，即雙側轉向燈閃兩下后熄滅。每次閃爍周期為 1 秒鐘，其中 0.5 秒亮，0.5 秒滅。
在解防狀態下，BCM 接收到有效 RKE 解鎖信號或者機械鑰匙解鎖信號后，BCM 執行解鎖動作，雙側轉向燈相應閃爍 2 次。
自動上鎖功能
當車速達到預先設定的值 ，若司機側鎖電機處于解鎖狀態，駕駛員門關閉的情況下，BCM 會自動對車門上鎖。
閉鎖后，車速變化不再重復上鎖，當車速低于 40km/h 時，允許開閉鎖，當車速大于 40km/h 時，不允許開閉鎖。
自動重上鎖
若在解除設防 30s 內沒有三門及引擎蓋打開或鑰匙插入點火鎖，則嘗試 RKE 閉鎖操作的過程。
中控開關控制閉鎖
在解防狀態下，BCM 收到中控閉鎖開關信號后，若三門及引擎蓋全關閉則執行三門閉鎖，如果駕駛員門未關閉，鎖電機不動作，如果其它門或引擎蓋未關閉，鎖電機動作。若鎖電機已處于閉鎖狀態，BCM收到中控閉鎖開關信號后，鎖電機重新執行閉鎖動作。
中控開關控制開鎖：
在解防狀態時，BCM 收到中控開鎖開關信號后，執行四門電機解鎖動作。若四門門鎖處于解鎖狀態，BCM 收到中控開鎖開關信號后，鎖電機重新執行解鎖動作。
熄火自動解鎖功能
當鑰匙拔出點火開關后，BCM 驅動門鎖電機執行所有門解鎖。
碰撞強制開鎖功能
點火開關在 ON 檔，BCM 收到有效的安全氣囊展信號后，BCM 強制打開三門鎖（驅動電機 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 BCM 檢測到點火開關狀態從 ON 到 OFF 的變化后恢復自動上鎖功能、中控閉鎖功能和 RKE 閉鎖
功能，以及機械鑰匙上鎖功能（碰撞優先）。
5 車身防盜報警系統
車身報警模塊實現的是車輛在各種非正常狀態下的報警功能，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閉時，使用遙控器或者駕駛側鑰匙閉鎖，左右轉向燈閃爍 T2(1.0±0.2sec)，喇叭鳴叫 10ms 進入設防警戒狀態；若司機側門關閉后任何其它門或引擎蓋未關閉，使用遙控器鎖門，門鎖止，此時不在警戒狀態，當所有門以及引擎蓋都關閉時，左右轉向燈閃爍 T2(1.0±0.2sec)，喇叭鳴叫 10ms 進入警戒狀態。
2) 在警戒狀態時，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 個周期結束后啟動抑制繼電器一直有效。（同時觸發幾個條件的報警方式一樣）
3) 使用遙控器或者駕駛側鑰匙開鎖/解鎖解除警戒狀態，四門門鎖打開，左右轉向燈閃爍 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，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) 當車處于警戒狀態時，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) 在報警狀態下，若三門和引擎蓋都關閉，按下遙控器鎖定按鈕，則退出報警狀態，所有車門鎖定，轉向燈閃一下，喇叭鳴叫 10ms 防盜繼電器關閉，并重新進入警戒狀態。在報警狀態下，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，所
有車門鎖定，防盜繼電器關閉，喇叭停止報警，并在所有門關閉后，轉向燈閃一下，再次進入警戒狀態；在報警狀態下，如果駕駛員側門打開，按下遙控器鎖定按鈕，則退出報警狀態，不執行上鎖指令，防盜繼電器關閉，喇叭停止報警。
7) 警報狀態中，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；解除警戒狀態，危險警告閃爍兩次，警笛停止鳴叫。
8) 當電源切斷之后重新上電，應該回到掉電之前狀態。
9) 設防狀態下，通過遙控開鎖實施解防之后，30s 內沒有任何門或引擎蓋打開或鑰匙插入點火鎖需要重新進入設防。
6 電動車窗功能
當電源檔位為 ON 檔時，所有車窗控制按鈕指令在 200ms 后都能對相對應的車窗進行控制升降，并且車窗能夠在 4s 內完全打開或者完全關閉。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閉。車窗在上升過程中，如果遇到障礙物，應該具有防夾功能，停止上升車窗玻璃。駕駛員擁有控制優先級，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
從上圖中可以看出，其對外的接口主要是高低邊驅動、CAN、LIN以及開關控制，主控芯片通常為MCU，常見的主流芯片都有各自的解決方案。
意法半導體基于SPC5 32位微控制器、二極管和保護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（集成低壓降穩壓器或 DCDC 電源的系統基礎芯片）系列的電源 IC 為模塊供電；PROFET、功率 PROFET、SPOC、SPIDER、HITFET、LITIX、NovalithIC、多 MOSFET 驅動器以及MOSFET 系列功率 IC 來驅動車輛功能負載裝置；XENSIV 系列或集成至功率 IC 的壓力傳感器進行感測（并在 BCM 中進行監控）。針對汽車門禁，英飛凌可提供用于遠程無鑰門禁 (RKE) 和 被動無鑰門禁 (PKE) 的收發器和接收器。
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驅動芯片、負載驅動等方案也有不同的芯片支持，例如LED驅動芯片LP8864S-Q1，高側開關芯片TPS1HA08-Q1，TCAN系列CAN收發器，TLIN系列LIN收發器。
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，在國產化芯片大潮下，有哪些國產廠商的呢？
首先在主控芯片上，杰發科技基于ARM Cortex-M4F的AC781x、AC7840x等32位車規芯片，其中AC781X于2018年量產，AC7840x于2022年量產。
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標準，支持安全啟動，芯片內部資源如下圖所示，軟件生態支持AUTOSAR MCAL4.4，可提供MCAL及配置工具。產品擁有雙Bank Flash用于存儲程序，支持OTA?？蓮V泛應用于汽車車身、座艙、車燈、新能源以及電機控制等應用領域。
AC7840x的芯片內部資源
AC781x在BCM上的應用(來源知乎Steve Gu)
國芯科技的CCFC3007P、CCFC3008P等32位車規MCU，以CCFC3008P為例，采用自主PowerPC架構C*Core CPU內核研發，其參數如下圖所示?？蓮V泛應用于網關控制芯片、動力總成控制芯片、域控制芯片、新能源電池管理芯片等應用領域。
CCFC3008P內部參數
除了以上之外，還有旗芯微，芯馳，云途，智芯科技等都已經有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CAN/LIN收發器，國產高邊低邊開關方面，上海瓴芯推出LNQ37000Q1是一顆4通道，1000mΩ導通電阻的智能高邊開關無錫明芯微電子推出50V高低邊開關驅動器MX5014S。
當前，各電子設備的功能越來越多，各種功能都需要通BCM來實現，使得BCM功能更加強大；各電子設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的數據通信功能越來越強；國產車規MCU雖然應有所起色，但是前路還是漫長的。
審核編輯：黃飛
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工商網監
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