车载中央域控制器测试【BCM模块介绍-外灯3】

1 摘要

本文继续对外灯的倒车灯、角灯、照地灯以及车外灯光迎宾的功能、实现方案以及需求进行介绍。
上文回顾：
车载中央域控制器测试【BCM模块介绍-外灯1】
车载中央域控制器测试【BCM模块介绍-外灯2】

2 倒车灯

2.1 倒车灯的作用与功能

核心作用：

1. 后方照明

   • 核心功能：在车辆倒车时提供白色光源（色温5000-6000K），照射距离通常为5-20米，帮助驾驶员看清后方障碍物。
   • 法规要求：
     • 亮度≥300cd（中国GB 15235/欧盟ECE R48）
     • 必须为纯白光（色坐标x=0.31, y=0.33）

2. 行驶信号警示

   • 通过高亮度白光提醒后方行人及车辆本车正在倒车，避免碰撞事故。

核心功能分解：
1. 标准功能：

模式	触发条件	技术实现	特殊要求
常规倒车	变速箱挂入R挡	BCM接收硬线/CAN信号	响应延迟≤100ms
自动激活	自动泊车系统介入时	通过CAN总线触发	需与刹车灯联动
手动关闭	驾驶员切换挡位（退出R挡）	立即断电	无残留发光

2. 智能扩展功能：

• 环境自适应亮度

  # 根据环境光调节亮度（示例）
  def adjust_brightness():if ambient_light < 50lux:  # 夜间set_pwm(100%)  # 全亮度else:              # 日间set_pwm(70%)   # 防眩目模式
  

2.2 控制实现方案

• 倒车信号传输及控制过程简述：

1. 信号输入

   • 变速箱R挡开关：挂入R挡时生成硬线高电平信号，直接发送至BCM（车身控制模块，TC397T芯片）。
   • 倒车摄像头：同步激活，准备传输视频信号（图中未明确显示视频路径）。

2. BCM处理

   • BCM接收R挡硬线信号后，通过内部逻辑生成两路输出：
     • PWM信号：输出至倒车灯驱动模块，控制倒车灯亮起（可能调节亮度或频率）。
     • CAN信号：通过网关转发至车身域控制器（用于协调其他车身功能）和仪表盘（显示倒车提示或摄像头画面）。

3. 反馈与监测

   • 电流检测模块：监测倒车灯驱动电流，异常时可能通过BCM报错（如灯丝断路）。
   • 仪表盘：显示倒车状态或集成摄像头影像（需网关中转数据）。

4. 系统协同

   • 网关：作为通信枢纽，在BCM、车身域控制器、仪表盘之间传递CAN信号，确保信息同步。

总结：R挡信号触发BCM控制灯光并通知全车系统，摄像头协同工作，仪表提供交互反馈，电流检测保障安全，网关确保各模块间通信畅通。

• 控制流程图：

该流程图描述了车辆倒车灯(R挡)的控制过程：

1. 流程从点火开关开启(IGN ON)开始，系统检测挡位信号；
2. 挡位信号有两种输入方式：
   • R挡硬线信号直接通过BCM验证
   • CAN总线信号通过解析TCM报文获取
3. 验证后的信号触发BCM发送控制指令；
4. 驱动器根据指令输出PWM信号控制倒车灯；
5. 系统实时检测工作电流(1.5-3A正常范围)；
6. 电流异常时触发故障保护策略，正常则维持点亮；
7. 持续监测挡位变化，当退出R挡时立即关闭倒车灯。

整个过程实现了倒车灯的智能控制与故障保护，兼顾硬线和CAN总线两种信号输入方式。

2.3 需求分析

2.3.1系统需求

1. 硬件需求

模块	技术要求	验证方法
驱动电路	高边驱动（如BTS7020，耐压40V）	ISO 7637-2 脉冲测试
光学设计	配光镜散射角度≥45°（水平）	暗室配光测试
EMC防护	线束双绞处理（节距≤50mm）	CISPR 25 Class B

2. 软件需求

功能	实现方式	性能指标
信号处理	硬线与CAN信号"与"逻辑判断	决策延迟≤30ms
故障诊断	LED结温估算（基于电流+环境温度）	误差≤5℃
网络管理	CAN FD帧优先级设置（优先级0x1）	传输延迟≤5ms

2.3.2 功能安全需求（ISO 26262 ASIL B）*

1. 安全机制

故障模式	检测方法	安全响应	FTTI
意外点亮	无R挡信号时电流>0.5A	立即关闭+记录DTC	100ms
信号冲突	硬线与CAN信号不一致	采用硬线信号	50ms
输出短路	电流>8A持续10ms	熔断保险丝	5ms

2. FTA分析片段

顶事件：倒车灯非预期熄灭（10^-7/h）
├─ 供电故障（40%）
│  ├─ 保险丝熔断（λ=0.1 FIT）→双路供电
│  └─ 接插件氧化（λ=0.05 FIT）→镀金端子
└─ 控制故障（60%）├─ 软件溢出（λ=0.3 FIT）→内存保护单元└─ 挡位传感器失效（λ=0.2 FIT）→冗余校验

2.3.3 关联功能需求

1. 与倒车影像的协同

// 倒车灯与摄像头联动
void camera_activation() {if (reverse_light_active) {power_on_rear_camera(); // 提前200ms唤醒摄像头}
}

2. 与车身网络的交互

信号	源模块	功能
车门状态	门控单元	开门时禁止倒车灯自动激活
环境光照	光照传感器	触发自动亮度调节

3. 新能源车特殊需求

3 角灯

3.1 角灯（Cornering Lamp）核心作用与功能

1. 基础功能

功能	技术参数	法规标准	实现原理
弯道辅助照明	照射角度±30°（水平），亮度≥150cd	ECE R119	随方向盘转角/转向灯激活
低速转向补光	车速<40kph时自动触发	SAE J2087	CAN总线获取车速信号
静态转向照明	驻车时单侧点亮（解锁/锁车场景）	OEM自定义	与PEPS系统联动

2. 扩展功能

# 基于转向角的照明逻辑
def cornering_light_control():if steering_angle > 15° and speed < 40kph:activate_light(steering_side)elif turn_signal_active:  # 转向灯优先override_activation()

3.2 控制实现方案

• 角灯信号传输及控制过程简述：

1. 信号采集

   • 转向角传感器和车速传感器通过CAN FD总线将实时数据发送至BCM（车身控制模块，基于TC397T芯片）。
   • 转向灯开关通过硬线或低速CAN向网关发送驾驶员手动触发信号，网关将信号转发至BCM。

2. BCM逻辑处理

   • BCM综合转向角、车速及转向灯开关信号，判断是否需要激活角灯（如低速转弯时自动补光或转向灯开启时联动）。
   • 若需驱动角灯，BCM生成PWM信号控制角灯驱动器的亮度或闪烁频率。

3. 执行与反馈

   • 角灯驱动器根据PWM信号驱动LED灯珠，同时通过电流检测电路反馈实际工作状态至BCM（如过流/断路诊断）。
   • BCM将角灯状态信息通过网关发送至仪表盘显示，供驾驶员监控。

4. 网络协同

   • 网关协调BCM、仪表盘及其他ECU间的通信，确保信号跨网络（如CAN FD与低速CAN）高效传输。

• 控制流程图：

流程说明：

1. 系统上电 → 检查车速是否<40kph
   • 是：
     a. 检测转向输入：
     • 方向盘转角>15° → 激活同侧角灯
     • 转向灯激活 → 优先响应转向灯侧
       b. PWM输出控制 → 电流检测(1-2A) → 是否正常？
     • 是 → 维持点亮 → 检测方向盘回正或车速>40kph → 满足条件则自动关闭
     • 否 → 关闭并报故障
   • 否 → 保持关闭

该流程图描述了车辆角灯（转向辅助灯）的自动控制逻辑，主要过程如下：

1. 启动条件检测：车辆上电后，首先检查车速是否低于40kph。若车速≥40kph，系统保持角灯关闭；若车速<40kph，进入转向检测阶段。

2. 转向触发判断：

   • 检测方向盘转角，若大于15°则激活对应侧的角灯
   • 若驾驶员开启转向灯（无论转角大小），直接响应转向灯侧的角灯

3. 输出控制：

   • 通过PWM（脉宽调制）信号控制角灯亮度
   • 实时监测工作电流（1-2A范围）

4. 安全监测：

   • 电流正常则维持点亮
   • 电流异常时立即关闭角灯并上报故障

5. 自动关闭条件：

   • 方向盘回正（转角≤15°）
   • 或车速超过40kph
   • 满足任一条件时自动熄灭角灯

整个过程实现了低速转向工况下的自动照明辅助，同时具备故障保护机制和节能关闭逻辑。

3.3 需求分析

3.3.1 系统需求

1. 硬件需求：

模块	技术要求	验证方法
驱动芯片	高边驱动（如BTS7002，Rdson<15mΩ）	ISO 7637-2 脉冲测试
光学透镜	非对称配光设计（截止线清晰）	暗室配光测试
EMC防护	线束屏蔽层接地（360°搭接）	CISPR 25 Class B

2. 软件需求：

功能	实现方式	性能指标
模式管理	转向灯信号优先于方向盘转角	切换延迟≤50ms
热保护	结温>120℃时PWM线性降额	温度采样周期10ms
诊断服务	UDS 0x22 F190读取灯具温度	精度±5℃

3.3.2 功能安全需求（ISO 26262 ASIL A）

1. 安全机制

故障模式	检测方法	安全响应	FTTI
意外点亮	无触发信号时电流>0.2A	立即关闭+记录DTC	100ms
单侧失效	电流差异>50%持续100ms	激活对侧补偿照明	200ms
信号冲突	转向角与转向灯信号矛盾	采用转向灯信号	50ms

2. FTA分析片段

顶事件：角灯非预期常亮（10^-7/h）
├─ 硬件故障（45%）
│  ├─ MOSFET击穿（60%）→双路驱动并联
│  └─ 传感器失效（40%）→信号合理性检查
└─ 软件故障（55%）├─ 状态机卡死（70%）→独立看门狗└─ 车速信号漂移（30%）→多源数据融合

3.3.3 关联功能需求

1. 与AFS系统的协同：

// 角灯与自适应前照灯联动
void AFS_integration() {if (AFS_curve_light_active) {dim_cornering_light(50%); // 避免光斑重叠}
}

2. 与车身网络的交互：

信号	源模块	功能
车门状态	门控单元	解锁时激活迎宾角灯照明
环境光照	光照传感器	触发自动亮度调节

3. 新能源车特殊需求：

4 照地灯

4.1 照地灯（Welcome Light/Logo Lamp）核心作用与功能

1. 基础功能：

功能	技术参数	法规标准	实现原理
迎宾照明	亮度30-100cd，照射范围2-3m	OEM自定义	PWM调光控制
车辆品牌标识	定制LOGO投影（可选）	-	激光/LED光导技术
安全警示	车门开启时警示侧方行人	GB 23254-2009	与门控开关联动

2. 扩展功能：

# 智能迎宾逻辑示例
def welcome_light_control():if PEPS_unlock_signal and ambient_light < 50lux:gradual_fade_in(duration=1.5s)  # 渐亮效果start_timer(30s)  # 延时关闭

4.2 控制实现方案

以下是简化的工作流程：

1. 触发信号输入

   • 无钥匙进入系统通过LIN/CAN总线发送开门信号
   • 门控开关直接提供车门状态信号
   • 环境光传感器检测环境亮度（通过网关中转）

2. BCM中央处理

   • TC397T芯片的BCM接收所有输入信号
   • 判断条件（如：夜间+车门开启）满足时
   • 通过PWM信号输出调光指令

3. 照明执行与反馈

   • 照地灯驱动电路响应PWM信号
   • 电流检测模块实时监控工作状态
   • 最终状态通过网关反馈至仪表盘显示

4. 系统特性

   • 采用LIN/CAN总线减少线束复杂度
   • PWM实现无级调光
   • 形成完整的闭环控制（触发→执行→反馈）

该系统实现了根据环境条件和车辆状态自动控制照地灯的功能，典型应用场景包括夜间解锁车辆时自动点亮迎宾照明。

控制流程图：

流程图简述过程：

1. 触发条件：PEPS（无钥匙进入系统）发送解锁信号，启动流程。
2. 环境光检测：系统检查环境光是否低于50lux（昏暗环境）。
   • 若满足，BCM（车身控制模块）发送控制指令。
3. 灯光渐亮：驱动器通过PWM（脉宽调制）信号控制车灯逐渐亮起。
4. 电流检测：监测灯组工作电流是否在0.5-1A的正常范围内。
   • 正常：维持灯光点亮状态。
   • 异常：立即关闭灯光并记录故障码（DTC）。
5. 关闭条件：
   • 灯光点亮满30秒，或检测到车门关闭时，驱动器控制灯光渐暗关闭。

关键点：流程实现了昏暗环境下的自动渐亮/渐灭控制，并通过电流检测保障安全性，异常时记录故障以便诊断。

4.3 需求分析

4.3.1 系统需求

1. 硬件需求

模块	技术要求	验证方法
驱动电路	恒流驱动（如TPS92662，输出350mA±5%）	85℃满载老化测试
光学组件	菲涅尔透镜（散射角≥120°）	配光屏幕测试
防护等级	IP67（门板下方安装）	ISO 20653防水测试

2. 软件需求

功能	实现方式	性能指标
渐变控制	16-bit PWM分辨率（0.1%亮度步进）	渐亮时间1.5s±0.2s
节能模式	蓄电池电压<12V时关闭	响应时间≤100ms
诊断功能	LED开路/短路检测（±10mA精度）	故障识别率≥99%

4.3.2 功能安全需求（ISO 26262 ASIL A）

1. 安全机制

故障模式	检测方法	安全响应	FTTI
意外常亮	电流持续>1A超过5分钟	强制断电+熔断器动作	5min
短路保护	电流>2A持续10ms	关闭驱动并记录DTC	10ms
信号失效	PEPS信号超时（>1s）	使用最后有效状态	1s

2. FTA分析片段

顶事件：照地灯非预期常亮（10^-6/h）
├─ 硬件故障（40%）
│  ├─ MOSFET失效（60%）→冗余驱动
│  └─ 线束短路（40%）→PPTC自恢复保险丝
└─ 软件故障（60%）├─ 定时器溢出（70%）→硬件看门狗└─ 内存错误（30%）→ECC校验

4.3.3 关联功能需求

1. 与门控系统的协同

// 开门延长照明逻辑
void door_open_extension() {if (door_ajar && timer_remaining < 10s) {reset_timer(30s);  // 车门未关重置定时}
}

2. 与车身网络的交互

信号	源模块	功能
蓄电池状态	BMS	低电量时禁止照明
防盗报警状态	防盗模块	触发报警时闪烁警示

3. 个性化功能

5 车外灯光迎宾

5.1 车外灯光迎宾（Welcome Lighting）核心作用与功能

1. 基础功能

功能	技术参数	法规标准	用户体验价值
迎宾照明	渐亮/渐暗（1-3秒），色温4000-6000K	OEM自定义	提升品牌高级感
车辆定位辅助	照射范围5-10m（含LOGO投影）	-	夜间快速定位车辆
安全警示	车门解锁时激活侧向警示照明	GB 23254-2009	预防"开门杀"事故

2. 扩展功能

# 智能迎宾场景逻辑示例
def welcome_lighting_scenes():if PEPS_unlock and ambient_light < 100lux:activate_sequence(daytime_running_light(70%),logo_projector(),puddle_light(100%),duration=2.5s)elif app_remote_start:  # 手机远程启动trigger_pulsing_effect(3_times)

5.2 控制实现方案

以下是简化的过程说明：

1. 信号输入：

   • PEPS模块（无钥匙进入系统）通过CAN FD总线向BCM（车身控制模块/TC397T芯片）发送解锁/启动信号。
   • 环境光传感器检测环境亮度，数据可能通过LIN或直接输入到PEPS/BCM。

2. BCM处理：

   • BCM综合PEPS的指令、环境光数据及用户配置系统（如自动大灯设置）的信息，决定灯光控制策略。
   • 用户配置可能通过网关（如中控系统）传递给BCM。

3. 输出控制：

   • BCM通过LIN或PWM信号控制灯光驱动器，调节大灯/内饰灯的开关或亮度。
   • 灯光驱动器的电流检测模块实时反馈工作状态至BCM。

4. 状态反馈：

   • BCM将灯光状态（如故障、开启状态）通过网关传递至仪表盘显示，通知驾驶员。

总结：系统通过多总线（CAN FD/LIN/PWM）协同，实现从用户操作/环境感知到灯光驱动的闭环控制，同时提供状态可视化。

控制流程图：

该流程图描述了智能车灯系统的控制过程，具体分为以下步骤：

1. 触发阶段
   系统通过三种方式触发：PEPS解锁（无钥匙进入）、手机蓝牙靠近或远程启动，对应不同灯光场景（渐亮日行灯+照地灯、呼吸灯效或全灯序列激活）。

2. 执行与监控

• 执行对应灯光场景后，系统实时监测电流和温度。
• 若检测到异常（如过流/过热），立即关闭灯光并记录故障码（DTC）；正常则维持当前场景。

3. 结束阶段
   灯光场景完成后，系统自动渐暗关闭或切换至近光灯模式。

核心逻辑：多触发源→场景执行→安全监控→智能收尾，兼顾个性化和可靠性。

5.3 需求分析

5.3.1 系统需求

1. 硬件需求

模块	技术要求	验证方法
驱动芯片	多通道LED驱动（如TPS929120，12通道）	AEC-Q100 Grade 1认证
投影模块	激光LOGO投影（分辨率≥100PPI）	20,000小时寿命测试
EMC设计	辐射发射<28dBμV/m（CISPR 25 Class B）	电波暗室测试

2. 软件需求

功能	实现方式	性能指标
场景引擎	基于时间轴的灯光序列控制	同步误差≤10ms
个性化配置	支持APP自定义场景（颜色/顺序/时长）	存储100组用户配置
能量管理	蓄电池电压<12V时禁用非必要照明	响应时间≤50ms

5.3.2 功能安全需求（ISO 26262 ASIL B）

1. 安全机制

故障模式	检测方法	安全响应	FTTI
场景冲突	多场景同时请求	按优先级执行（PEPS>手机>钥匙）	20ms
过热保护	温度>85℃持续10s	关闭投影模块	10s
通信劫持	CAN ID异常	激活硬件防火墙	5ms

2. FTA定量分析

顶事件：迎宾灯光非预期常亮（10^-7/h）
├─ 供电故障（30%）
│  ├─ 继电器粘连（λ=0.1 FIT）→磁保持继电器
│  └─ 线束短路（λ=0.05 FIT）→自恢复保险丝
└─ 控制故障（70%）├─ 场景引擎死锁（λ=0.4 FIT）→硬件看门狗└─ 用户配置错误（λ=0.3 FIT）→CRC校验

5.3.3 关联功能需求

1. 与车身系统的协同

// 雨天模式联动
void rain_mode_adjust() {if (rain_sensor > 50%) {disable_logo_projector(); // 关闭投影防短路increase_puddle_light(150%); // 增强地面照明}
}

2. 多系统交互矩阵

关联系统	交互信号	控制逻辑
智能钥匙系统	用户距离RSSI值	20米内启动预迎宾
车载充电系统	充电枪插入状态	禁用迎宾灯光（防干扰）
防盗系统	非法入侵报警	触发SOS闪烁模式

3. 个性化服务接口

6 总结

以上对外灯的倒车灯、角灯、照地灯以及车外灯光迎宾的功能、实现方案以及需求进行介绍相关介绍；至此，车身域控外灯模块的基本功能以及原理已经基本上进行了详细介绍，有利于后续充分认识并深入理解车身域控的功能和原理。欢迎大家留言交流！