Zasada działania modułu sterującego nadwozia (BCM) obejmuje głównie dwa aspekty: architekturę sprzętową i logikę sterowania.
Architektura sprzętowa
Architektura sprzętowa BCM stanowi podstawę jego funkcji i trybu pracy i zwykle obejmuje następujące główne komponenty:
Jednostka mikrokontrolera (MCU): oparta na serii ARM Cortex lub innych wysokowydajnych architekturach procesorów, takich jak seria Cortex-M do systemów wbudowanych o niskim poborze mocy i seria Cortex-R do zadań sterowania w czasie rzeczywistym. MCU zwykle integruje pamięć Flash do przechowywania oprogramowania sprzętowego, SRAM do przetwarzania danych, a także może rozszerzać możliwości systemu poprzez pamięć zewnętrzną. Interfejs peryferyjny: Zawiera ADC (przetwornik analogowo-cyfrowy) do przetwarzania sygnału czujnika, UART, SPI, I2C i inne magistrale do komunikacji z urządzeniami zewnętrznymi. Moduł wejścia/wyjścia: cyfrowy interfejs we/wy przetwarza proste sygnały przełączające, analogowy interfejs wejściowy przetwarza sygnały z czujników, a sterowniki obciążenia obejmują przełączniki strony wysokiej/niskiej oraz sterowniki przekaźników do sterowania urządzeniami dużej mocy. Moduł komunikacyjny: do wymiany danych używaj magistrali CAN, LIN i FlexRay, które są odpowiednie dla różnych scenariuszy zastosowań i wymagań. Logika sterowania
Logika sterowania BCM obejmuje pozyskiwanie, przetwarzanie i sterowanie sygnałem wyjściowym:
„Akwizycja sygnału”: BCM odbiera dane z wielu czujników, takich jak czujniki temperatury, wilgotności, światła, a nawet obrazy z kamer, i przeprowadza przetwarzanie termojądrowe.
„Przetwarzanie danych”: Nowoczesne ECU BCM zwykle działają w systemach operacyjnych czasu rzeczywistego (RTOS) i zapewniają terminową realizację wszystkich zadań kontrolnych poprzez planowanie zadań i zarządzanie priorytetami.
„Kontrola wyjścia”: stan urządzenia wyjściowego jest dokładnie kontrolowany za pomocą sygnałów PWM (modulacja szerokości impulsu), takich jak regulacja prędkości wentylatora.
Metoda komunikacji
BCM wykorzystuje różne protokoły komunikacyjne do wymiany danych z innymi ECU:
„Magistrala CAN”: odpowiednia do sterowania w czasie rzeczywistym i zastosowań wymagających dużej szybkości transmisji danych, stosowana w modułach sterujących systemu zasilania, koncentratorach czujników itp. „Magistrala LIN”: używana do komunikacji o niskiej prędkości, np. komunikacji między modułami drzwi a modułami sterującymi siedzeń.
„Magistrala FlexRay”: używana w scenariuszach zastosowań o wysokich wymaganiach dotyczących wydajności w czasie rzeczywistym i dużej szybkości transmisji danych, zwykle używana do sterowania podwoziem i systemów bezpieczeństwa w zaawansowanych pojazdach