Každý moderní vůz je sbírkou několika komplexních systémů. Všechny jeho elektronické a mechanické součásti pracují synchronizovaně, stovky vodičů, senzorů a terminálů odesílají každou sekundu zpětnou vazbu různým řídicím jednotkám.
Jednotkou, kterou dnes probereme, je BCM – vaše vozidlo ji určitě má.
Přesněji řečeno, budeme mluvit o:
- co je BCM v autě;
- co dělá BCM;
- z čeho se skládá;
- jak jeden rozvíjet;
- jak zjistit poruchu BCM;
- kolik stojí jeho výměna;
- a další.
Pojďme se tedy ponořit a dozvědět se o této zajímavé technologii.
Jaká je funkce řídicího modulu karoserie?
Co znamená BCM v autech?
BCM je zkratka pro Body Control Module. Je také známý jako „počítač těla“, i když se tento termín nepoužívá zdaleka tak často.
Co dělá řídicí modul karoserie?
Co přesně BCM řídí? Je to elektronická jednotka, která řídí různé bezpečnostní a komfortní prvky v autě. Okna, zrcátka, teplota, stěrače a tak dále – to vše je pod jeho velením.
Hardware BCM
Existují dva druhy hardwaru BCM:
- Vstupní zařízení. To jsou všechny senzory, které přenášejí data do BCM.
- Výstupní zařízení. Ty generují odezvu na signály přijímané ze vstupních zařízení.
Uživatel například stiskne spínač elektrického ovládání oken a vstupní signál jde do BCM. BCM zase odešle výstupní odezvu malému motoru, který stáhne nebo zvedne okno vozu. V důsledku toho se okno otevře.
Přestože proces zahrnuje více kroků, dokončení typické výměny, jako je tato, trvá méně než sekundu.
software BCM
Kromě hardwaru má každý BCM aplikační vrstvu. Obvykle se připojuje k dalším součástem modulu ovládání karoserie pomocí API. Tento software je také často integrován se standardními automobilovými zásobníky: ISOBUS, UDS, OBD2 atd. I když to je spíše záležitostí právních požadavků.
Software BCM je domovem různých algoritmů. Řekněme, že chcete otevřít vozidlo dálkovým klíčem. Šifrovaný signál z klíče je vázán na konkrétní vůz. Když jej senzor vozidla zachytí, šifra je podrobena dešifrovacímu algoritmu. Pokud je to zápas – viola, dveře jsou odemčené!
Stejně tak je software BCM zodpovědný za:
- Výpočet aktuální vzdálenosti cesty;
- Výpočet celkové vzdálenosti ujeté vozidlem;
- Výpočet spotřeby paliva;
- Sledování zbývajícího paliva;
- Výpočet vzdálenosti do vyprázdnění;
- Rozhodování o nejvhodnějším převodovém stupni pro aktuální rychlost a jeho zobrazení řidiči.
Stručně řečeno, je to složitý systém, který musí počítat s mnoha proměnnými.
Architektura systému BCM
Systémová architektura modulu pro ovládání karosérie zahrnuje velké množství komponent, o které se stará především mikrokontrolér.
Klíčové prvky architektury jsou:
- Konstrukční komponenty pro automobilový průmysl;
- Příjem digitálních, analogových a CAN sběrnicových vstupů ze senzorů pro vnitřní/vnější osvětlení, parkovací brzdy, kola, 4WD atd.;
- Řízení zátěže přímo nebo přes relé pro vnitřní/vnější osvětlení, ovládání klimatizace, stěrače, bezpečnost obsluhy, dálkové startování a systém PTO;
- podpora Bluetooth;
- Diagnostika;
- Nízké spánkové proudy;
- Bezpečná komunikace a úložiště klíčů (SHE 1.1);
- Vysoce kvalitní, škálovatelný základní software;
- Načítání programů přes UDS;
- Shoda s normou ISO 26262.
Jak vidíte, mnoho z těchto náležitostí souvisí s bezpečností. Vzhledem k tomu, že je prioritou číslo jedna všech automobilových řešení, je to obrovský bod zájmu při budování systémů BCM. Pojďme se tedy na věc podívat blíže.
Rozvoj BCM: jak dosáhnout efektivity
Vývoj modulu ovládání karoserie je přinejmenším náročný. Také to nevyjde levně. Vývojáři BCM musí vzít v úvahu takové faktory, jako jsou:
- Perfektní výkon softwaru;
- Mnoho vstupních a výstupních procesorů;
- Mnoho vstupních a výstupních kanálů;
- Spotřeba energie;
- Nové cykly pro složitější moduly.
Je také důležité mít na paměti, že vývoj BCM rozlišuje velká a malá písmena. Různá vozidla mohou fungovat velmi odlišně a totéž bude platit pro jejich řídicí moduly.
Přesto existují některé běžné požadavky na software BCM. A to:
- bezpečnost a spolehlivost;
- Stabilní výkon;
- Náklady a energetická účinnost;
- Škálovatelnost (včetně škálování napříč různými modely);
- Podpora globální platformy OEM;
- Rychlé produktové cykly;
- Pokročilá funkce správy dat;
- Soulad s normami (ISO, AUTOSAR, SPICE).
Vestavěná řešení BCM
Vestavěný software je hlavním trendem v moderním automobilovém průmyslu. Tyto systémy otevřely dveře desítkám nových navigačních a diagnostických příležitostí a jsou také velmi lehké!
Vývoj BCM jako celku je úzce svázán s vestavěnými řešeními. Představují dva nejoblíbenější typy architektury BCM:
- Centralizovaná architektura. Tento druh architektury je postaven s méně moduly a více komunikačními uživatelskými rozhraními. Jednotlivé moduly jsou složitější ve srovnání s distribuovanými.
- Distribuovaná architektura. Tento typ je flexibilnější a snadno se škáluje. Nelze jej však optimalizovat zdaleka tak dobře jako centralizovaný systém.
Jak ale zajistit vysokou kvalitu tohoto softwaru? Za tímto účelem existuje několik výzev, které musí vývojáři překonat.
Výzvy rozvoje BCM
Kromě zajištění plné shody s průmyslovými standardy představuje vývoj BCM několik jedinečných problémů. Naštěstí existují způsoby, jak se s nimi vypořádat.
Výkon
Rychlost zpracování a doba odezvy velmi závisí na architektuře. A často je výkon softwaru důkazem dovednosti vývojáře. Přesto existují specifické postupy, které mohou komukoli usnadnit život při práci na BCM.
Za prvé, aplikační architektura odolná v průmyslu je obrovským přínosem: AUTOSAR je ideální pro software BCM. Můžete také vybavit samostatnými procesory pro vstupy a výstupy, aby byl modul ovládání karoserie vyšší rychlost.
Životnost baterie
Životnost baterie je trvalým problémem výrobců OEM a řidičů. Zatímco BCM samy o sobě jsou již jakýmsi nástrojem pro úsporu energie, existují způsoby, jak dále snížit množství energie, kterou spotřebovávají.
Z hlediska softwaru může kompetentní návrh architektury zabránit přetížení systému a spotřebě více energie, než je potřeba. Z hardwarového hlediska zvažte použití čtyř plochých balíčků při sestavování BCM – bývají nákladově efektivnější.
Rostoucí složitost
Počet vstupních a výstupních kanálů, ke kterým se musí BCM připojit, se liší auto od auta. To znamená, že jak budou vozidla chytřejší, počet senzorů a procesorů, se kterými se musí BCM vypořádat, se také zvýší.
Na to existují dvě řešení. Za prvé, eSwitche s SPI mohou pomoci spravovat PWM kanály, když je zapojeno mnoho vstupů a výstupů. Za druhé, vývoj rychlého prototypování pro BCM může pomoci dodávat složitější moduly v kratších cyklech.
Funkční bezpečnost
Funkční bezpečnost je nejvyšší prioritou každého řídicího systému karoserie. Jak již víte, shoda s normou ISO 26262 je nutností. Ale seznam bezpečnostních opatření a protokolů zahrnutých do vývoje softwaru BCM sahá mnohem dál.
Je také potřeba provést řadu postupů, např.
- definice položky;
- odhad rizika;
- analýza rizik;
- definice bezpečnostních cílů;
- definice bezpečnostních atributů;
- koncepce funkční bezpečnosti.
Ten zahrnuje návrh systému z hlediska funkční bezpečnosti. Po dokončení koncepce technické bezpečnosti je návrh systému implementován do hardwarových a softwarových komponent.
Vývojáři však stále potřebují zkontrolovat, zda BCM splňuje všechny bezpečnostní požadavky. To se provádí pomocí několika metod:
- Návrh systému FMEA (analýza poruch a jejich účinků). Kontroluje, zda systém dodržuje všechny bezpečnostní normy;
- Návrh softwaru FMEA. Kontroluje účinnost vestavěných bezpečnostních mechanismů;
- Hardware FMEA. Kontroluje hardwarovou architekturu pomocí SPFM (Single Point Fault Metric) a LFM (Latent Fault Metric);
- Hardware FMEDA (režimy poruch, účinky a diagnostická analýza). Kontroluje pravděpodobnost náhodných selhání hardwaru porušujících stanovené bezpečnostní cíle.
Stručně řečeno, zajištění bezpečnosti BCM je velmi rozsáhlý proces.
Proč investovat do čističky vzduchu?
Co je tedy modul ovládání karoserie?
BCM je nedílnou součástí každého moderního vozidla. Jeho výkon si jako takový zaslouží maximální pozornost. Funkce hlavního řídicího modulu karoserie totiž ovládá veškerou elektroniku ve voze. Všechny problémy s BCM musí být vyřešeny co nejdříve, bez ohledu na to, jak malé se mohou zdát.
Vzhledem k tomu, že se jedná o kombinaci hardwaru a softwaru, vyžadují tyto jednotky špičkové programování, aby dlouhodobě dobře fungovaly. Bamboo Apps je společnost s dlouholetými zkušenostmi ve všech oblastech automobilového průmyslu. Neváhejte se přihlásit na konzultaci, pokud máte zájem o naše odborné znalosti.
