Standardisierung der KFZ- Bussysteme und Software

Was ist Standardisierung?

Standardisierung bedeutet so viel wie Vereinheitlichung. Dabei ist eine Vereinheitlichung von Maßen, Typen, Verfahrensweisen oder Ähnlichem gemeint. Das Ziel der Standardisierung liegt darin, gemeinsame Trends und Standards zu schaffen, auf die sich die einzelnen Komponenten, die damit in Verbindung stehen berufen können.

Standardisierung von Bussystemen und Protokollen

Bei der Standardisierung von Bussystemen und Protokollen geht es also darum, dass ein einheitlicher Grundstock, sowohl für die Hersteller, die Weiterentwickler und auch die Anwender geschaffen wird, auf dessen Basis zum Beispiel ein herstellerübergreifendes Arbeiten und eine schnellere und effizienter Zusammenarbeit möglich ist. Vorteile einer solchen Standardisierung lägen in der enormen Reduzierung von Kosten, in der einfacheren Anwendung, in der relativen Zeitersparnis, in vermindertem Aufwand in verschiedensten Bereichen vom Wissen aneignen bis hin zum Anwenden desselben und in der Möglichkeit, Produkte – in diesem Falle Fahrzeuge - auch international anbieten zu können und somit die eigene Wettbewerbsfähigkeit zu steigern.

Insbesondere die Unterschiede zwischen europäischen Standards und amerikanischen Standards schränken den Fahrzeugmarkt stark ein und erschweren eine internationale Zusammenarbeit. Unterschiede bezüglich der europäischen und der amerikanischen Standards gibt es zum Beispiel bezüglich des CAN-Bussystems, des LIN-Bussystems und des TTCAN-Bussystems - sowie natürlich auch bezüglich weiterer, aber weniger bekannteren Bussysteme sowie hinsichtlich der genutzten Protokolle. Protokolle sind Kommunikationsprotokolle für den Austausch von Daten zwischen den einzelnen Teilnehmern eines komplexen Netzwerks.

Wichtige Transportprotokolle in der Kfz-Technik

Es gibt eine fast unüberschaubare Anzahl von Protokollen, die theoretisch in der Fahrzeugtechnik genutzt werden könnten. Allerdings haben sich ein paar aus der Masse der Protokolle als besonders effizient erwiesen und gehören somit heute zu denen, die am meisten eingesetzt werden. Dazu gehören die folgenden Transportprotokolle:

  • ISO- TP: findet Anwendung im CAN-Bus und unterliegt nur europäischen Standards
  • Flexray-TP: findet Anwendung im Flexray-Bus und unterliegt dem AUTOSAR-Standard sowie einem ISO-Standard, sowohl in Europa, als auch in Amerika
  • SAE J 1939: wird ebenfalls im CAN-Bus verwendet, unterliegt aber amerikanischen Standards
  • TP 1.6 und TP 2.0: sind Hausstandards der Marken Audi, VW und Seat und werden ebenfalls in CAN-Bussen verwendet
  • DolP: wird im Ethernet verwendet und unterliegt einer europäischen Standardisierung

Anwendungsprotokolle in der Kfz-Technik

Anwendungsprotokolle unterscheiden sich von Transportprotokollen insofern, als dass sie auf einen spezifischen Anwendungsbereich wie zum Beispiel die Fehlerdiagnose hin ausgerichtet sind und daher nicht ausschließlich dem allgemeinen Datentransport dienen. Zu den Anwendungsprotokollen gehören die Folgenden:

  • ISO 9414-CARB: dient der Diagnose und ist in Europa einem veralteten amerikanischen Standard, dem ISO 9141-2 unterworfen, in Amerika allerdings dem SAE-Standard.
  • KWP 2000: ist ein Keyword-Protokoll und dient ebenfalls der Diagnose. Es ist dem europäischen Standard ISO 14230 unterworfen.
  • UDS: steht für Unified Diagnostic Services und dient somit ebenfalls der allgemeinen Diagnosetätigkeit. Es ist dem ISO-Standard unterworfen.
  • OBD: dient ebenfalls der Diagnose und ist in Europa dem ISO-Standard, in Amerika allerdings dem SAE-Standard unterworfen.
  • CCP und XCP sind Applikationsprotokolle und sind dem ASAM AE MCD 1 Standard der europäischen, nicht aber der amerikanischen Richtlinien unterworfen.

Standardisierte Bussysteme

Auch für die Anwendung von Bussystemen gibt es spezifische Standards. Diese dienen vor allem auch der herstellerübergreifenden Arbeit und der Reduzierung des Arbeitsaufwands, zum Beispiel dadurch, dass langwierige Übersetzungsaufgaben wegfallen. Unterschieden wird im Allgemeinen zwischen vier verschiedenen Standards:

  • OSEK (oder VDX): findet Anwendung in Betriebssystemen, in Kommunikationsnetzwerken und im Netzmanagement. Es ist drei verschiedenen Standards unterworfen, dem ISO 17356-3, ISO 17356-4 und ISO 17356-5. ISO – Standards sind dabei grundsätzlich europäische Standards.
  • ASAM AE MCD: findet Anwendung in der Applikation und wird durch spezielle Standards für Mess- Kalibrier- und Diagnosewerkzeuge, in denen Teilstandards enthalten sind, ebenfalls auf europäischer Ebene standardisiert.
  • HIS: wird beim Flashen und als Hardwaretreiber eingesetzt und ist auf europäischer Ebene herstellerspezifischen Standards unterworfen, da HIS eine herstellerspezifische Software bezeichnet. Sie wird insbesondere auch für Softwaremodule von Steuergeräten eingesetzt.
  • AUTOSAR: findet vor allem Anwendung in der Softwarearchitektur und wird durch die spezifische Softwarestruktur auf europäischer Ebene standardisiert

Weitere Systeme

Außer den aufgeführten gibt es in der Kfz-Technik noch eine Vielzahl weiterer Bussysteme und Software. Zu den nicht erwähnten Bussystemen gehören solche, die heute nur noch oder immer schon nur eine eingeschränkte Markbedeutung haben und in den seltensten Fällen tatsächlich einmal zur Anwendung kommen. Dazu gehören Bussysteme wie zum Beispiel VAN, CCP oder TTP. Außerdem befinden sich viele Bussysteme auch - und vor allem heute noch - in der Entwicklung. Darunter fallen einerseits Bussysteme, deren Hersteller sie für ineffizient oder veraltet halten und beschlossen haben, in die Entwicklung diese Bussystems nicht mehr zu investieren oder solche Bussysteme, die durch neuere - durch den spezifischen Hersteller entwickelten - Bussysteme abgelöst werden sollen. In diese Kategorie fallen zum Beispiel ABUS und Byteflight. Schließlich gibt es auch noch solche Bussysteme, die nur in einer einzigen spezifischen Komponente des Fahrzeugs Anwendung finden. Dazu gehören zum Beispiel Bussysteme für die Steuerung der Airbags.