Auswahlkriterien
Bussysteme im Automobil dienen der Reduzierung des Verkabelungsaufwandes
innerhalb eines Fahrzeugs und stellen so einen wichtigen Faktor zur Minimierung
der
Herstellungskosten und auch zur Gewichtsreduzierung der Fahrzeuge dar. Für
die Auswahl von Bussystemen im Automobil existieren technische Randbedingungen,
die kaufmännischen Randbedingungen gegenüber stehen. Darüber
hinaus existieren automobilspezifische Randbedingungen. So ist bei der Auswahl
eines Bussystems
für den Automobilbereich ein Kompromiss zwischen technischen Randbedingungen,
kaufmännischen Randbedingungen und den automobilspezifischen Anforderungen
zu finden. Neben reinen Bussystemen von einem Typ, können auch lokale Bussysteme
durch übergeordnete Bussysteme vernetzt werden. Technische Auswahlkriterien
für Bussysteme im Automobil sind:
- Bandbreite
- Störsicherheit
- Echtzeitfähigkeit
- Zahl der in adressierbaren Knoten
Die Art der Anwendung bestimmt die benötigte Bandbreite. Zur Übertragung
von Kommandos zum Verstellen von Klappen in Klimaanlagen wird nur eine geringe
Bandbreite benötigt, die Zahl der adressierbaren Motoren kann jedoch verhältnismäßig
hoch sein. Die Anforderungen, die an die Störsicherheit eines
Bussystemsgestellt werden hängen vom Grad der Sicherheitsrelevanz der zu
steuernden Einheiten ab. An Einheiten, die ausschließlich Komfortfunktionen
dienen,
werden geringere Anforderungen gestellt, als an Einheiten, die einen direkten
Einfluss auf den Fahrvorgang haben, wie etwa ABS oder Antischlupfregelungssysteme.
Durch kryptographische Verfahren zur Abhörsicherheit von Bussystemen kommen
im Automobil derzeit nicht zum Einsatz. Die wichtigsten kaufmännischen
Auswahlkriterien für Bussysteme sind:
- Leitungskosten
- Komponentenkosten
In die Leitungskosten sind neben den Materialkosten für Verbindungskabel
auch Handhabungskosten beim Einbau zu berücksichtigen. Bei den Komponentenkosten
sind weiter Kosten für zusätzliche Hardware oder Software gegebenenfalls
zu berücksichtigen. Neben den oben aufgeführten technischen sowie
kaufmännischen Auswahlkriterien für Bussysteme, die ebenso gut als
Auswahlkriterien für Bussysteme bei Anwendungen in anderem Kontext dienen
können, sind für den Automobilbereich weitere, charakteristische Auswahlkriterien
zwingend, die dagegen in anderem Anwendungskontext von untergeordneter Bedeutung
sein können.
Automobilspezifische Kriterien sind:
- Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)
- Elektromagnetische Abstrahlung
- Versorgungsspannungstoleranz
- Topologie der Verkabelung
Anwendungsabhängige Alternativen könnten exemplarisch folgende Bussysteme
sein:
- LIN vs. CAN
- TTP vs. FlexRay
- MOST vs. IEEE1934
Ist die benötigte Bandbreite gering und sind nur wenige
Knoten zu adressieren, so kann LIN verwendet werden. Alternativ kann CAN anstelle
von LIN verwendet
werden. CAN ist bezüglich zur Verfügung stehender Bandbreite und Adressraum
weitaus leistungsfähiger als LIN. Dagegen sind CAN-Komponenten im allgemeinen
teurer als Komponenten für LIN. TTP und FlexRay sind Echtzeitfähige
Feldbussysteme für den Automobilbereich. Da die Echtzeitfähigkeit
von CAN nicht gewährleistet ist, gibt es eine Variante von CAN namens TTCAN,
welche in Bezug auf Echtzeitanforderungen erweitert ist. MOST ist ein Bussystem
für Multimedia-Anwendungen im Automobil. Die kostensensible Implementierung
von Feldbussystemen im Automobil wirft jedoch die Frage auf, in wieweit auf
Busstandards und kostengünstige Komponenten, die in den Massenmärkten
Consumer und Office Automation verbreitet sind, zurück
gegriffen werden kann. Als Alternative zu MOST ist hier der IEEE1394-Standard
zu nennen, auch bekannt unter den Namen FireWire (Apple Computer, Inc.) oder
i.Link (Sony Corporation).
Andererseits haben sich Bussysteme, wie der CAN Bus, der von der Firma
Bosch zunächst für den Automobilbereich entwickelt wurde, für
zahlreiche Anwendungen im industriellen Bereich durchgesetzt. Ohne den Anspruch
auf Vollständigkeit erheben zu wollen, sei an dieser Stelle zunächst
einmal eine Liste von verschiedenen Bussystemen gegeben, die derzeit im Automobil
verwendet werden. Die Liste umfasst aber auch solche Bussysteme, die teilweise
nicht mehr oder nur von einigen Automobilherstellern verwendet werden sowie
solche Bussysteme, die möglicherweise zukünftig im Automobil zum Einsatz
kommen werden.
General Purpose | Multimedia | High Speed / Real Time | SubBus | Wireless |
A-BUS CAN SAE J1567 (C²D) SAE J1850 (PWM) SAE J1850 (VPWM) USB 1.1 VAN |
D2B DVI GigaStar IEEE1394 (FireWire (Apple), i.Link (Sony)) MOST USB 2.0 |
ByteFlight |
BSD Ford UBP GM Single-Wire-CAN I²C K-Line / L-Line / ISO9141 / KWP2000 LIN RS-232, RS485 SAE J2058 SPI |
Bluetooth |