Die wichtigsten Definitionen im Bereich Schnittstellen, Test, Diagnose und Frameworks

Dieser Beitrag erklärt eine Fülle von Abkürzungen, Definitionen und Erklärungen (nicht nur) rund um den Bereich Automotive – und zwar zu Schnittstellen, Test, Diagnose und Frameworks.

Die folgende Zusammenstellung enthält kurze Erklärungen und Definitionen für wichtige Automotive-Abkürzungen und -Begriffe aus den Themengebieten Schnittstellen, Test, Diagnose und Frameworks. Verknüpfungen zu themenbezogenen Fachbeiträgen wie auch zu weiterführenden Web-Seiten liefern dabei viele weitere Details und informieren über den Stand der Technik.

ACOSAR, Advanced Co-Simulation Open System Architecture

Den Bereich Simulation unterstützend definiert ACOSAR eine offenen Schnittstelle zum Austausch von Informationen für einen effizienten und sicheren Betrieb von Real-Time-Systemen (Echtzeit-Systeme). Die Entwicklung eines nicht proprietären „Distributed Co-Simulation Protocol“ (DCP) für die RT-System-Integration, als auch eine entsprechende Integrationsmethode, leisten einen wesentlichen Beitrag zur internationalen Standardisierung FMI (Functional Mockup Interface). Co-Simulation ist ein besonders vielversprechender Ansatz für die interoperable modulare Entwicklung. Die Kopplung und Integration von Echtzeitsystemen in Simulationsumgebungen (insbesondere von Systemen verteilter HiL-Systeme und Simulationen) erfordert einen enormen Aufwand. Resultat von ACOSAR ist ein modularer, wesentlich flexiblerer sowie kürzerer Systementwicklungsprozess für zahlreiche Industriebereiche. Das Consortium besteht aus den Unternehmen AVL, Bosch, dSPACE, ETAS, TU Ilmenau, ESI, ITI, Leibniz-Uni Hannover, MicroNova, Spath, Micro-Electronic-Design, Porsche, Renault, RWTH Uni Aachen, Siemens Industry Software, SAS, TWT, Science & Innovation, Virtual Vehicele Research Center, Volkswagen.

ADTF, Automotive Data and Time-Triggered Framework

ARTOP, Autosar Tool Plattform

Autosar Tool Plattform
ASAM, Association for Standardization of Automation and Measuring
ASAM ist ein eingetragener Verein. Auf Wikipedia steht eine gute Zusammenfassung zu ASAM in deutscher Sprache.

ASI, Asynchronous Serial Interface

Im Automotive-Bereich ist das eine Infotainment-Schnittstelle innerhalb des VW-Konzerns, darüber liegt das MMI (Multi Media Interface). Allgemein bezeichnet ASI ein Datenformat zum Streaming von Video-Daten, meist als MPEG Transport Stream (MPEG-TS). Ein ASI-Signal kann eines oder mehrere SD- oder HD-Videoprogramme oder Audioprogramme übertragen. Grundsätzlich ist das ASI-Signal das Endprodukt einer Videokomprimierung, (MPEG-2 oder MPEG-4) für eine weitere Übertragung, beispielsweise über Satellit oder Breitbandkabel.

Autosar, Automotive Open System Architecture

Die weltweite Autosar-Entwicklungspartnerschaft von Fahrzeugherstellern, Zulieferern, Dienstleistern und Unternehmen aus der Automobilelektronik-, Halbleiter- und Softwareindustrie entwickelt und etabliert eine offene und standardisierte Softwarearchitektur – gleichen Namens – für elektronische Steuergeräte (ECUs). Ziele sind die Skalierbarkeit auf unterschiedliche Fahrzeug- und Plattformvarianten, die Übertragbarkeit von Software, die Berücksichtigung von Verfügbarkeits- und Sicherheitsanforderungen, die Zusammenarbeit verschiedener Partner und die Instandhaltbarkeit über den gesamten Produktlebenszyklus. Autosar definiert mehrere Standards: Classic Platform (CP) für eingebettete Systeme mit harten Echtzeit- und Sicherheitsbeschränkungen; Adaptive Platform (AP) für Hochleistungs-Steuergeräte zum Aufbau funktionsunfähiger Systeme für Anwendungsfälle wie autonomes Fahren; Foundation (FO) zur Veröffentlichung gemeinsamer Teile aus CP und AP (beispielsweise Busprotokolle und gemeinsame Aspekte der Methodik); Abnahmetests für CP (AT) zur Validierung eines Autosar-Stacks auf Busebene sowie auf Anwendungsebene; Anwendungsschnittstellen (AI) in Bezug auf Syntax und Semantik für die Fahrzeugdomänen Karosserie und Komfort, Antriebsstrangmotor, Antriebsstranggetriebe, Fahrwerksregelung sowie Insassen- und Fußgängerschutz.

CAN, Controller Area Network

Der CAN-Datenbus ist das Standardnetzwerk im Auto und auch im industriellen Umfeld (dort mehr als Feldbus bezeichnet) recht populär.

CAN FD, CAN Flexible Data Rate

CAN mit flexibler Datenrate

CCP, CAN Calibration Protocol

CCP ist der Vorgänger von XCP.

CXPI, Clock Extension Peripheral Interface

Ein SAE-Standard, den Cypress 2018 wieder stärker in den Fokus rückte: als potenzieller Nachfolger von LIN.

DiL, Driver-in-the-Loop

DiL wird durch Kombination der klassischen HiL-Simulation mit einem Fahrsimulator in einer DIL-Simulationsumgebung möglich

DLC, Data Link Connector

Diagnose-Steckverbinder

DTC, Diagnostic Trouble Code

DTC ist ein weltweit genutzter Begriff für „Fehlercode“

EDE, ETAS Data Engine

ETAS Data Engine; eine gemeinsam mit Bosch entwickelte Open-Market-Lösung für schnelles Ethernet im Auto.

EEM, Efficient Energy Management

effizientes Energiemanagement, ein Begriff aus der Autosar-Welt

FMI, Functional Mockup Interface

Functional Mockup Interface
Die standardisierte Schnittstelle ermöglicht es, verschiedene Simulationssoftware (Multi-Domain-Simulation) zu koppeln. Der Tool-unabhängige Standard unterstützt sowohl den Modellaustausch als auch die Co-Simulation dynamischer Modelle mithilfe einer Kombination aus XML-Dateien und kompiliertem C-Code. Die FMI-Entwicklung wurde 2010 von der Daimler AG mit dem Ziel initiiert, den Austausch von Simulationsmodellen zwischen Zulieferern und OEMs zu verbessern. Gegenwärtig erfolgt die Weiterentwicklung durch 16 Unternehmen und Forschungsinstituten unter dem Dach der Modelica Association. FMI wird von über 100 Tools unterstützt und von Automobil- sowie anderen Unternehmen weltweit eingesetzt. Ein Fachbeitrag zum Thema: Fahrzeug-ECUs als virtuelle Steuergeraete testen.

FMU, Functional Mockup Unit

Einzel-Einheit im Rahmen von FMI

Hasi, Hardware-Simulator

Hasi ist ein bei Bosch zum Testen genutztes Gerät zum Simulieren von Sensoren, das wir primär wegen seines netten Namens hier aufführen.

HiL, Hardware-in-the-Loop

Der vorrangig aus der Automobilentwicklung stammende Begriff „HiL“ bezeichnet einen elektronischen/elektrischen Laboraufbau für Test und Simulation, bestehend aus einem Verbund realer Steuergeräte und einer simulierten Umgebung, die sich gegenseitig beeinflussen. Auf einem solchen Closed-Loop-Prüfstand können alle relevanten Stimuli automatisiert ablaufen. Der Aufbau kann kleinere Subsysteme (Einschubschrank, Breadboard) oder das gesamte elektronische/elektrische Fahrzeug umfassen (Labcar). Wenn bei der Absicherung komplexer Systemfunktionen Wirkketten von Steuergeräten und deren Querbeeinflussung zu testen sind, kann die künstliche Intelligenz (KI) unterstützen. Selbstlernende Algorithmen testen intelligent ausgewählte Stichproben. Wie HiL funktionieren kann, zeigt exemplarisch dieser Beitrag.
Dieser Fachbeitrag erläutert die aleatorische (auf Zufall beruhende) Funktionsabsicherung auf Basis des Reinforcement Learnings (zielgerichtete Verstärkung des Lernvorgangs).

ILaS, Iseled Light and Sensor network

Der ILaS-Bus ist ein Zweidraht-Bus und stellt eine Erweiterung des ursprünglichen Iseled-Protokolls dar. Während Iseled sich nur mit LED-Elementen beschäftigt, bindet ILaS auch andere Komponenten wie Sensoren, Aktuatoren und Matrix-LED-Lichter mit ein. ILaS hat das Potenzial, LIN in diversen Bereich als kostengünstigere und schnellere Variante abzulösen.

KWP, Key-Word-Protokoll 2000

ein alter/veralteter Diagnose-Standard für Automobile.

LIN, Local Interconnect Network

LIN-Bus: der Fahrzeug-Bus für die kostengünstige Kommunikation

MDX, Multiplex Diagnostic Exchange Format

Diagnose-Beschreibungsdatei: ein von Ford spezifiziertes ODX-ähnliches Datenformat

MOST, Media-Oriented System Transport

Ein schneller Datenbus für das Infotainment, der ursprünglich nur mit Glasfasern funktionierte, aber jetzt auch über Kupferkabel arbeitet. MOST hat starke Konkurrenz durch Automotive-Ethernet bekommen und kommt offensichtlich für neue Designs nicht mehr zum Einsatz.

MVCI, Modular Vehicle Communication Interface

modulare Fahrzeugschnittstelle

NTF, No Trouble Found

kein Fehler gefunden

OBD, On-Board Diagnosis

Die On-Bord-Diagnose ermöglicht mit einem geeigneten Tester den Dialog zu jedem Steuergerät im Fahrzeugverbund. Optionen sind Fehlerspeichereinträge, Messwertblöcke, HW- und SW-Infos, Stellgliedtests, automatische Kalibrierung, Parametrierung, Codierung von Funktionen, Software-Update (Flashen) und Testmodus.

OBD2, On-Board Diagnosis 2

OBD2 ist der Standard-Anschluss im Fahrzeug zur externen Diagnose von abgasrelevanten Daten

ODX, Open Diagnostic Data Exchange

Open Diagnostic Data Exchange, Standardformat zur Steuergeräte- und Fahrzeugdiagnose; siehe auch MDX.

OPEN, One Pair EtherNet

Open Alliance SIG; diese Allianz hat sich die Förderung von Ethernet im Auto über nicht abgeschirmte Zweidrahtleitungen auf die Fahnen geschrieben

OTX, Open Test sequence eXchange Format

Open Test sequence eXchange Format, Standard(format) zur formalen Beschreibung von Diagnose- und Prüfabläufen

RVD, Remote Vehicle Diagnostics

Fahrzeugdiagnose aus der Ferne – zum Beispiel per GSM

SCP, Standard Corporate Protocol

veralteter Netzwerk-Standard aus der Zeit vor CAN

SiL, Software-in-the-Loop

Ein spezielles Software-Element für Test und Simulation im Rahmen der modellbasierten Softwareentwicklung. Überbegriff: XiL

SOME/IP, Scalable Service-Oriented Middleware on Ethernet / IP

ein von BMW entwickeltes dienstorientiertes Protokoll, das im Rahmen von Ethernet im Auto zum Einsatz kommt.

SWC, Software Component

(Anwendungs-)Software-Komponente im Rahmen von Autosar

TAP, Test Access Point

Ein TAP ist ein Gerät, das an einer bestimmten Stelle im Netzwerk eingefügt wird, um den Daten-Traffic zu überwachen. Ein Netzwerk-TAP hat normalerweise vier Ports. Die ersten beiden Ports verbinden sich mit den beiden Netzwerkknoten an jedem Ende der Leitung, die der TAP überwacht.

UBP

veralteter Netzwerk-Standard aus der Zeit vor CAN

UDS, Unified Diagnostic Services

eine auf KWP2000 basierende Beschreibung der Diagnosedienste im Rahmen von ISO 14229

V-ECU, Virtual ECU

siehe VECU

VAP, Virtuelle Absicherungs-Plattform

Die VAP ist das Bindeglied für die Datenkommunikation zwischen einem Diagnosetester und der Fahrzeug-Elektronik

VRTE, Vehicle Runtime Environment

Bei VRTE, ein von Bosch geprägter Begriff, handelt es sich um ein Basissoftware-Framework für mikroprozessor-basierte Vehicle Computer basierend auf den Autosar-Plattformen Classic und Adaptive. VRTE ist somit der Teil der Software, der die Basis für Funktionen bereitstellt und die Hardware steuert. Das umfasst zum Beispiel das Betriebssystem, den Hypervisor, der Anwendungsdomänen voneinander trennt, oder weitere Security-Elemente. Die Anwendungsfunktionen selbst, wie zum Beispiel eine Leerlaufregelung, gehören nicht dazu. Vehicle Computer sind leistungsstarke Steuergeräte für zukünftige Fahrzeugarchitekturen (E/E-Architekturen), die viele Funktionen zusammenfassen. Das können die Funktionen einer oder mehrerer Domänen sein (zum Beispiel ADAS, Chassis oder Powertrain) oder die Funktionen aus einem bestimmten geometrischen Bereich im Fahrzeug (beispielsweise vorne links: Licht, Hupe, Kühlwasserpumpe und Blinker). Treiber der Entwicklung sind Kosteneinsparung (weniger Steuergeräte, weniger Kabel), die Vereinfachung von Funktionen, die mehrere Domänen betreffen, sowie neue rechenintensive Funktionen und Geschäftsmodelle. Der Vehicle Computer nutzt die bekannten Mikrocontroller für Echtzeit-Anwendungen und Mikroprozessoren, wie wir sie aus der IT kennen, um höchste Rechenleistung zu erbringen. Dies ist dies zum Beispiel für die vielen Kameradaten bei ADAS erforderlich. Also einfach gesagt „IT meets Automotive Real-Time“. Die Herausforderung ist nun, die Anforderungen von funktionaler Sicherheit und Cyber-Security zu erfüllen, die vielen Zulieferer zu koordinieren, die nun alle auf einer Hardware arbeiten und gleichzeitig Kosten und Termine im Griff zu behalten. Eine zentrale Rolle kommt dabei der VRTE zu, denn sie ermöglicht entsprechende Sicherheitsmechanismen und trennt Funktionsbereiche klar voneinander ab. Die VRTE bietet funktionale Sicherheit, Echtzeitverhalten und Zuverlässigkeit unter Automotive-Anforderungen, kombiniert mit Cyber-Security. Bosch bietet beispielsweise die VRTE zusammen mit ihren jeweiligen Vehicle-Computern, wie zum Beispiel der DASy für Fahrerassistenzsysteme, an. Die Bosch-Tochter ETAS bietet die VRTE-Software als reine Software-Lösung (ohne Steuergeräte) für externe Kunden außerhalb von Bosch an. Das Leistungsspektrum umfasst dabei unter anderem VRTE-Software, RTA-Produkte, Autosar-Basic-Software, Software-Entwicklungswerkszeuge, Consulting und Training.

XCP, Universal Measurement and Calibration Protocol

XCP ist eine universelle Kommunikationslösung (im Messtechnik-Bereich), bei der das "X" für eine austauschbare beziehungsweise variable Transportschicht steht. Das im Rahmen von ASAM standardisierte XCP ist der Nachfolger von CCP.

XiL, X-in-the-Loop

der Überbegriff für Mil-, SiL- beziehungsweise HiL-Testumgebungen. Einen Überblick rund um die Möglichkeiten von XiL liefert dieser Beitrag.

XoIP, XCP over IP

XCP über eine IP-Verbindung.