Ansichten eines Informatikers

Der CAN-Bus und der Airbag

Hadmut
15.5.2023 21:30

Auch das. [Nachtrag]

Ich hatte zum CAN-Bus, den Airbags und einer automatischen Notfall-Geschlechtsummeldung geschrieben, um die Verletzungswahrscheinlichkeit zu reduzieren.

Dazu schrieben mir inzwischen zwei Leser, dass der Airbag keineswegs über den CAN-Bus ausgelöst würde, sondern eine eigene Leitung zwischen den Sensoren und den Airbags bestehe. Einer schreibt, er habe einen gefragt, der sich damit auskenne:

sowohl die Crashsensoren als auch die Zündpillen sind direkt mit dem Airbag Steuergerät verbunden. Außerdem kann im Steuergerät noch ein Gyroskop für Überschlagerkennung sein.
Daten auf dem CAN werden vermutlich auch in die Berechnung mit einbezogen. Etwa die Geschwindigkeit oder Sensordaten aus dem ESP.
Der Auslösebefehl wird aber sicher nicht über CAN getriggert.

Ein anderer schreibt, er habe im Schaltplan seines Autos festgestellt, dass die eine direkte Leitung haben.

Oh.

Ich habe mich seit meiner Studentenzeit, also seit über 30 Jahren nicht mehr mit den Schaltplänen von Autos beschäftigt. Vorher habe ich meine Autos immer selbst repariert, aber damals hatte ich mir dann ein neues Auto gekauft und das dann aufgegeben, weil da nicht mal mehr die in der Werkstatt des Herstellers noch durchblickten und das Ding nur noch an den Computer hängten und warteten, was der so ausspuckte. Airbags und CAN-Bus kamen in meinem KFZ-Wissen und auch weder in meinen beiden Studentenautos, noch in dem, was ich bei der Bundeswehr gefahren bin, vor.

Ich hatte mich allerdings vor einiger Zeit mal in den CAN-Bus eingelesen, weil ich ein paar Experimente machen wollte, um einige Teile aus dem Schiffsbau (NMEA 2000 ist die Schiffsversion des CAN-Bus) mit einem Linux-Rechner und ESP32-Controllern (hat einen Teil der CAN-Bus-Logik schon eingebaut) zu koppeln, um ein Projekt abschätzen zu können.

Ich habe zwar die Quelle nicht mehr parat, aber darin wurde beschrieben, wie und warum man die Geschwindigkeit und die Paketlängen für den KFZ-Bereich gewählt habe, weil der CAN-Bus technisch mit verschiedenen Geschwindigkeiten und, je nach Version, auch mit verschiedenen Paketlängen betrieben werden kann. Als Begründung wurden die Echtzeitfähigkeiten angegeben, die als erforderlich angesehen wurden, und die eben nur mit bestimmten Parametern zu erreichen sind. Und als Grund für die Echtzeitanforderungen wurde vor allem die Auslösung der Airbags angesehen, die innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne erfolgen müssen.

Darauf beruhte meine Annahme, dass die Airbags per CAN-Bus ausgelöst werden.

Eigentlich wollte ich mir dazu auch die Protokolle, also die genauen Nachrichtentypen für Fahrzeuge ansehen, kam aber zu dem Ergebnis, dass man an die nicht so einfach drankommt, weil da anscheinend und angeblich jeder Hersteller seine eigene Suppe kocht. Ich habe zum Beispiel nie herausgefunden, ob der Warnblinker nur mit „Warnblinker an“ und irgendwann „Warnblinker aus“ funktioniert, oder ein ständiges „Blinker links an, Blinker rechts an .. aus … an … aus … an … aus“ ist, ob also das Blinken selbst über den CAN-Bus gesteuert wird.

Im Gegensatz dazu sind die Nachrichten für Schiffe offen dokumentiert, aber sie sind ja auch viel einfacher und nicht herstellerspezifisch. Und die für Flugzeuge hätten mich auch interessiert.

Ein zweiter Punkt ist, dass ich gelesen hatte, dass viele PKW heute zwei oder sogar drei getrennte CAN-Busse haben, einen für die Motorelektronik, einen für den Navi- und Multimedia-Kram, damit ein gehacktes Smart-Radio den Motor nicht steuern kann, und einen für Fensterheber, Klimaanlage, Spiegeleinstellung und solchen Kram. Und da stand eben auch, dass ein gestörtes oder gehacktes Autoradio eben nicht Dinge wie die Motorelektronik oder die Airbags stören oder auslösen darf. Stellt Euch mal vor, Hacker würden Autos übernehmen und dann in ganz Deutschland alle Airbags gleichzeitig losgehen lassen.

Oder umgekehrt durch Störung der Motorelektronik den Motor kaputt machen oder einen Unfall verursachen und dabei dann den Airbag blockieren.

Daraus hatte ich geschlussfolgert, dass die Airbags über den CAN-Bus gesteuert werden. Sonst gäbe es ja diese Anforderungen nicht.

Ich denke, dass es zumindest vorgesehen ist, und für meinen Vorschlag wäre es ja auch nicht erforderlich, dass die Airbags tatsächlich über den CAN-Bus und nicht über eine eigene Leitung ausgelöst werden. Auch wenn die Steuerelektronik eine eigene Leitung zu den Zündpillen hat, bin ich mir ziemlich sicher, dass die Steuergeräte trotzdem und zusätzlich noch eine Nachricht dazu über den CAN-Bus schicken, und das mit höchster Priorität. Allein schon, damit das Fahrzeug-Log hinterher weiß, dass und wann die Airbags ausgelöst wurden. Und beispielsweise die Benzinpumpe abschaltet, was sie ja im Falle eines Unfalls auch tut. Oder die Türen entriegelt werden, was sie ja auch tun, um eine Rettung zu ermöglichen. Oder das Notrufsystem einen Notruf absetzt.

Selbst wenn das so sein sollte, dass die Airbags über eine eigene Leitung ausgelöst werden: Es ändert an meinem Vorschlag nichts, weil ich mir ziemlich sicher bin, dass die Information, dass jetzt die Airbags ausgelöst werden, trotzdem über den CAN-Bus geht. Dass da eine eigene Leitung existiert, heißt ja nicht, dass da Schweigen auf der Leitung ist und die Crash-Sensoren dem Rest des Autos nicht Bescheid sagen. Dazu finden im Auto zuviele Reaktionen auf eine erkannte Crash-Situation statt.

Also könnte ich dann durchaus ein solches Gerät an den CAN-Bus hängen, denn es würde ja reichen, wenn es da eine Nachricht kommt. Es muss ja nicht sein, dass die Airbags auf dieselbe Weise ausgelöst werden.

Der Einwand mag deshalb zwar sachlich richtig sein, aber nicht relevant, weil es nach meiner Überzeugung darauf nicht ankommt. Ich muss ja für den Vorschlag nicht an derselben Leitung hängen, sondern nur irgendwie zeitnah an die Information „Crash“ kommen. Ob das auf dieselbe oder eine andere Weise als die Airbags passiert, spielt keine Rolle. Und moderne Autos schicken ja nach Unfällen automatisch über Mobilfunk Notrufe raus. Dann können sie auch Ummeldeanträge rausschicken. Wenn schon Besserwissen und Klugscheißen, dann doch bitte etwas mitdenken und nicht einfach nur so Besserwissen wie beim Schnipsen in der Schule „Ich weiß was, ich weiß was!“

Falls es aber nicht jeder gemerkt hat: Der Vorschlag war ein Scherz, etwa eine Schublade unterhalb eines Aprilschwerzes. Und da er sowieso nicht real war, spielt das tatsächlich auch gar keine Rolle, wie ein X vom Hersteller Y und des Baujahrs Z verkabelt ist.

Nachtrag: Nichtsdestotrotz Danke für die Hinweise. Sollte kein Vorwurf sein. Ich bin vielleicht manchmal etwas ruppig, wenn ich vorher über Grüne gebloggt habe.