UDS

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Unfalldatenspeicher, Unfalldatenschreiber, UDS
Accident Data Recorder, Black Box, Crash Recorder

Zitat

Hege, M.: Unfalldatenschreiber (UDS). Colliseum 2009

Einleitung

Die unten gelisteten Informationen sind aus unterschiedlichen Quellen von Anfang 1990 bis 2009 zusammengetragen und sind als Übersicht zu betrachten.

Die unten aufgeführten Steckerbelegungen wurden Montage-/Bedienungsanweisungen des Herstellers entnommen. Eine Gewähr für die Richtigkeit kann von o.g. Verfasser nicht übernommen werden, so dass Vorsicht geboten ist, wenn Stromversorgung, Anschluss, Kabel o.ä. im Eigenbau hergestellt werden sollen.

Wer über die noch fehlenden Abbildung der anderen UDS-Varianten oder Kabel und Steckeranschlüsse verfügt, kann diese Abbildungen gerne unten einbinden, so dass ein kompletter Überblick über die Baureihen entstehen kann. Dem UDS-Interessierten ist das Studium des Kapitels 6.7 der Kollegen Strzeletz und Kast auf den Seiten 1155 – 1168 des Fachbuchs Unfallrekonstruktion zu empfehlen.

Zur Historie

Die Firmenbezeichnungen des Herstellers änderten sich im Laufe der Jahre häufig. Gleich geblieben ist offenbar die Anschrift des Herstellers in D-78052 Villingen-Schwenningen.

Anfangs der 1990er Jahre existierte neben dem Mannesmann-Kienzle-UDS auch noch ein ganz ähnlicher Unfalldatenschreiber von Messerschmitt-Bölkow-Blohm (MBB) bzw. später unter Telefunken-Microelektronic (Temic), der als MBB-UDS bezeichnet wurde. Der Vertrieb des MBB-UDS wurde aber relativ schnell eingestellt.

Innerhalb eines Forschungs- und Entwicklungsvorhabens wurde im August 1990 auf der Crashanlage von S+B ein Kettenauffahrunfall mit drei Fahrzeugen (alle mit UDS ausgerüstet) simuliert. Im März 1992 wurde im Rahmen des Drive-Programms der EG das Vorhaben Driving Accident Coordination Observer (DRACO) über ein dem UDS ähnliches Gerät abgeschlossen. Auf der 26. MAS-Fachtagung wurde von Herrn Paulus über die vom ADAC im August 1992 durchgeführten Versuche berichtet. In der Folge entbrannte in Deutschland eine juristische Auseinandersetzung über die Zulässigkeit des Einbaus eines derartigen Aufzeichnungsgeräts ("stummer Zeuge"). Alle möglichen Printmedien berichteten Anfang der 90er entsprechend. Im Jahre 1993 wurde durch Dr. Burg im Rahmen einer Aktion der R+V-Versicherung ein Unfall simuliert. Auch hierbei kam UDS zum Einsatz. Hiernach war eine gute Rekonstruktion des Unfalls möglich.

Einige weitere Informationen zur Historie und zur Funktionsweise findet man auch in der Dissertation von Harms[1] aus dem Jahre 2003.

Markteinführungen:

  • UDS 1.1 (1993)
  • UDS 1.3 (1994)
  • UDS 2.0 (2000)
  • UDS-AT (2015)

Prinzipielle Funktionsweise

Mit Abmessungen von 133,5 x 113,5 x 42,5 mm (UDS 1.0 bis 1.3) bzw. 100 x 100 x 28 mm (UDS 2.0) kann UDS in jedes Kraftfahrzeug eingebaut werden. Die Leistungsaufnahme liegt bei etwa

  • im Betriebsmode: 780 mW
  • im Standbymode: 82 mW

Längs-, Quer- und Rotationsbeschleunigungen des Fahrzeuges, sowie Radgeschwindigkeiten werden über Sensoren erfasst. Über belegbare 10 Eingänge können folgende Statusinformationen erfasst werden:

  • Zündung
  • Licht (Stand-, Abblend-, Fernlicht)
  • Bremsbetätigung (Bremslicht)
  • Blinker links / rechts, Warnblinkanlage
  • Hupe
  • Blaulicht und Martinshorn

Datum- und Uhrzeit werden elektronisch erfasst. Ein "elektronischer Kompass" ermöglicht die Rekonstruktion der Fahrtrichtung. Der UDS 2.0 erfasst permanent alle fahrzeugspezifischen Daten mit einer Aufzeichnungslänge von 45 s. Wenn kein Ereignis (Kollision) eintritt, werden die Daten überschrieben. Im Falle eines Ereignisses werden 30 s vor und 15 s nach dem Ereignis dauerhaft abgespeichert. Die Erfassung der Daten erfolgt mit einer Messgenauigkeit von 256 Hz. Der Nachlaufspeicher erfasst Daten nach dem eigentlichen Ereignis über 15 Minuten mit 2 Hz. Die Speicherung kann automatisch bei Überschreitung eingestellter Triggerwerte oder manuell (z-B. durch Betätigung der Warnblinkanlage) ausgelöst werden. Der UDS 2.0 verfügt über 3 Stillstandsspeicher, 9 Ereignisspeicher und 600 Statistikspeicher. Sind die einzelnen Speicher voll belegt, wird jeweils das älteste und schwächste Ereignis zyklisch überschrieben. Die Daten müssen nach einem Ereignis nicht sofort ausgelesen werden; ist das Unfallfahrzeug noch fahrbereit, kann damit weitergefahren und die Daten an einem der nächsten Tage ausgelesen werden. Das Auslesen der Daten erfolgt durch Sachverständige mittels spezieller Software (UDScience).

Bauarten und Kennzeichnungen

UDS 1.x

Vom Beginn der Einführung des UDS der Fa. Mannesmann-Kienzle bis jetzt gab es diverse Ausführungen, die offenbar sämtlich unter der Homologation KBA 90380 geführt werden. Die Abmessungen des UDS 1.x incl. Befestigungsplatte betragen ca. L x B x H = 140 x 130 x 53 mm, Gewicht ca. 880 g. Für die UDS der Baureihe 1.x gab es ein Ausleseset. Dieses trägt die aufgeklebte Kennzeichnung Ausleseset 1602.20.005.00.

UDS-Bauart Kennzeichnung Stecker
1.0 2165.01 01 00 10 15-pol D-Sub
1.1 2165.01 01 00 11 15-pol D-Sub
1.2 2165.01 01 00 12 26-pol Siemens 04 M1026-S500
1.3 2165.01 01 00 13 26-pol Siemens 04 M1026-S500
2.0 2165.00 00 00 00 26-pol Siemens 04 M1026-S500


Aus der obigen Abbildung mit geöffnetem UDS 1.0 (Lage des Steckeranschlusses rechts) sind die Sensoren für Längs- und Querbeschleunigung (Bauteile in der Ecke links oben) sowie offenbar ein Kondensator mit der Kennzeichnung "NEC FA 10V 0.47F" (unten links im Eck) zu erkennen. Beim abgebildeten Gerät, das 17 Jahre alt ist, erkennt man etwa mittig am oberen Bildrand eine ausgelaufene Batterie. Mit diesen Schäden wird bei alten UDS zunehmend zu rechnen sein, wenn nicht die Batterie rechtzeitig gewechselt wurde. Dies sollte dann äußerlich an der aufgebrachten, blauen "Plakette" (vgl. obige Bilder) zu erkennen sein.

Zum Öffnen des UDS 1.0 entfernt man die rote Kunststoffkappe auf der Gehäuseoberseite (bspw. mittels Schraubendreher abhebeln). Diese Kappe ist lediglich über den darunter befindlichen Schraubenkopf der Schlitzschraube gesteckt. Nach Herausdrehen dieser Schlitzschraube und Wenden des UDS sieht man auf der Gehäuseunterseite 2 kleine Kreuzschlitzschrauben am Gehäuserand, die ebenfalls entfernt werden müssen. Danach können die Kunststoffgehäusehälften getrennt werden. Die beiden anderen Kreuzschlitzschrauben auf der Gehäuseunterseite verbinden die beiden Sensoren mit der Gehäuseunterseite.

Die im o.g. UDS 1.0 eingebaute Lithium-Batterie von Maxell trägt die Kennzeichnung 3,6V 1/2AA. Außerdem zeigte die Batterie das Herstellungsdatum "92–06", so dass diese (zum Öffnungszeitpunkt 2009) bereits 17 Jahre alt war. Die Lithiumzellen mit angebrachten Lötfahnen kosten im Handel ca. € 5,00. Das Aus- und Einlöten der Batterie ging problemlos. Nach dem Einlöten der neuen Batterie war das UDS 1.0 mittels Ausleseset wieder anzusprechen. Messungen mit dem UDS 1.0 wurden nach Batterietausch aber noch nicht durchgeführt.

UDS 2.0

Mittlerweile ist nur noch das (deutlich kleinere und leichtere) UDS 2.0, KBA 90380 erhältlich. L x B x H = 100 x 100 x 40 mm, Gewicht ca. 215 g incl. Befestigungsplatte. Gemäß dem VDO-Produktkatalog wurden folgende Preise für das UDS 2.0 nebst Zubehör gelistet:

Artikel-Nr. Artikelbezeichnung 2006 UVP € 2007 UVP € 2008 UVP € 2009 UVP €
2165-20000000 UDS 2.0 – Grundgerät 454,15 465,89 503,15 503,15
2165-90010020 Montageteile für UDS 2.0 12,67 12,99 14,03 14,03
2165-90100020 Anschlussleitung UDS 2.0, 21-polig 50,27 51,76 55,70 55,70
2165-90150020 Externes Bedienteil UDS 2.0 69,93 65,58 70,83 70,83

Für das UDS 2.0 wird kein Ausleseset mehr benötigt, es handelt sich hier lediglich um ein Verbindungskabel zwischen UDS 2.0 und der seriellen oder der USB-Schnittstelle am Computer. Beim UDS liegen zwei unterschiedliche Schnittstellen vor: einmal der Siemens-Stecker für den Fahrzeuganschluß und einmal ein Anschluß für die Kommunikation mit dem Computer.

Steckerbelegung für SUB-D-Stecker

Die alten UDS 1.0 und 1.1 verfügen über 15-polige Sub-D-Anschlüsse. Der Stecker ist wie folgt belegt:

PIN Ader Kfz-Kl. UDS 1.0 und 1.1
1 br 31 GND
2
3 rt 30 Bordspannung
4
5 bl v-Signal
6
7 gr 58B Licht
8 ws 49R Blinker rechts
9 rs 49L Blinker links
10 gn 54 Bremse
11 sw 15 Zündung
12 ge Alarm extern
13
14
15

Steckerbelegung für ELO-Stecker

Wie oben ersichtlich verfügen die UDS-Versionen UDS 1.2, 1.3 und UDS 2.0 über sog. ELO-Stecker X1 mit der Aufschrift Siemens 04 M1026-S500.

Der Stecker ist wie folgt belegt:

PIN Ader Kfz-Kl. UDS 1.2 und 1.3 2.0
1 br 31 GND GND
2 br/rt GND Ent_GND
3 ws/gr Alarm-Ausgang Ent_UBatt
4 vi 56a Fernlicht Fernlicht
5 gr 56b Abblendlicht Abblendlicht
6 ws 49R Blinker rechts Blinker rechts
7 rs 49L Blinker links Blinker links
8 gn 54 Bremse Bremse
9 ws/rs 4. zus. Status Input 4
10 gr/rs 3. zus. Status Input 3
11 ws/ge 2. zus. Status Input 2 / Sondereingang
12 ws/gn 58 Standlicht Input 1 / Standlicht
13 rt 30 12/24 V Bordspannung 12/24 V Bordspannung (UBatt)
14 bl/ws V24-Recieve V24-Recieve
15 schw V24-Transmit V24-Transmit
16 IO-Mode-Flag CAN_H(igh)
17 IO-Versorg.-Spannung CAN_L(ow)
18 bl v-Eingang Impulsgeber (Rechteck)
19 GND CAN_GND
20 ge v-Geber-Versorgung Out_1
21 br/gn Signal-Ausgang (Hupe) Out_3
22 ws/rt Nicht belegt Entk_Out_2
23 br/gr Externe Taste Externe Taste
24 ge/br GND GND
25 sw 15 Zündung Zündung
26 ws/bl 12/24 V Bordspannung Impulsgeber (Sinus)

Der ELO-Stecker X1 ist offenbar baugleich mit Steckern, die bei VW-Modellen zum Anschluß des Navigationssystems bzw. des Multifunktionsdisplays (MFD) zum Einsatz kommen. Der Stecker kann bspw. bei VW unter der Ersatzteile-Nr. ET-Nr. 3B0 919 754 für € 3,42 bezogen werden. Im Internet fand sich der Siemens-Stecker auch z.B. im Angebot der Fa. Kufatec GmbH unter der Artikel-Nr. 33412 für € 1,49.

Der am Auslesekabel für das UDS 2.0 angebrachte USB-Stecker (X2) verfügt über folgende Belegung:

PIN Kabelfarbe Belegung
1 rot V24-2 / Flag +5V
2 weiss V24-2 / Recieve (-Data)
3 grün V24-2 / Transmit (+Data)
4 schwarz V24-2 / GND (Masse)

Die PIN-Belegung der Kabelbuchse (female) für die Verbindung des UDS 2.0 mit der seriellen Schnittstelle (RS-232 Sub-D 9 polig) des PCs sieht offenbar wie folgt aus wobei sich die beschrifteten Pins 1 – 5 im oberen (breiteren) und die Pins 6 – 9 im unteren (schmaleren) Buchsenbereich befinden (Angaben wie beim Lotto ohne Gewähr):

  1. PIN: nicht belegt
  2. PIN: Kabelfarbe weiß (Recieve, -Data)
  3. PIN: Kabelfarbe grün (Transmit, +Data)
  4. PIN: Kabelfarbe rot (+5V) und Brücke zu PIN 9
  5. PIN: Kabelfarbe schwarz (GND, Masse)
  6. PIN: nicht belegt
  7. PIN: Kabelfarbe gelb, Brücke zu PIN 8
  8. PIN: Kabelfarbe gelb, Brücke zu PIN 7
  9. PIN: Kabelfarbe rot, Brücke zu PIN 4

Hinweise

  • Vorsichtiger Umgang
  • Bei ausgeschalteter Zündung befindet sich der UDS in der Regel im empfindlichen „Parkmode“ (wenn er an die Bordspannung angschlossen ist)
  • Soll der UDS vor dem Lösen der Steckverbindung ausgebaut werden müssen, vorher die Zündung einschalten
  • Nach Ausbau waagerecht ablegen, Zündung ausschalten, Steckverbindung lösen
  • Eingeklemmte UDS (z.B. aus Folge eines Unfalls) nur bei abgeklemmter Fahrzeugbatterie ausbauen
  • Eine aus Unachtsamkeit beim Ausbau automatisch ausgelöste Speicherung kann u.U. die ältere von zwei gesicherten manuellen Speicherungen überschreiben
  • Sollte der UDS mit dem Typenschild nach unten eingebaut sein, muss der Dialog „Kopflage?“ beim Auslesen mit „Ja“ beantwortet werden
  • Bei UDS bis Typ 1.1 kann der Steckeranschluß relativ zum Fahrzeug nach vorne, hinten oder zur Seite zeigen. Im Regelfall zeigt er nach rechts. Beim Auslesen ist die Einbaulage anzugeben
  • Zum Auslesen des UDS ist die externe Spannungsversorgung erforderlich

Verwendung als Meßgerät

Die UDS können in allen Varianten auch vom Sachverständigen als Meßgerät verwendet werden, ohne dass das Gerät dazu dauerhaft mit dem Pkw-Kabelbaum verbunden werden muss. In diesem Fall kann die Stromversorgung bspw. mittels acht 1,5 V Mignonzellen (in einem entsprechenden, handelsüblichen Batteriehalter) oder einem 12 V Blei-Gel-Akku hergestellt werden. Je nach Beschleunigung und Anzahl der Messungen kann sich dabei die Verwendung eines Blei-Gel-Akkus vorteilhaft erweisen, da die im Elekronikhandel üblichen Batteriehalter für Mignonzellen eher gebrechlich erscheinen (und es ärgerlich ist, wenn eine Messung wegen ausgefallener Stromversorgung unbrauchbar ist).

Für die eigentliche Messung muss selbstverständlich das UDS fest mit dem Fahrzeug verbunden werden, um möglichst richtige Meßwerte zu gewährleisten bzw. die Messung nicht durch Eigenbewegung des UDS zu verfälschen. Bei der Wahl der Einbaustelle sollte man darauf achten, dass der Anbringungsort möglichst nicht im eigentlichen Verformungsbereich des Fahrzeugs liegt.

Eine elegantere Version des UDS als Messgerät hat der Kollege Wiek vorgestellt: die UDS-Plattform.

Bauteile UDS 1.1

Nachdem Thomas Blanke bereits mehrere Geräte der ersten Generation – meist wegen ausgelaufener Pufferbatterie – erfolgreich instand gesetzt hat, stellt er die folgenden Informationen zur Bauteileidentifizierung und Reparaturhinweise am Beispiel eines UDS 1.1 zur Verfügung:


UDS 1 1 geoeffnet.jpg
UDS 1.1 geöffnet


Beschleunigungssensoren

  • Die Beschleunigungssensoren sind unter den Alu-Bügeln mit dem UDS-Gehäuse verklemmt.
  • Die Alu-Bügel lassen sich durch das Lösen der Schrauben auf der Gehäuserückseite und Verschieben der Bügel in den Längsöffnungen demontieren.
  • Die Stecker lassen sich einfach abziehen (Kunststoffnase abdrücken)

Die Beschleunigungssensoren reagieren auf Bewegungen in Querrichtung:

Wirkrichtung UDS Sensoren.png


Mit UDScience lassen sich die Sensoren einfach prüfen:

UDS Sensortest.jpg


  • Rote Signale: Sensor defekt
  • Rote Signale bei starkem Kippen des Sensors: Sensor möglicherweise nicht i. O.

(Aufzeichnungen funktionieren, aber beim Anschließen des UDS erfolgt u. U. eine Fehlermeldung. Auch ein Kalibrieren der Sensoren bewirkt hier nichts).

UDS-Stecker in Fahrtrichtung rechts:

  1. Längsbeschleunigung bzw. X-Achse
  2. Querbeschleunigung bzw. Y-Achse

Beim Drehen des Sensors müssen nach und nach die "LEDs" (beginnend mit dem an der Grundlinie) angehen.

UDS 1 Sensorpruefung.jpg


Nach dem Anstecken eines anderen Sensors muss zum Testen im Menü nur kurz auf Zurück und dann wieder auf Weiter geklickt werden, sonst leuchten die betreffenden Signale alle rot. Wenn das UDS beim Anschließen trotz leerem Speicher SOS piept, erfolgt ein Eintrag im Fehlerspeicher, der sich mit UDScience auslesen lässt:

UDS Fehlerliste.jpg


Pufferbatterie ersetzen

Im UDS dient eine herkömmliche ½AA-Lithium-Batterie, 3,6 V (möglichst mit Lötfahnen) zur internen Spannungsversorgung (Speicher, Uhrzeit, ...). Die Erfahrung zeigt, dass die Batterien nach ca. 10 Jahren keine Spannung mehr haben.

Bei der Inbetriebnahme eines UDS weisen die akustischen SOS-Signale (kurz kurz kurz - lang lang lang - kurz kurz kurz) auf einen Eintrag im UDS-Fehlerspeicher hin. Der Fehlerspeicher kann mit UDScience ausgelesen werden:

UDS1 Fehlerspeicher.jpg


Aufgrund dessen, dass die Uhrzeit ohne Batterie nicht gepuffert wird, kann auch die folgende Fehlermeldung erscheinen:

UDS 1 Zeit.jpg


Vorgehensweise:

1. UDS öffnen, indem die nachfolgend gekennzeichneten Schrauben gelöst werden:

UDS 1 Gehaeuse.jpg


Die Pufferbatterie ist am Steckmodul angelötet, an dem sich auch die Systemuhr befindet:

UDS 1 Pufferbatterie.jpg


Wenn keine Spannung von 3,6 V anliegt, muss die Batterie gewechselt werden. Weitere Fehlermeldungen (z. B. „defekter Uhrenbaustein“) sind auch oft auf die leere Pufferbatterie zurückzuführen.

2. Batterie ersetzen Die Batterie ist mit einem Kunstharz am Steckmodul verklebt. Um die Platine nicht zu stark zu beanspruchen ist folgende Reihenfolge zweckmäßig:

  • Eine Lötfahne durchschneiden,
  • den Kleber mit einem Messer zu durchtrennen,
  • beide Lötfahnen herauslöten

Lötstellen von der Rückseite der Platine:

UDS 1 Loetstellen Pufferbatterie.jpg


Pufferbatterie ausgebaut:

UDS 1 Pufferbatterie ausgebaut.jpg


3. Fehlermeldung im Systemspeicher löschen

Nach dem Einlöten der neuen Pufferbatterie ist die Fehlermeldung im Systemspeicher noch nicht gelöscht, sodass mit der Inbetriebnahme erneut die Signale ertönen, die auf ein defektes UDS hinweisen. Dann muss der Speicher über das dreimalige Betätigen der grauen Taste gelöscht werden.

Auswertesoftware

UDScope

UDScope ist ein DOS-Programm, welches unter den Windows-Betriebssystemen in einem DOS-Fenster lauffähig ist. Einzig für die Kommunikation mit dem UDS (Auslesen der Daten) ist es erforderlich, einen Rechner mit

  • serieller Schnittstelle und einer
  • "echten" DOS-Partition

zu verwenden. Die Seriell-/USB-Adapter funktionieren nicht.

UDScope wurde auf 3 1/2"-Disketten ausgeliefert, auf denen sich auch die (3) Softwaredongle befanden. Die Dongles wurden softwaremäßig auf die Festplatte des Rechners übertragen und ließen sich auch in Gegenrichtung wieder auf die Diskette überspielen. Probleme ergaben sich insbesondere bei kompletten Systemabstürzen oder bei beschädigten DOS-Disketten.

UDScience

  • Preis (Stand 08/2012) € 1.920,00 o. MwSt.
  • Preis UDScience 7.5 m. Micro-USB-Dongle (Stand: 03/2014): 2020,00 € (incl. 2-tägiger Schulung)

UDS-Fehlermeldung nach dem Löschen des Speichers mit UDScience

Nachdem der UDS-Speicher softwaremäßig über UDScience gelöscht wurde, kann es vorkommen, dass im Einstellungsmenü nach dem Einstellen der Uhrzeit die folgende Fehlermeldung erscheint und ein Test der Beschleunigungssensoren nicht möglich ist:

UDS 1 Fehlermeldung.jpg


In diesem Fall einfach das UDS noch einmal an 12V-Spannung anlegen (Steckernetzteil) und anschließen. Danach ist das Problem behoben.

UDSmonitor

Langzeitaufzeichnung von UDS-Messdaten und direkte Visualisierung aktueller Messwerte.

UDShow

UDServi

Beiträge zum Thema in VuF

Weitere Infos zum Thema

Siehe auch

Einzelnachweise