BMW F11 530xD: Persoonherkenning

Start situatie

Toen de klant met zijn auto op weg was naar Schiphol kreeg deze de melding in het centrale display te zien dat de persoon herkenning uit was gevallen van de auto. De auto had verder geen merkbare problemen alleen die melding bleef.

Personenherkenning is een systeem wat de bestuurder in de gaten houdt. Dit is een camera gemonteerd in het centrale display die de bestuurder filmt en kijkt of de bestuurder ander gedrag gaat vertonen. Eerst kijkt hij 20 minuten hoe de bestuurder beweegt en waar hij kijkt, na 20 minuten gaat hij het gedrag vergelijken met de eerste 20 minuten. Begint te bestuurder moe te worden en zijn ogen dicht te vallen geeft de auto een waarschuwingsmelding, maar ook als de bestuurder met zijn telefoon bezig is en daardoor afgeleid is.

Het is dus geen klacht die direct voor grote problemen zorgt, maar de melding is vooral vervelend. Eenmaal op Schiphol aangekomen bleek dat er toch wel een groter probleem was, de lampen van de auto bleven aan staan. De gehele rit hadden de dimlichten aangestaan, of anders gezegd de schakelaar stond op de automatische stand en de klant heeft de gehele rit licht gehad. Maar eenmaal aangekomen op Schiphol werd de auto uitgezet en de sleutel werd meegenomen, maar de verlichting bleef aanstaan. Ook toen de auto op slot werd gezet bleven de lampen aan staan. Na een paar keer de auto open en dicht te hebben gemaakt gingen de lampen uit. Toen de klant een week later terug kwam bij de auto waren de klachten verdwenen, maar tijdens de rit naar huis kreeg hij opnieuw de melding dat de personenherkenning uit was gevallen. Hierop heeft de klant de garage gebeld.

De garage is begonnen door de auto uit te lezen, er zaten op dat moment 3 foutcodes in de auto:

LIN-bus storing op de knoppen van de veiligheidssystemen
LIN-bus storing op de verlichtingsschakelaar
LIN-bus storing op de herkenningssensor van de automatisch te openen kofferklep

Omdat deze niet exact wist wat de beste vervolg stap zou zijn heeft hij een BMW-specialist gebeld. Deze heeft nieuwe software in de auto gezet en hiermee zou het probleem opgelost moeten zijn. Dit ging inderdaad even goed, maar de volgende ochtend waren de problemen weer terug.

Dit probleem bleek ingewikkelder als werd gedacht dus werd de hulp van De Multimeter ingeroepen.

Start diagnose

Toen wij aan de auto begonnen stuitte we meteen op een probleem, de accu was intussen erg ontladen. De lampen bleven immers constant aanstaan als het probleem aanwezig was en daarnaast werd er ook nog diagnose gesteld. Een goede acculader was dus een pré. Op het moment van diagnose stellen bleek dat onze eigen acculader eigenlijk ook nog ondergeschikt was voor het diagnose stellen bij een auto met al een zo goed als lege accu. Om dit in de toekomst tegen te gaan hebben we meteen een nieuwe acculader aangeschaft. Maar omdat er levertijd opzat is er bij deze auto gekozen de accu te vervangen voor een nieuwe tijdens de diagnose en de huidige acculader deze stabiel te laten houden, om de spanning tijdens het stellen van de diagnose goed te houden. Een te lage spanning kan immers al voor grote problemen zorgen, zeker in het geval van communicatiesystemen.

Om de diagnose vanaf 0 te beginnen zijn we deze gaan uitlezen met de BMW-testkast. Met een originele testkast krijg je altijd de juiste foutcodes uit een auto en hoef je niet te twijfelen of er ergens nog ‘verborgen’ codes aanwezig zijn. Tijdens het uitlezen werd het duidelijk dat er 3 storingen in de auto aanwezig waren:

LIN-bus storing op de knoppen van de veiligheidssystemen
LIN-bus storing op de verlichtingsschakelaar
LIN-bus storing op de herkenningssensor van de automatisch te openen kofferklep

Dit waren dezelfde foutcodes als al eerder waren geconstateerd door het bedrijf waar de auto stond. De software update had dus geen verschil gemaakt voor deze auto.
Het uitlezen met de BMW-testkast duurt erg lang, we hebben daarom besloten verder te gaan met onze eigen universele Autel tester. Deze tester kan bij de meeste auto’s hetzelfde als de originele testkast, we merken er weinig beperkingen mee en daarbij werkt hij erg snel. Met de Autel lazen we dezelfde foutcodes uit.

Alle foutcodes kwamen uit de FRM-module, als deze eenmaal een foutcode had werd er ook een foutcode gezet op de Camera’s.

Om duidelijkheid te gaan krijgen wat die FRM-module allemaal doet, werd het tijd de werkplaats documentatie van BMW erbij te gaan pakken. Hierin kun je zien wat de FRM-module allemaal doet en misschien kun je ook vinden waarom er een fout op de camera’s komt. Het bleek dat de FRM-module de LIN-master is. Deze is de LIN-master via 3 LIN-lijnen.

LINlijn voor de connectie tussen FRM-module en lichtschakelaar
LINlijn voor de connectie tussen FRM-module en knoppen veiligheidssystemen
LINlijn voor de connectie tussen FRM-module en herkenningssensor achterklep

Het leek er dus op dat er 3 verschillende LIN-bus systemen in een regelapparaat zitten, zoals het beschreven werd in de documentatie leek dit ook het geval. Dit leek ons alleen erg onwaarschijnlijk, een LIN-master kan immers makkelijk 3 slaven tegelijk aansturen. Door het regelapparaat open te maken bleek uiteindelijk dat er maar 1 LIN-bus systeem inzat met 3 slaves. Daarnaast was het logisch dat de camera een fout kreeg als de FRM-module problemen had. Doordat met de knoppen van de veiligheidssystemen deze uit te zetten zijn wordt dan ook de camera ‘uit gezet’. Als een systeem van een LIN-bus geen input krijgt stuurt hij actuatoren zo aan dat ze veilig kunnen werken. Bij deze auto was dat als volgt, de lampen zet hij automatisch als dimlicht aan zo kan er in het licht en donker veilig naar een garage gereden worden. De veiligheidssystemen gaan uit, omdat hij niet weet of de klant ze aan of uit wil gaan ze voor de zekerheid uit. De camera geeft dan een foutcode omdat deze eigenlijk aan wil en niet actief is. Daarnaast gaat de herkenningssensor van de achterklep ook uit omdat hij niet kan zien of er een voet onder zit, om te zorgen dat niet zomaar de achterklep open gaat wordt deze uit gezet.

Om de metingen te beginnen zijn we gaan meten op de CAN-bus. We wouden vaststellen of er een regelapparaat in de stress zat. Op het moment dat er een regelapparaat zijn informatie niet goed verwerkt krijgt gaat hij dit in het algemeen op de CAN-bus zetten. Normaal gaat een bericht er eenmalig op maar in het geval dat het ‘niet lukt’ blijft hij dit zenden en krijg je Bus load. Dit is te zien aan een grote hoeveelheid CAN-bus berichten na elkaar die exact op elkaar lijken. Dit was bij deze auto het geval zoals te zien is in afbeelding 1.

Afbeelding 1 (niet gemeten bij de BMW maar zag er hetzelfde uit)

Vervolg diagnose

Op het moment dat de FRM-module ontkoppeld werd, werd het zichtbaar rustiger op de CAN-bus de signalen hadden weer wat meer rust tussen zich zitten. Het probleem blijkt dus ergens in het circuit van de FRM-module te zitten. Iets wat te verwachten was zeker gekeken naar de foutcodes die zich in de auto bevonden.

Nu is nog niet met zekerheid vast te stellen dat het ook de module is, het kan ook zijn dat een van de overige sensoren of actuatoren kapot is waardoor de module de aansturing niet voltooit krijgt en met deze wetenschap de CAN-bus vol blijft zetten.

Omdat alle storingen op de LIN-bus zaten heb ik eerst uitgezocht welke, van de componenten met een foutcode, het makkelijkst te meten waren. Dit waren zowel de lichtschakelaar als de veiligheidssystemen schakelaar.

LIN-bus werkt doormiddel van een Master en Slave principe. De master (in dit geval de FRM-module) geeft een bericht aan de slave (voor het voorbeeld even de lichtschakelaar). In dit bericht stelt hij de vraag wat op dit moment de stand is van de schakelaar. De schakelaar antwoord hierop en zo weet de master wat hij moet aansturen. Het kan zijn dat de stand van de schakelaar niet veranderd is, dan antwoord de schakelaar dit, maar bij een nieuwe stand geeft hij dit door zodat de FRM-module ervoor kan zorgen dat de lampen naar de nieuwe stand gaan. LIN-bus is een enkel draad communicatiesysteem. Hij is recessief als hij op 12V staat en dominant als hij rond de 1V staat. De LIN-master en LIN-slave zijn uit elkaar te houden door het dominante voltage. De master mag verder zakken richting OV als de slave. Meestal zit de master rond de 0,8V en de slave rond de 0,9V.
Om de LIN-bus te gaan meten hebben we onze nieuwe Picoscope er bij gepakt. De LIN-bus blijkt op het moment van storen aan 0V te liggen. Er is dus ergens een kortsluiting naar de massa of de LIN-bus is kapot waardoor hij geen spanning op de bus zet.

Om vast te stellen dat zowel de master en de slave wel de juiste voedingen krijgen en een massa hebben zijn we deze van zowel de master als alle 3 de slaves na gaan kijken. Deze waren helemaal in orde.

Het LIN-bus systeem is zo opgebouwd dat de slave niet mag praten zonder dat de master dit vraagt. Maar de master zal wel vragen blijven stellen als de slave niet reageert. Om te kijken waar het probleem zit hebben we de bedrading van de slaves een voor een losgekoppeld. Als in een van deze componenten de massa sluiting zou zitten moet de LIN-bus weer actief worden als deze los wordt gekoppeld.

Maar zelfs met alle slaves los bleef de LIN-lijn op 0V staan. Omdat het probleem ook nog in de bekabeling kan zitten naar de slaves toe heb ik er voor gekozen deze te de-pinnen bij de master stekker. Om de metingen te kunnen blijven doen heb ik de kabels vervangen voor korte meetkabeltjes zodat gecontroleerd kon worden of de LIN-bus dan wel actief werd. Dit was ook niet het geval. Deze metingen zijn te zien in afbeelding 2.

Oplossing

Er bleef dus alleen nog de LIN-master over. Na alles weer terug gemonteerd te hebben en de auto een paar keer spanning vrij te hebben gemaakt werd de LIN-bus weer actief, dit is te zien in afbeelding 3. Opvallend was dat de temperatuur van het regelapparaat zo’n 10 graden lager was als hiervoor. Om de auto te repareren moet de FRM-module vervangen worden.

Afbeelding 2

Afbeelding 3

Toch niet opgelost?!

Een dag later kregen we een telefoontje van het betreffende bedrijf. Na het monteren van de nieuwe module bleven dezelfde klachten. Er waren zelfs een aantal storingen bijgekomen. Zou de diagnose niet goed zijn geweest? Om erachter te komen zijn we meteen die kant op gereden, daar aangekomen bleek de auto vol met storingen te zitten. Er zaten wel 20 storingen in die allemaal te maken hadden met die FRM-module. Het bleek dat de module nog niet in was geleerd, een kleine geruststelling. Dit zou natuurlijk ook voor fouten kunnen zorgen. Maar pogingen om het regelapparaat in te leren mislukte. Wat nu?

Om weer even vanaf 0 te beginnen hebben we het oude regelapparaat teruggezet en zijn opnieuw diagnose gaan stellen, hebben we iets over het hoofd gezien. Een hoop metingen verder kwamen we opnieuw tot dezelfde conclusie, de FRM-module is kapot. Een kort telefoontje naar de dealer leerde ons dat dit probleem bekend was, het komt vaker voor dat een nieuwe module niet werkt. Een BMW-specialist zei zelfs dat hij dit al geregeld had meegemaakt dat een nieuwe FRM-module niet werkt en al kapot uit de doos kwam. Een hele geruststelling, door nogmaals een nieuwe te bestellen werd het probleem opgelost bij deze auto. De klant kan weer genieten van zijn mooie 5-serie.