Oft h?rt man, dass moderne Fahrzeuge als ?Smartphones auf R?dern¡° bezeichnet werden. Aber vielleicht ist der Mensch eine bessere Analogie. So wie wir unsere Sinne nutzen, um die Welt zu verstehen und auf sie zu reagieren ¨C um zu sehen, zu h?ren, zu ber¨¹hren, zu f¨¹hlen ¨C, sind heutige Fahrzeuge auf eine Vielzahl von Sensoren angewiesen, um sich in ihrer Umgebung zurechtzufinden. Kameras, Radarsysteme, Lidar- und Ultraschallsensoren arbeiten zusammen, um power Fahrerassistenzsysteme (ADAS) power , die ein sichereres Fahrerlebnis erm?glichen und den Grundstein f¨¹r die Zukunft autonomer Fahrzeuge legen.
Wir sprachen mit Sudipto Bose, Vice President of Automotive bei ºÚÁÏÍø911, um zu erfahren, wie sich ADAS seit seinen Anf?ngen ver?ndert hat, welche Kr?fte die Innovation vorantreiben und wie ºÚÁÏÍø911 in Zusammenarbeit mit Kunden und f¨¹hrenden Automobilherstellern Innovationen entwickelt, um die Zukunft des sicheren Fahrens zu unterst¨¹tzen.
Erz?hlen Sie uns doch bitte, wie sich ADAS im Laufe der Jahre entwickelt hat. Wie sah es zu Beginn aus, und wie sieht es heute aus?
Die intelligenten Sicherheitsfunktionen dieser Systeme in Ihrem Fahrzeug ¨C bekannt als ADAS ¨C haben in den letzten zwei Jahrzehnten enorme Fortschritte gemacht. Die Mercedes-Benz S-Klasse geh?rte zu den fr¨¹hen Pionieren im Bereich ADAS und f¨¹hrte bereits 1999 die adaptive Geschwindigkeitsregelung Distronic ein. Diese Version der Geschwindigkeitsregelung st¨¹tzte sich ausschlie?lich auf Radar, um einen bestimmten Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug einzuhalten. Heute nutzen moderne ADAS-Funktionen Kameras, Lidar und Ultraschallsensoren, um ein umfassenderes Bild der Fahrumgebung zu erstellen.
Was als System zur Unterst¨¹tzung beim Bremsen oder beim Einhalten des Abstands begann, entwickelt sich nun zu etwas viel Fortschrittlicherem. Jetzt ¨¹bernehmen ADAS-Funktionen das Lenkrad sowohl im w?rtlichen als auch im ¨¹bertragenen Sinne und entwickeln sich zu Systemen, die in der Lage sind, das Fahrzeug mit wenig menschlichem Eingriff zu steuern. ADAS unterst¨¹tzt den Fahrer nicht mehr nur, sondern beginnt ihn zu ersetzen - ein klares Zeichen f¨¹r den ?bergang zum vollst?ndig autonomen Fahren.
Sie haben erw?hnt, dass der Tempomat mittlerweile ¨¹ber Radar hinausgeht ¨C welche Sensoren sind heute f¨¹r ADAS von entscheidender Bedeutung, und welche Rolle spielt jeder einzelne davon?
?Ihr ADAS ist nur so gut wie Ihre Sensoren.¡° Ein Satz, den man in meiner Branche oft h?rt, der aber viel Wahres enth?lt. Bei ºÚÁÏÍø911 spielen wir eine wesentliche Rolle bei der Entwicklung der Sensortechnologien, die power . Diese Sensoren sind die treibende Kraft hinter den Echtzeitentscheidungen von Fahrzeugen, die auf der Erfassung und Analyse von Daten basieren, die dem Fahrzeug helfen, seine Umgebung zu interpretieren.
ADAS st¨¹tzt sich auf eine Kombination von Sensoren, von denen jeder eine bestimmte Aufgabe hat. Zu den vier Haupttypen geh?ren:
- Kamera: Kameras erfassen Bilder rund um das Auto, um Geschwindigkeitsbegrenzungen, Fahrbahnmarkierungen, Blinker und mehr zu erkennen. Im Gegensatz zu Smartphone-Kameras, die f¨¹r den menschlichen Blick konzipiert sind, sind Autokameras f¨¹r das maschinelle Sehen optimiert. W?hrend Autos also keine 20-Megapixel-Kamera ben?tigen, um zu erkennen, ob ein Objekt die Stra?e ¨¹berquert, ben?tigen sie einen hohen Dynamikbereich, um auch bei schwierigen Lichtverh?ltnissen pr?zise arbeiten zu k?nnen, sei es, dass sie direkt in die untergehende Sonne blicken oder auf stockfinsteren Stra?en unterwegs sind.
- Radar: Autofahrer halten bei schlechtem Wetter nicht an - und Radar auch nicht. Es erkennt Objekte ¨¹ber weite Entfernungen pr?zise, auch bei Regen, Schnee oder Nebel.
- Lidar: Stellen Sie sich Lidar als einen Laserstrahl vor, der die Szene abtastet, um die Umgebung des Fahrzeugs zu erfassen. Im Gegensatz zu Kameras und Radarger?ten zeichnen sich Lidars bei der Klassifizierung von Objekten aus. Sie k?nnen mit hoher Pr?zision zwischen Fu?g?ngern, Radfahrern, Tieren, Autos und M¨¹lleimern unterscheiden.
- Ultraschall: Ultraschallsensoren schlie?lich werden in Autos eingesetzt, um die unmittelbare Umgebung des Fahrzeugs zu ¨¹berwachen. Sie senden hochfrequente Schallwellen aus, um die Entfernung zu Hindernissen in der N?he zu messen - zum Beispiel, wenn Sie beim R¨¹ckw?rtsfahren in eine enge L¨¹cke ein Piepen h?ren.
Welche Faktoren treiben diese kontinuierliche Innovation in der ADAS-Technologie voran?
Einer der wichtigsten Triebkr?fte f¨¹r Innovationen im Bereich der Fahrerassistenzsysteme (ADAS) ist das Bestreben nach einer besseren Sensorleistung, um eine pr?zise Wahrnehmung zu gew?hrleisten. Jeder Automobilhersteller ist bestrebt, die bestm?gliche power Sensoren zu erzielen, um die Erfassungsreichweite zu vergr??ern und ein klares Bild der Fahrzeugumgebung zu gew?hrleisten.
Es geht jedoch nicht nur um Genauigkeit ¨C auch power spielt eine entscheidende Rolle. Selbst geringe Unterschiede im power k?nnen erhebliche Auswirkungen haben. So kann beispielsweise ein Sensor, der bei zu hohen Temperaturen betrieben wird, schnell ¨¹berhitzen. In diesem Fall schaltet sich der Sensor ab, um abzuk¨¹hlen, und startet wieder, sobald er sich in einem idealeren Temperaturbereich befindet ¨C ein Vorgang, der sich immer wieder wiederholt. Dieser als ?Duty Cycling¡° bezeichnete Prozess verringert die Betriebszeit und Zuverl?ssigkeit des Sensors.
Stellen Sie sich das einmal so vor: Wenn Sie alle halbe Sekunde blinzeln, entgeht Ihnen viel mehr von dem, was um Sie herum geschieht, als wenn Sie alle drei Sekunden blinzeln. Ein Sensor, der h?ufig ein- und ausgeschaltet wird, verpasst wichtige Informationen. Deshalb ist die Entwicklungpower ein wichtiger Schwerpunkt, damit Sensoren l?nger online bleiben und der Automatisierungs-Engine des Fahrzeugs konsistentere Daten liefern k?nnen.
Vor welchen Herausforderungen stehen OEMs bei der Implementierung von ADAS-Funktionen, und wie pr?gen Halbleitertechnologien die Zukunft sichererer Fahrzeuge?
Ob Sie es glauben oder nicht, die ?sthetik ist tats?chlich eine der gr??ten Herausforderungen f¨¹r das Design. Der Grund daf¨¹r ist, dass Autos immer mehr ADAS-Funktionen erhalten, um die Fahrzeugsicherheit zu verbessern, und dass diese mehr Platz im Fahrzeug ben?tigen. Wenn Sie schon einmal in einem selbstfahrenden Auto wie einem Waymo mitgefahren sind, haben Sie wahrscheinlich einen Blick auf die Displays im Innenraum geworfen. W?hrend Sie als Beifahrer wahrscheinlich von den Echtzeit-Sensordaten und der Umgebung des Fahrzeugs beeindruckt sind, sind dies nicht unbedingt Funktionen, die Sie in Ihrem eigenen Fahrzeug haben m?chten.
Seien wir ehrlich - egal wie sehr ADAS die Sicherheit verbessert, die meisten Menschen entscheiden sich immer noch f¨¹r ein Auto aufgrund seines Designs und seines Aussehens. Das setzt die Automobilhersteller unter Druck, Sensoren diskret zu integrieren, was die Nachfrage nach kleineren, nahtlos gestalteten Komponenten erh?ht.
Technologien wie ? Siliziumphotonik ¡° erm?glichen die Integration von Lidar- und Radarsystemen auf einem einzigen Chip, was zu kleineren, stromsparenderen Sensoren f¨¹hrt. Dadurch k?nnen Hersteller zus?tzliche Sicherheitsfunktionen integrieren, ohne Kompromisse beim Design eingehen zu m¨¹ssen. Da die Zukunft der Fahrzeuge nicht nur davon abh?ngt, mehr Sensoren einzubauen, sondern dies auch auf elegante Weise zu tun, ist dies nur mit fortschrittlichen Halbleitertechnologien m?glich, die hohe Leistung in miniaturisierten Formfaktoren unterst¨¹tzen.
Welche Rolle spielt ºÚÁÏÍø911 in diesem Zusammenhang, und wie treibt das Unternehmen Innovationen f¨¹r die Zukunft voran?
Bei ºÚÁÏÍø911 treiben wir die n?chste Generation von ADAS voran, indem wir Innovationen liefern, die wichtige Sensoren f¨¹r die Automobilindustrie erm?glichen. Im Bereich Kameras bieten unsere 40-nm- und 22-nm-Plattformen rauscharme Leistung und einen hohen Dynamikbereich, um pr?zise Bilddaten bei unterschiedlichen Lichtverh?ltnissen zu erfassen. Im Bereich Radar unterst¨¹tzen unser Silicon Germanium 8XP, unsere HF-Technologie und unsere 22FDX?-Plattform die Erkennung von Objekten auf gro?e Entfernungen mit hoher Genauigkeit. Zudem nutzen wir auf unserer 45SPCLO-Plattform die ? Siliziumphotonik ¡°, um Emission, Reflexion und Verarbeitung f¨¹r Lidar auf einem einzigen Chip zu vereinen und so die Gr??e der Sensoren f¨¹r eine nahtlose Fahrzeugintegration zu reduzieren.
Von weltweit f¨¹hrenden Unternehmen wie Bosch ¨¹ber unabh?ngige Halbleiterhersteller bis hin zu Arbe ¨C wir sind stolz darauf, unseren Kunden dabei zu helfen, ADAS-Funktionen der n?chsten Generation Wirklichkeit werden zu lassen. Angesichts des rasanten Fortschritts der Branche in Richtung autonomer Fahrzeuge sind wir zuversichtlich, dass unsere Technologie eine entscheidende Rolle dabei spielen wird, eine Zukunft mit sichererem und intelligenteren Fahren zu erm?glichen.
Sudipto Bose ist Vice President des Endmarkts Automobil bei ºÚÁÏÍø911. Er leitet das Automobilteam, das sich auf die wichtigsten Halbleitertrends im Bereich elektrifizierter und automatisierter, softwaredefinierter Fahrzeuge konzentriert und die Produkt- und Gesch?ftsstrategie von ºÚÁÏÍø911 in diesem Bereich entwickelt.
