Die Voraussetzungen für den Einsatz hochautomatisierter Nutzfahrzeuge sind gut, denn weltweit herrscht akute Fahrer-Knappheit. Da Nutzfahrzeuge ständig im Einsatz sind, können sich die erheblichen Investitionen in automatisierte Fahrsysteme lohnen. Aber wann sehen wir automatisiert fahrende Trucks auf der Straße?

16:9

Elektromobilität

Mobilität

Fahrerassistenzsysteme / Automatisiertes Fahren

Elektronik

Kfz-Elektronik

Elektromobilität im Nutzfahrzeug

hanser-automotive.de

Sensoren / Aktoren

Elektromotoren für Nutz- / Sonderfahrzeuge

Antriebe

Elektrische Antriebe

Automatisierte Trucks  für die Langstrecke

Vernetzte autonome Fahrzeuge müssen zuverlässiger agieren als menschliche Autofahrer. Dafür muss sich das autonome Fahrzeug auf Kamera-, Radar-, Lidar- und Ultraschallsensoren und noch viel mehr Systeme verlassen. Die Validierung derart komplexer Systeme ist entscheidend für die Entwicklung zuverlässiger Funktionen.

Safety / Security

Connectivity (Bussysteme, Telekommunikation, 4G / 5G, WLAN)

Vernetzte autonome Fahrzeuge absichern

Automatisierungsfunktionen für landwirtschaftliche Maschinen und Geräte bieten einen großen Stellhebel für weitere Produktivitätssteigerungen in der Landwirtschaft. Für die Umsetzung in den unterschiedlichen Einsatzbereichen hat Bosch Engineering einen Sensorbaukasten mit Ultraschall- und Radarsystemen entwickelt.

Mobile Automation

Radar- und Ultraschallsysteme von Bosch Engineering für automatisierte Landmaschinen

Welche Technologie ist notwendig, damit mithilfe Vehicle-to-X-Kommunikation Fahrzeuge via 5G, Sensoren oder direkt von anderen Verkehrsteilnehmern vor Gefahren gewarnt werden können, bevor diese überhaupt  sichtbar sind?

4:3(1)

Kollektive Wahrnehmung als Grundlage für autonomes Fahren

Valeo präsentiert auf der CES 2025 technologische Fortschritte zur Elektrifizierung, Autonomie und Software an zwei Standorten.

Software / Betriebssysteme / KI

KFZ-Regelsysteme (Motor, Fahrwerk, Komfort, Licht, Getriebe)

Messe CES

Valeo zeigt auf der CES 2025 die Mobilität von morgen

Texas Instruments (TI) präsentiert auf der CES neue Automotive-ICs, die in Fahrzeugen jeder Preisklasse für sicherere, immersivere Fahrerlebnisse sorgen.

Der Radarsensor AWRL6844 unterstützt während der Fahrt eine zu 98 % genaue Insassenerkennung und -lokalisierung zum Aktivieren des Gurtwarners. 

Elektronische Bauelemente

TI zeigt Edge-AI-gestützten Radarsensor und Automotive-Audioprozessoren

Kyocera stellt auf der CES 2025 unter anderem Aerial Displays, Millimeterwellen-Radartechnologie, Kamera-Lidar-Fusionssensorik und Bifokalspiegeln für sicheres und autonomes Fahren aus.

Ähnlich wie ein Head-up-Display zeigt der Bifokalspiegel von Kyocera ein vergrößertes virtuelles Bild in größerer Entfernung an, sodass Fahrer:innen beispielsweise mit Weitsichtigkeit ihren Fokus leichter anpassen und das Bild sofort klar sehen können.

HMI, Bedienelemente, Displays

Display im Automobil

Kyocera: Aerial Display, KI-basierter Abstandssensor und Kamera-Lidar-Fusionssensor

Wideye by AGC zeigt auf der CES Neuheiten für die nahtlose Integration von fortschrittlichen Sensoren wie Lidars sowie Kamerasystemen anhand konkreter Live-Anwendungen in Ganzglasdächern sowie hinter der Windschutzscheibe.

Das Hochleistungsglas von Wideye ermöglicht die nahtlose Integration von Lidar-Einheiten und Kameras in die Fahrzeuge.

Wideye by AGC integriert nahtlos Lidar-Sensoren ins Autoglas

Ein 60 GHz-mmWave-Radarsensor kombiniert Sitzbelegung, Kindererkennung und Einbruchschutz. Lokale KI reduziert Fehlalarme und spart Kosten durch weniger Hardware und Verkabelung – ideal für NCAP-konforme Sensorik im Innenraum.

Bild 1: Aufgaben der Sensorfunktionen im Fahrgastraum während der Fahrt 

 Weniger komplexe und günstigere Sensorik-Lösungen im Fahrzeug

Die Redaktion der HANSER automotive blickt noch einmal auf den vergangenen Monat zurück: Was war wichtig in der Branche, welche Highlights und Entwicklungen gab es? Wir haben die 16 wichtigsten Neuigkeiten aus dem April zusammengestellt.

Kein Mensch in München konnte sie nicht mitbekommen, und sei es nur wegen der vollen öffentlichen Verkehrsmittel und Straßen: die bauma, die Weltleitmesse für Baumaschinen, Baustoffmaschinen, Bergbaumaschinen, Baufahrzeuge und Baugeräte, fand vom 7. bis zum 13. April auf 200.000 m² Hallenfläche und mehr als doppelt so viel Außenfläche statt. Rund 600.000 Fachbesucher konnten dort auch den autonomen, batterieelektrischen Mining-Truck T 264 bestaunen: Der Muldenkipper war das größte Fahrzeug der bauma, ist so groß wie eine (kleine) Turnhalle und wiegt schon unbeladen mehr als 200 Tonnen.

Ladesäulen / Ladekonzepte

Stromversorgung

Lichttechnik

EMV-Messtechnik

Messtechnik

Elektrische / Magnetische Messtechnik

Das war im April aus Automotive-Sicht wichtig

NXP bringt die ADAS-Entwicklung mit intelligenter Radar-Sensorfusion auf das nächste Level: Zuverlässige Objekterkennung und schnelle Datenverarbeitung sorgen für mehr Sicherheit auf dem Weg zum autonomen Fahren.

Mit Radartechnologie ADAS-Anwendungen vorantreiben

Mit dem neuen 79-GHz-Kick-Sensor bietet Huf eine kompakte, präzise Lösung für radarbasierten Fahrzeugzugang. Ein europäischer Premiumhersteller bringt die Technologie erstmals in Serie.

Huf bringt seinen Kick-Sensor mit 79-GHz-Radargestentechnologie in Serie.

Huf erhält Serienauftrag für Radar-Kick-Sensor

Die Redaktion der HANSER automotive blickt auf den Mai 2025 zurück – was am wichtigsten war, sehen Sie in unserer Bildergalerie!

Batterien

Energiespeicherung

Messtechnik, Testlösungen, Diagnose

Das war diesen Mai automotive-relevant

Ein globaler Premium-Automobilhersteller hat Valeo mit der Entwicklung und Produktion eines neuen Imaging-Radarsystems für automatisiertes Fahren beauftragt.

Valeo erhält den Zuschlag für ein umfangreiches Imaging-Radarprogramm für automatisiertes Fahren von einem weltweit führenden Automobilhersteller.

Premium-OEM beauftragt Valeo mit Imaging-Radar

Mit bis zu 40 Experten entwickelt „Ignite by Forvia Hella“ sowohl softwaregestützte Erweiterungen bestehender Systeme als auch unabhängige Softwareprodukte wie eine Traffic Rules Engine.

Die Traffic Rules Engine ist ein wesentliches Software only-Produkt, an dem das Team von Ignite by Forvia Hella derzeit arbeitet.

Entwicklungs-Tools

Forvia Hella gründet neue Einheit für Software only-Produkte

Temperatur- und Feuchtigkeitserfassung in ADAS-Sensormodulen

 Für Fahrerassistenzsysteme spielen Sensormodule eine wichtige Rolle, die  korrekt funktionieren müssen. Um Zuverlässigkeit und Sicherheit dieser Module zu garantieren, kommen präzise Temperatursensoren zum Einsatz.

Für Fahrerassistenzsysteme spielen Sensormodule eine wichtige Rolle, die korrekt funktionieren müssen.

Um Sicherheits-Features moderner Fahrassistenzsysteme (Advanced Driver Assistance Systems, ADAS) wie etwa Totwinkelerkennung, Parkassistenz und Kollisionsvermeidung zu ermöglichen, sind Sensormodule wie etwa Kameras oder Radar- und Lidarsysteme unabdingbar. Die Daten, die von diesen Sensormodulen erfasst werden, sind von unmittelbarer Relevanz für die Sicherheit der Fahrzeuginsassen, sodass es darauf ankommt, dass diese Module über lange Zeit korrekt funktionieren. Zu den häufigsten Schadensursachen gehört es, wenn die Module über längere Zeit zu hohen Temperaturen oder Feuchtigkeit ausgesetzt werden.

Präzise Temperatursensoren in Kamera-, Radar- oder Lidar-Einheiten können dazu beitragen, die Langlebigkeit, Sicherheit und Zuverlässigkeit dieser Systeme zu verbessern. Zunächst einmal soll aber die Frage beantwortet werden, welchen Einfluss die Temperatur auf Kfz-Kameramodule hat.

Wie man in Bild 1 sieht, können in einem Auto bis zu sechs Kameras verbaut sein, die einen weiten Dynamikbereich, kurze Reaktionszeiten und eine hohe Empfindlichkeit bei schwachem Licht bieten müssen. Damit sich diese Anforderungen erfüllen lassen, gilt es den Bildsensor vor einem längeren Betrieb unter dem Einfluss hoher Temperaturen zu schützen.

Wie Bild 2 verdeutlicht, handelt es sich bei den Kameras im Fahrzeug oftmals um kleine, geschlossene Würfel mit einem Volumen von gut 20 cm³. Wegen fehlender aktiver Kühlung kann es hier leicht zu einem raschen Anstieg der Temperatur kommen. Bildsensoren sind üblicherweise für Temperaturen von –40 bis 125 °C (Sperrschichttemperatur) oder –40 bis 105 °C (Umgebungstemperatur) ausgelegt. Wird die Ober- oder Untergrenze eines dieser Bereiche erreicht, muss das zuständige elektronische Steuergerät (Electronic Control Unit, ECU) die Energiezufuhr des Bildsensors reduzieren oder ihn komplett abschalten, bis die Temperatur wieder in den normalen Bereich zurückgekehrt ist. Dementsprechend wichtig ist es, die Temperatur der Kamera exakt zu messen.

Leider können die Temperatursensoren, mit denen Bildaufnehmer häufig ausgestattet sind, einen Fehler von bis zu ±6 °C aufweisen, sodass die ECU die Kamerafunktion möglicherweise zu spät oder zu früh herunterfährt. Diese Fehlberechnungen können den Bildsensor dauerhaft beschädigen und damit zu einer Funktionseinschränkung des Fahrerassistenzsystems führen, die eine Instandhaltungsmaßnahme erforderlich macht. Abhilfe schafft das Hinzufügen eines eigenständigen Temperatursensors mit einer Messgenauigkeit von ±1 °C. Fingerzeige dafür, wie man den richtigen Temperatursensor für bestimmte Kameratopologien findet, liefert die Applikationsschrift „Improving System Reliability in Automotive and Industrial Cameras with Accurate Temperature Sensing“.

Bei einem Millimeterwellen-Sensor (mmWave) kann sich die Temperatur auf die Empfänger-Empfindlichkeit, die Verstärkung, das Eingangsrauschen und sogar die Sendeleistung auswirken. In Bild 3 ist zu sehen, wie der Host-Prozessor den Versuch macht, die Auswirkungen von Temperaturänderungen abzumildern, indem die Schaltungs-Konfigurationen bei laufendem Betrieb periodisch angepasst werden, um die Empfangsverstärkung und die Sendeleistung möglichst nah an den voreingestellten Werten zu halten.

Die Forderung nach hochpräzisen Temperaturmessungen resultiert aus der Notwendigkeit, einerseits eine maximale Radar-Performance zu erzielen und andererseits Schäden durch zu hohe Temperaturen zu vermeiden. Um diese Balance zu halten, ist es notwendig, Radarsensoren an ihren thermischen Grenzen zu betreiben und die Abschaltung erst möglichst nah an diesen Grenzen vorzunehmen. Das aber kann sich aus den folgenden Gründen durchaus schwierig gestalten:

<ul><li>Automobilhersteller verlangen zunehmend nach der Eignung für höhere Umgebungstemperaturen.</li><li>Aus Kostengründen ersetzen viele Hersteller die bisherigen Metallgehäuse durch solche aus Kunststoff. Metall ist allerdings ein besserer Wärmeleiter und diente oft zum Abführen der Wärme aus dem Modulinneren.</li><li>Aufgrund ihrer hohen Leistungsaufnahme erwärmen sich Radarchips stark.</li><li>Die eingebauten Temperatursensoren der Radarchips können einen Fehler von bis zu ±7 °C aufweisen, was die Leistungsfähigkeit des Chips einschränkt, denn wegen dieses Fehlers muss die Abschaltung bereits ±7 °C vor Erreichen des Grenzwerts erfolgen, um auf der sicheren Seite zu sein und Schäden auf jeden Fall auszuschließen.</li></ul>

Heutzutage wird bei der Messung der Innentemperatur von Radarchips eine Genauigkeit von ±1 °C angestrebt. Um dieses Ziel zu erreichen, kann man zwei separate Temperatursensoren einsetzen und eine differenzielle Temperaturmessung vornehmen, oder man verwendet einen ultraflachen Temperatursensor wie den TMP114, der unterhalb des Radarchips platziert wird. Weitere Informationen über die Implementierung differenzieller Temperaturmessungen bietet die Applikationsschrift „Component Temperature Monitoring Using Differential Temperature Measurements”. Genaueres über die Temperaturmessung unterhalb des jeweils interessierenden Bauteils enthält außerdem die Applikationsschrift mit dem Titel „Under-Component Monitoring with Ultra-Small Temperature Sensors”.

Lidar-Sensoren (Bild 4) können Daten über Objekte in kurzen, mittleren und langen Distanzen erfassen und eine in die Tiefe gehende Punktwolke ausgeben. Damit werden sie zu einer kritischen Komponente für die Sicherheit von ADAS-Features. Ein Lidar-Sensor enthält Laser-Arrays, Time-of-Flight-Sensoren (ToF) und eine Steuereinheit. Alle diese Funktionselemente müssen über eine Temperaturkompensation verfügen, um ihre Leistungsfähigkeit zu wahren. Temperaturänderungen können bei Lidar-Sensoren Auswirkungen auf die Entfernungsmessung haben, und beim Überschreiten der Marke von 70 °C kann sogar die Leistungsfähigkeit des Laser-Arrays beeinträchtigt werden. Die hohe Leistungsaufnahme des ToF-Sensors führt zu einer Eigenerwärmung, und bei ca. 105 °C muss der Controller nicht selten die Taktfrequenz absenken oder den Sensor komplett abschalten, damit ein thermisches Durchgehen ausgeschlossen ist.

Ein wichtiger Aspekt beim Design von Lidar-Systemen ist der angestrebte Automotive Safety Integrity Level (ASIL). Die Applikationsschrift „Meeting ASIL Requirements for LIDAR Systems Using Remote Temperature Sensors” enthält in diesem Rahmen einige Hinweise für die rasche Implementierung redundanter, diverser Temperatursensoren.

Wenn es zu Brüchen in den Linsen von Lidar- und Kameramodulen kommt, kann Feuchtigkeit die Optik im Innern beschädigen. Ein Automotive-tauglicher Feuchtigkeitssensor wie der HDC3020-Q1 ist in der Lage, sowohl die relative Feuchte als auch die Temperatur zu messen. Er kann somit Feuchtigkeit, die auf eine undichte Stelle hindeuten kann, erkennen und außerdem berechnen, wann der Taupunkt erreicht wird, was zur Bildung von Kondenswasser auf der Linse führen kann. Das System kann somit das Einleiten von Abhilfemaßnahmen anfordern.

Wie findet man den richtigen Temperatursensor?

Beim Evaluieren eines Temperatursensors kommt es darauf an, welche maximale Genauigkeit gewünscht ist, ob Alarmfunktionen oder andere Features benötigt werden und welche Kommunikationskanäle erforderlich sind. Wenn beispielsweise keine ADC-Kanäle verfügbar sind, wie es bei Surround-View- und einfachen Fahrerüberwachungs-Kameras oft der Fall ist, kann ein digitaler Temperatursensor an die I²C- oder SPI-Kanäle des FPD-Link-Serializers angeschlossen werden. Soll lediglich eine Grenzwertüberschreitung gemeldet werden – mit Hysterese – kommt ein Temperaturschalter in Frage, der mit einem GPIO-Pin verbunden wird. Ist ein ADC-Kanal verfügbar, kann ein analoger Temperatursensor zum Einsatz kommen, dessen Ausgangsspannung sich proportional zur Temperatur verändert, ohne durch Toleranzen externer Bauelemente wie einem diskreten Thermistor beeinflusst zu werden. Soll dennoch ein Thermistor verwendet werden, lösen siliziumbasierte lineare Thermistoren die Genauigkeits- und Zuverlässigkeitsprobleme, für die NTC-Thermistoren (mit negativem Temperaturkoeffizienten) bekannt sind, ohne die Vorteile der niedrigen Kosten und des geringen Platzbedarfs aufzugeben.

Die Anforderungen an eine präzise Diagnose mit dem Ziel, hochempfindliche, optische oder HF-basierte ADAS-Module über lange Zeit mit maximaler Leistung betreiben zu können, sind für alle diese Funktionen ähnlich. Präzise externe Temperatursensoren werden dadurch zu einem notwendigen Bestandteil von ADAS-Modulen, die sich rasch als sicherheitskritische Systeme in den Autos der Zukunft etablieren.  (eck)

Bryan Padilla ist Product Marketing Engineer bei Texas Instruments.

Texas Instruments Deutschland GmbH 

https://www.ti.com

<ul><li>System-on-Chips: 10-Gbit/s-Ethernet in der Zonenarchitektur und Telematik</li><li>Software-definierte Fahrzeuge: Zonale E/E-Architekturen wirksam absichern</li><li>Die Automobilbranche im Umbruch: Frischer Wind dank zunehmender Konnektivität</li><li>Automatisiertes Fahren: KI-basierte Generierung sicherheitskritischer Testfälle</li></ul>

Ausgabenartikel

Bild 1: ADAS-Sensoren in einem modernen Auto 

Bild 2: Kleines Kameramodul für Automotive-Anwendungen 

Bild 3: Empfangsverstärkung (a) und Sendeleistung (b) als Funktion der Temperatur 

Bild 4: Erfassungsbereich eines Lidar-Systems im Fahrzeug 

Bryan Padilla ist Product  Marketing Engineer  bei Texas Instruments.  

Texas Instruments

ausgabe 03/2025

ausgabe 02/2025

ausgabe 01/2025

Ansprechpartner

Kontakt

Zeitschrift

Mediadaten

Unsere Abos

Abo Kündigung

Mein Login

Impressum

AGB / Versandbedingungen für Buchbestellungen & Abonnement-Bedingungen für Fachzeitschriften

Datenschutzerklärung der Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG

Datenschutz

Messen - Testen -Diagnose

Automatisiertes Fahren

Connectivity

Safety & Security

THEMEN

Neue Produkte

NEUE PRODUKTE

OEM Supplier

Future Mobility

IAA Mobility

electronica

Elektromobilität - Nutzfahrzeuge

Elektromobilität bei Nutzfahrzeugen

Im Blickpunkt

Karriere bei HANSER

HANSER Fachbuch

HANSER eLibrary

HANSER eSolutions

HANSER eCampus

HANSER Corporate

HANSER Literaturverlage

Verlagsangebote

FORM+Werkzeug

Kunststoffe

Plastics Insights

QZ Qualität und Zuverlässigkeit

WB Werkstatt + Betrieb

Weitere Fachportale

Onlinearchiv

Online-Archiv

Newsletter

Verlag

Service Menu

xing

linkedin

Nachrichten

Termine

Wer bietet was?

Whitepaper

XingNewsFeed

AM Xing News Feed

Firmenlizenz + Campus-Lizenz

FACHARTIKEL_2020, FACHARTIKEL_2019, FACHARTIKEL_2018, FACHARTIKEL_2017, FACHARTIKEL_2016, FACHARTIKEL_2015, FACHARTIKEL_2014, FACHARTIKEL_2013, FACHARTIKEL_2012, FACHARTIKEL_2011, FACHARTIKEL_2010, FACHARTIKEL_2009, FACHARTIKEL_2008, FACHARTIKEL_2007, FACHARTIKEL_2006, FACHARTIKEL_2005, FACHARTIKEL_2004, FACHARTIKEL_2003, FACHARTIKEL_2002, FACHARTIKEL_2001, FACHARTIKEL_2000, FACHARTIKEL_1999, INTERVIEWARTIKEL_2020, INTERVIEWARTIKEL_2019

Sie haben bereits ein Abonnement? Einfach <hanser-login-link>einloggen/registrieren</hanser-login-link> und weiterlesen!

Hanser Kundencenter

Preise sind inklusive MWSt., ggf. zzgl. Versandkosten

Exklusiver Zugriff auf ausgewählte Inhalte

Zentrale Verwaltung Ihrer persönlichen Daten

Praxisorientierte Fachinformationen bequem von Zuhause aus

Einfach hier <hanser-login-link>einloggen/registrieren</hanser-login-link> und weiterlesen!

Sie wollen wissen, wie es weitergeht? Um diesen Inhalt zu lesen, müssen Sie sich bitte anmelden oder im Hanser Kundencenter registrieren.