Sensortechnik wird in den Fahrzeugen, die wir in Zukunft fahren, eine zunehmend wichtigere Rolle spielen. Sowohl die Zahl der Sensoren als auch ihre Vielfalt nehmen fortwährend zu. Schätzungen zufolge werden die Automobilhersteller bis zum Jahr 2020 jedes Jahr mehr als zehn Milliarden Sensoren verbauen. Um die Automobilbranche bei dieser Entwicklung zu unterstützen, muss auch die Halbleiterindustrie tätig werden.

Mehrere Faktoren beeinflussen derzeit den Automobilsektor. Energieeffizienz, die Verkleinerung von Motoren, der Übergang auf Hybrid-Elektrofahrzeuge (HEV) und Elektrofahrzeuge (EV) sowie ein erhöhtes Sicherheitsbedürfnis zählen zu den treibenden Größen. So unterschiedlich sie auf den ersten Blick erscheinen, eines haben sie gemeinsam: Jeder dieser Sachverhalte baut auf eine präzise, wiederholbare, zuverlässige und zeitnahe Erfassung von Daten.

Einfluss auf Sensorsysteme

Fahrerassistenzsysteme können nicht nur das Umfeld des Fahrzeugs überwachen, sondern auch die Aufmerksamkeit des Fahrers.

Fahrerassistenzsysteme können nicht nur das Umfeld des Fahrzeugs überwachen, sondern auch die Aufmerksamkeit des Fahrers. Melexis

Den größten Einfluss auf die Energieeffizienz haben hauptsächlich internationale Umweltgesetzgebungen. Dazu zählen etwa grundlegende Änderungen in der Art und Weise, wie die OEMs ihre Autos bauen müssen, um sowohl den Kraftstoffverbrauch als auch das Fahrzeuggewicht zu verringern. Sie ersetzen dabei die herkömmlichen, mechanisch basierten Systeme durch ein entsprechendes, elektronisches Gegenstück. Etwa müssen Hersteller Magnetsensoren mit hoher Linearität so spezifizieren, dass der vom Fahrer auf das Pedal ausgeübte Druck dem der Drosselklappe entspricht. Zudem sind Magnetsensoren mit hoher Winkelauflösung erforderlich, um die Position des Lenkrads zu bestimmen.

Erhebliche Auswirkungen auf die Sensoren, die sich unterhalb der Motorhaube befinden, hat die Verkleinerung der Motoren. Um den Kraftstoffverbrauch zu senken, nutzen die Automobilhersteller Turbolader und direkte Kraftstoffeinspritzung, um so aus einem kleineren Verbrennungsvolumen mehr Leistung erzielen zu können. Die daraus resultierenden kleineren Motorabmessungen führen jedoch zu einer höheren Wärmeentwicklung. Motormanagementsysteme fordern bei höheren Temperaturen enge Toleranzen und stellen Sensorsysteme vor neue Herausforderungen.

Auch der zunehmende Übergang von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor auf HEVs und EVs geht nicht ohne weiteres an den Sensorherstellern vorbei. Studien von Strategy Analysts deuten darauf hin, dass HEVs und EVs bis zum Jahr 2025 fast 15 Prozent aller Neuwagenkäufe ausmachen, während andere Studien davon ausgehen, dass sich diese Zahl bis zum Jahr 2040 mehr als verdreifacht. Dies hat einen erheblichen Einfluss auf den Betrieb von Fahrzeugsystemen. Da Entwickler Wechselrichter immer kompakter entwerfen, müssen sie in der Lage sein, höhere Stromdichten zu bewältigen. Sensorenhersteller müssen deshalb ihre Stromsensoren an die erhöhten Anforderungen anpassen.

Gerade in Fahrzeugen der Oberklasse kommen zunehmend komplexe Sicherheitsfeatures zum Einsatz, die den Einbau von umfangreicher Sensorik erfordern. Dazu zählt beispielsweise die ToF-Technik (Time of Flight). ToF-basierte Gestenerkennung findet sich bereits in einigen Autos der Oberklasse. Allerdings ist dies aber erst der Anfang und die Technik bietet noch Spielraum nach oben. ToF-Lösungen bieten sich aber auch für den Einsatz in der Fahrerüberwachung an. Auf diese Weise kann das Fahrerassistenzsystem (ADAS) des Fahrzeugs prüfen, ob sich der Fahrer tatsächlich auf die Straße konzentriert oder ob er abgelenkt oder ermüdet ist. Gegebenenfalls kann das Fahrerassistenzsystem auf irgendeine Art intervenieren. Dies verbessert nicht nur die Sicherheit von Fahrgästen, Fußgängern und Fahrern, sondern führt langfristig auch zum Ziel des autonomen Fahrens.

Erfahren Sie auf der nächsten Seite, wie Sensorsysteme autonomes Fahren möglich machen.

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