Frontkameras für das automatisierte Fahren

Christophe Minster, Portfolio Director ADAS bei ZF, bemerkt gleich zu Beginn des Gesprächs mit AUTOMOBIL-ELEKTRONIK, dass ZF ein ganz wesentlicher Player im Markt für Frontkameras ist: „Wir haben bei der S-Cam 3.5 über 50 % des Marktes gewonnen.“ Bei der S-Cam 3.5 handelt es sich um eine Kamera auf Basis des Bildverarbeitungs-Prozessors EyeQ3 der Intel-Tochter Mobileye. SOP für die ersten Kameras dieser dritten Mobileye-Generation hatte ZF im Jahr 2015. Mittlerweile laufen im ZF-Werk in Peterlee/Nordengland jede Woche 33.000 Kameras des Typs S-Cam 3.5 vom Band. Diese Kameras eignen sich für ADAS-Funktionen wie LDW, LKA, FCW, TSR, zur Fahrzeug- und Fußgänger-Erkennung, zur Steuerung von Scheinwerfern, für rein kamerabasiertes ACC sowie zur Erkennung der Fahrbahnoberfläche und von Trümmern, Steinen etc. auf der Fahrbahn.

Christophe Minstere: „Den autonom und elektrisch fahrenden Fahrzeugen gehört die Zukunft.“ Alfred Vollmer

Mitte 2018 will ZF in den USA die neue Kamerageneration S-Cam 4.6 herstellen und sie ab etwa Juni 2019 dann auch in Peterlee produzieren: auf Basis des EyeQ4-Prozessors von Mobileye. Diese Kamera wird eine im Vergleich zur aktuellen Ausführung achtfache Rechenleistung aufweisen, was eine leistungsstarke Objekterfassung ermöglicht, sodass große Automobilhersteller im Rahmen des automatisierten Fahrens auf die S-Cam 4 setzten, betont Christophe Minster. Bereits 2020 beabsichtigt ZF, pro Woche rund 70.000 Stück dieser Sensoren in Peterlee produzieren. Da Peterlee nur einer von drei ZF-Standorten ist, die sich auf die Fertigung von Kameras spezialisiert haben, plant das Friedrichshafener Unternehmen offensichtlich den Absatz beachtlicher Stückzahlen.

Links eine S-Cam 2.0 (ältere Generation), in der Mitte eine S-Cam für den Einsatz in Lkws und rechts die aktuelle S-Cam 3.5. Bild: ZF

Tricam, die High-End-Kamera

Als High-End-Produkt für automatisierte Fahrzeuge steht die Tricam bei ZF bereits in den Startlöchern. Sie enthält drei Sensoren und drei Objektive unterschiedlicher Brennweite (Fischauge, Normal und Tele) sowie die Elektronik zur Auswertung auf Basis des EyeQ4-Chips. Allerdings wird sie auch etwa zwei- bis dreimal so viel kosten wie eine S-Cam 4.6. Die Tricam ermöglicht das Fahren bis Level 2 rein auf Kamerabasis – ganz ohne Radar oder Lidar. Dabei vereint diese Kamera ein 150-Grad-Fischauge, das 80 m weit blicken kann, mit einem 52-Grad-Normalobjektiv, das Objekte bis in 150 m Entfernung erfasst, und einem 28-Grad-Teleobjektiv für die Objekterkennung bis in 300 m Entfernung.

Durch das Zusammenspiel von Kamera, Lidar und Radar lassen sich die meisten Szenarien beim automatisierten Fahren erfassen. ZF

Bereit für Robotaxis

„Wir glauben, dass Robotaxis die ersten Fahrzeuge sind, die in der Lage sein werden, vollautomatisiert zu fahren“, erklärt Christophe Minster. „Eine Geschwindigkeit von 60 km/h können wir ohne Probleme erreichen.“ Dass diese Geschwindigkeit in vielen Fällen ausreiche, zeige der aktuelle Feldversuch mit automatisierten Fahrzeugen im Pariser Bezirk La Defense, wo das Fahrzeug derzeit mit bis zu 30 km/h unterwegs sein könne, aber aufgrund des hohen Verkehrsaufkommens oft nur 10 km/h fahren könne.

In Peterlee/England fertigt ZF die S-Cam 3.5 in einem Reinraum der Klasse 10.000, wobei hierfür momentan nur Klasse 100.000 gefragt ist. Alfred Vollmer

Insgesamt erwartet ZF eine Disruption, bei der sich die Automobilindustrie bis zum Jahr 2030 gewaltig verändern wird. So komme es zunächst zu einer Annäherung zwischen der Mobilität auf Abruf und den fahrerlosen sowie Connected-Vehicles, die innerhalb der nächsten vier bis sechs Jahre auf den Markt kommen werden. In einer nächsten Phase ermöglichten fahrerlose Autos dann Shared-Ownership-Geschäftsmodelle. „2025 werden die Kosten von Elektrofahrzeugen die Parität mit Fahrzeugen erreichen, die mit einem Verbrennungsmotor ausgerüstet sind“, prognostiziert Christophe Minster. Damit sei dann der Weg geebnet für die Zeit, in der Connected-Cars und Big-Data neue Ertrags- und Effizienz-Ströme über die gesamte Lebensdauer eines Fahrzeugs hinweg ermöglichten.

Die Redaktion erfuhr vor Ort in Peterlee, dass jeweils sechs Kamera-Boards auf einer Leiterplatte gefertigt beziehungsweise mit den elektronischen Bauelementen bestückt werden, wobei die Kamera S-Cam 3.5 aus insgesamt 420 Einzelteilen besteht. ZF

Deshalb gehe es jetzt darum, automatisierte Systeme zu bauen, diese zu testen und vor allem mit der Validierung zu beginnen. Ab 2019 stehen für ZF dann bis nach 2025 die Validierung, Zertifizierung und die Einführung von Robotaxis auf dem Programm, die in einem klar abgegrenzten Gebiet (Geo-Fenced Zone) unterwegs sind. Ab 2023 könnten diese Robotaxis – bei Bedarf als Sammeltaxis – auch jenseits einer Geo-Fenced-Zone unterwegs sein. Ab dann bestehe zudem die Möglichkeit, dass auch persönliche fahrerlose Individualfahrzeuge auf den Markt kommen.

Seine Quintessenz: „Den autonom und elektrisch fahrenden Fahrzeugen gehört die Zukunft“, und die automobilen Megatrends autonomes Fahren sowie Elektromobilität stünden auch bei ZF ganz oben auf der Agenda. Als weltweit drittgrößter Automobilzulieferer wolle ZF diese Themen auch aktiv mit gestalten.

(av)