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Mit diesen Komponenten automatisiert Bosch das Fahren

Automatisierte Mobilität

  • Automatisiertes Fahren hat Einfluss auf alle Bereiche im Auto und verlangt ein tiefes Systemverständnis.
  • Redundante Auslegung von sicherheitsrelevanten Systemen wie Bremse und Lenkung ist zwingende Voraussetzung.
  • Bosch fertigt viele der fürs automatisierte Fahren benötigten Komponenten im eigenen Haus.
  • Zuverlässige Umfelderkennung setzt Datenfusion von verschiedenen Sensor-Prinzipien voraus.

Stuttgart – Automatisiertes Fahren hat Einfluss auf alle Bereiche im Auto: Antrieb, Bremse, Lenkung, Anzeigeninstrumente, Navigation und Sensorik sowie die Vernetzung innerhalb und außerhalb des Fahrzeugs. Schlüssel zum Erfolg ist ein tiefes Verständnis aller Systeme im Fahrzeug. Darüber verfügt Bosch wie kaum ein zweiter Automobilzulieferer weltweit, auch weil das Technologie- und Dienstleistungsunternehmen die im Folgenden aufgeführten und für das auto-matisierte Fahren benötigten Komponenten überwiegend selbst fertigt.

Connected Horizon: Automatisiert fahrende Fahrzeuge sind auf Umfeldinformationen angewiesen, die über den Erfassungsbereich der Sensoren hinausgehen. Benötigt werden Echtzeit-Verkehrsdaten, etwa zu Staus und Unfällen. Das lässt sich nur über die Vernetzung der Fahrzeuge mit einem Server lösen. Bosch hat dafür den Connected Horizon entwickelt. Das System ermöglicht eine dynamische Streckenvorausschau der Fahrroute und entsprechende Anpassungen der Fahrstrategie. Der Connected Horizon lässt automatisierte Fahrzeuge vorausdenken. Das erhöht den Komfort und die Sicherheit beim Fahren. Gefahrenstellen hinter einer Kurve oder Bergkuppe kennt das vernetzte Fahrzeug rechtzeitig und kann früher vom Gas gehen.

Elektrolenkung: Eine Schlüsseltechnologie für automatisiertes Fahren ist die ausfallsichere, elektrische Servolenkung. Die Fail-Operational-Fähigkeit ermöglicht dem Fahrer oder dem automatisiert fahrenden Auto auch in der Rückfallebene notwendige Lenkungsfunktionalitäten aufrecht zu erhalten. So kann im seltenen Fall eines Fehlers mindestens 50 Prozent der elektrischen Lenkkraftunterstützung zur Verfügung gestellt werden. Mit dieser Technologie können Autohersteller die Ausfallsicherheitsanforderungen erfüllen, die zum Beispiel das amerikanische Verkehrsministerium und die US-Bundesbehörde für Straßen- und Fahrzeugsicherheit (National Highway Traffic Safety Association) in ihrer Richtlinie für automatisierte Fahrzeuge (Federal Automated Vehicles Policy) festgelegt haben.

ESP: Eine zentrale Rolle für automatisiertes Fahren kommt dem elektronischen Stabilitätsprogramm zu. Wenn die Fahraufgabe an das Auto delegiert wird, stellt das an sicherheitsrelevante Systeme wie die Bremse besondere Anforderungen. Um die größtmögliche Verfügbarkeit bei einem Ausfall sicherzustellen, wird eine Absicherung in Form von Redundanz benötigt. Ohne dass der Fahrer eingreifen muss, können das ESP und der elektromechanische Bremskraftverstärker iBooster (siehe unten) unabhängig voneinander ein Auto abbremsen. Bosch bietet ESP in einem modularen Baukasten an, in dem für alle Anforderungen und Voraussetzungen das passende System enthalten ist.

HMI: Automatisiertes Fahren verändert die Fahrzeugbedienung und verlangt nach modernen Konzepten für die Kommunikation zwischen Fahrer und Fahrzeug. Der Fahrer muss das System intuitiv erfassen und bedienen können. Mit seinen innovativen Anzeigeninstrumenten liefert Bosch auch hier bereits ansprechende Lösungen: Maximale Flexibilität bei der Verarbeitung und der brillanten Anzeige von Inhalten bietet beispielsweise das displaybasierte Kombi-Instrument. Mit Head-up-Displays stellt Bosch Informationen wie Geschwindigkeit, Navigation und Warnungen direkt im Blickfeld des Fahrers dar. Gleichzeitig wird das erzeugte Bild so in die Szenerie außerhalb des Autos eingefügt, das beides in einem Abstand von etwa zwei Metern vor dem Fahrzeug miteinander zu verschmelzen scheint.

iBooster: Mit dem iBooster hat Bosch einen vakuumunabhängigen, elektromechanischen Bremskraftverstärker entwickelt, der die Anforderungen an ein modernes Bremssystem erfüllt. Er ist für alle Antriebskonzepte einsetzbar und eignet sich insbesondere für Hybrid- und Elektrofahrzeuge. Beim iBooster wird die Betätigung des Bremspedals über einen integrierten Pedalweggeber erfasst und an das Steuergerät weitergeleitet. Das Steuergerät berechnet die Ansteuersignale für den Elektromotor, der sein Drehmoment über ein zweistufiges Getriebe in die geforderte Unterstützungskraft umsetzt. Die vom Verstärker gelieferte Kraft wird in einem Standard-Hauptbremszylinder in Hydraulikdruck umgewandelt.

Karten: Ohne hochauflösende, hochaktuelle Karten wird es automatisiertes Fahren nicht geben. Die Karten liefern den Fahrzeugen Informationen zu veränderlichen Verkehrssituationen wie Staus oder Baustellen, die über den Erfassungsbereich der On-Board-Sensoren hinausgehen. Boschs Radar- und Videosensoren erfassen und liefern aus dem fließenden Verkehr wichtige Daten für die Erstellung von hochauflösenden Karten für das automatisierte Fahren.

Lidarsensor: Neben Radar-, Video- und Ultraschallsensoren setzt Bosch Lidarsensoren in seinen automatisiert fahrenden Testautos ein. Die verschiedenen Sensorprinzipien ergänzen einander sehr gut und sorgen mittels Datenfusion für eine zuverlässige Umfelderkennung. Davon ausgehend, leiten automatisiert fahrende Autos ihre Fahrstrategie ab. Bosch sieht in Lidarsensoren eine wichtige Ergänzung seines Portfolios.

Radarsensor: Radarsensoren liefern in einer Entfernung von bis zu 250 Metern als eines von mehreren Sensor-Prinzipien wichtige 360-Grad-Umfeldinformationen für automatisiert fahrende Autos. Die Hauptaufgabe eines Radarsensors ist das Erkennen von Objekten sowie die Messung von deren Geschwindigkeit und Position im Vergleich zur Bewegung des eigenen Fahrzeugs. Dazu senden Bosch-Radarsensoren über eine Sendeantenne frequenzmodulierte Radarwellen im Frequenzbereich zwischen 76 und 77 GHz aus. Diese werden von Objekten vor dem Fahrzeug reflektiert. Die Relativgeschwindigkeit und die Entfernung von Objekten werden anhand des Dopplereffekts und der Zeitverzögerung gemessen, die beide Frequenzverschiebungen zwischen gesendetem und empfangenem Signal erzeugen. Aus dem Vergleich von Amplitude und Phase der gemessenen Radarsignale ist ein Rückschluss auf die Position des Objekts möglich.

Ultraschallsensor: Ultraschallsensoren werden beim automatisierten Fahren vor allem für die Umgebungserkennung im Nahbereich bis zu sechs Metern und bei niedrigen Geschwindigkeiten, zum Beispiel beim Parken, benötigt. Die Sensoren funktionieren nach dem Echolotprinzip, mit dem sich beispielsweise auch Fledermäuse orientieren. Sie senden kurze Ultraschallimpulse aus, die von Hindernissen reflektiert werden. Die Echosignale werden von den Sensoren registriert und von einem zentralen Steuergerät ausgewertet.

Videosensor: Die Stereo-Videokamera von Bosch liefert mit einer 3D-Messreichweite von über 50 Metern wichtige optische Informationen über das Fahrzeugumfeld. Die beiden hochsensiblen Bildsensoren mit Farberkennung und CMOS-Technik (Complementary Metal Oxide Semiconductor) haben eine Auflösung von 1 280 mal 960 Bildpunkten und können starke Kontraste verarbeiten. Der Abstand zwischen den optischen Achsen der beiden Objektive beträgt gerade einmal zwölf Zentimeter. Die Stereo-Videokamera erfasst nicht nur Objekte räumlich und bestimmt deren Entfernung, sondern erkennt vor allem auch Freiflächen. Die Informationen des Sensors werden mit Daten anderer Sensor-Prinzipien zu einem Umfeldmodell für automatisiert fahrende Autos fusioniert.

Mobility Solutions ist der größte Unternehmensbereich der Bosch-Gruppe. Er trug 2017 nach vorläufigen Zahlen mit 47,4 Milliarden Euro 61 Prozent zum Umsatz bei. Damit ist das Technologieunternehmen einer der führenden Zulieferer der Automobilindustrie. Der Bereich Mobility Solutions verfolgt die Vision einer unfallfreien, emissionsfreien und stressfreien Mobilität der Zukunft und bündelt seine Kompetenzen in den drei Domänen – Automatisierung, Elektrifizierung und Vernetzung. Seinen Kunden bietet der Bereich ganzheitliche Mobilitätslösungen. Die wesentlichen Geschäftsfelder sind: Einspritztechnik und Nebenaggregate für Verbrennungsmotoren sowie vielfältige Lösungen zur Elektrifizierung des Antriebs, Fahrzeug-Sicherheitssysteme, Assistenz- und Automatisierungsfunktionen, Technik für bedienerfreundliches Infotainment und fahrzeugübergreifende Kommunikation, Werkstattkonzepte sowie Technik und Service für den Kraftfahrzeughandel. Wichtige Innovationen im Automobil wie das elektronische Motormanagement, der Schleuderschutz ESP oder die Common-Rail-Dieseltechnik kommen von Bosch.

Die Bosch-Gruppeist ein international führendes Technologie- und Dienstleistungsunternehmen mit weltweit rund 400 500 Mitarbeitern (Stand: 31.12.2017). Sie erwirtschaftete im Geschäftsjahr 2017 nach vorläufigen Zahlen einen Umsatz von 78 Milliarden Euro. Die Aktivitäten gliedern sich in die vier Unternehmensbereiche Mobility Solutions, Industrial Technology, Consumer Goods sowie Energy and Building Technology. Als führender Anbieter im Internet der Dinge (IoT) bietet Bosch innovative Lösungen für Smart Home, Smart City, Connected Mobility und Industrie 4.0. Mit seiner Kompetenz in Sensorik, Software und Services sowie der eigenen IoT Cloud ist das Unternehmen in der Lage, seinen Kunden vernetzte und domänenübergreifende Lösungen aus einer Hand anzubieten. Strategisches Ziel der Bosch-Gruppe sind Lösungen für das vernetzte Leben. Mit innovativen und begeisternden Produkten und Dienstleistungen verbessert Bosch weltweit die Lebensqualität der Menschen. Bosch bietet „Technik fürs Leben“. Die Bosch-Gruppe umfasst die Robert Bosch GmbH und ihre rund 450 Tochter- und Regionalgesellschaften in rund 60 Ländern. Inklusive Handels- und Dienstleistungspartnern erstreckt sich der weltweite Fertigungs-, Entwicklungs- und Vertriebsverbund von Bosch über fast alle Länder der Welt. Basis für künftiges Wachstum ist die Innovationskraft des Unternehmens. Bosch beschäftigt weltweit 62 500 Mitarbeiter in Forschung und Entwicklung an 125 Standorten.

Mehr Informationen unter www.bosch.com, www.iot.bosch.com, www.bosch-presse.de, www.twitter.com/BoschPresse.