Neue Radargeneration soll Anforderungen des automatisierten Fahrens realisieren

Redakteur: Benjamin Kirchbeck

Bei der Realisierung künftiger automatisierter Fahrfunktionen ist eine hohe Präzision der Reichweitenauflösung, Objekterkennung und Messgenauigkeit der Geschwindigkeit von hoher Bedeutung. Continental will diese Anforderungen mit seiner fünften Radargeneration lösen.

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Durch 77 GHz-Technologie, steigt die Auflösung der Sensoren weiter und ermöglicht beispielsweise eine genauere Detektion kleinerer Gegenstände.
Durch 77 GHz-Technologie, steigt die Auflösung der Sensoren weiter und ermöglicht beispielsweise eine genauere Detektion kleinerer Gegenstände.
(Bild: Continental)

Continental bringt ab 2019 die fünfte Generation seiner Nah- und Fernbereichsradarsensoren auf den Markt. Die neue Generation hat nicht nur eine höhere Leistungsfähigkeit, sie basiert auch auf einem skalierbaren Baukastenprinzip, das mit seinen abgestuften Funktionsumfängen unterschiedliche Anforderungen und elektrisch-elektronische (E/E) Architekturen der Fahrzeughersteller flexibel unterstützt.

Durch den weltweiten Trend auf 77 GHz-Technologie zu setzen, steigt die Auflösung der Sensoren weiter und ermöglicht beispielsweise eine genauere Detektion kleinerer Gegenstände, wie zum Beispiel ein verlorenes Reserverad oder ein abgefallener Auspuff. Beim Fernbereichsradar sind je nach erwünschter Leistung in der obersten Ausbaustufe bis zu 300 m Reichweite und ein Öffnungswinkel von ±60° möglich. Mit dem Nahbereichsradar lassen sich erstmals neben Funktionen wie Toter-Winkel-Warnung, Spurwechselassistent oder Ausparkhilfen auch präzise Einparkfunktionen einfach realisieren.

„Mit der fünften Generation unserer leistungsfähigen und bewährten Radarsensoren eröffnen wir neue Möglichkeiten für moderne Assistenzsysteme“, sagte Karl Haupt, Leiter des Geschäftsbereichs Fahrerassistenzsysteme bei Continental. „ Insbesondere die Elevationsmessfähigkeit unserer Radarsensoren ermöglicht eine noch präzisere Erkennung von unterschiedlichsten, auch kleineren, Objekten.“

Die Radarsensoren von Continental beruhen auf einem hoch ausgereiften Radarverfahren, in dem die Expertise von bisher vier Generationen und nahezu 30 Millionen Einheiten im Serieneinsatz steckt. Der Entwicklungssprung der neuen Generation liegt, gemessen an ihrem jeweiligen Leistungsumfang, in ihrer Kompaktheit und flexiblen Nutzung. „Das erleichtert den Einsatz über ganze Fahrzeugplattformen hinweg“, erläuterte Norbert Hammerschmidt, Leiter Programm-Management Radar bei Continental.

„Des Weiteren kann die fünfte Generation durch eine definierte Schnittstelle im Sensor und modulare Hard- und Software wahlweise als Stand-alone Produkt oder auch als reiner Radarkopf ohne eigene Auswertung genutzt werden.“ In diesem Fall wird das vom Radar produzierte Umgebungsbild an ein zentrales Steuergerät, wie die Assisted & Automated Driving Control Unit, gesendet.

So lassen sich unterschiedliche E/E-Architekturen von Fahrzeugen mit einem Sensorkonzept abdecken. Neben heutigen Standards bei Bussystemen wie High-Speed CAN und CAN-FD ist die fünfte Generation durch das Hardware-Konzept bereits für Automotive Ethernet vorbereitet. „Damit steht beispielsweise die nötige Bandbreite für die Übertragung von Sensorrohdaten an unsere Assisted & Automated Driving Control Unit zur Verfügung“, sagte Hammerschmidt.

Gesteigerte Leistungsfähigkeit durch höhere Auflösung und präzisere Erkennung

Zu den Merkmalen der neuen Generation gehört unter anderem eine höhere Auflösung im Vergleich zu den vorherigen Radargenerationen, durch die ein exakteres Bild der Verkehrssituation gewonnen wird. Darüber hinaus kann durch die Elevations-Messfähigkeit auch die Höhe von Objekten bestimmt werden. Hiermit können beispielsweise Stauenden unter einer Brücke oder auch Straßenbegrenzungen wie Randsteine erkannt werden.

Schon die Einstiegsvariante des Fernbereichsradars hat eine Reichweite von 200 m und einen Öffnungswinkel von ±45°. Die in Vorbereitung befindliche Ausbaustufe wird 300 m nach vorne schauen, und das mit ±60° Öffnungswinkel. „Ein großer Öffnungswinkel ist wichtig, um eine autonome Notbremsung bei querendem Verkehr an Kreuzungen zu unterstützen und dabei auch (motorisierte) Zweiradfahrer sicher zu erkennen“, so Hammerschmidt. Solche Sicherheitsanforderungen müssen ab 2020 alle Neuzulassungen erfüllen, um beim European New Car Assessment Programme (Euro NCAP) eine Bestnote von „fünf Sternen“ zu erreichen.

Werden vier der Nahbereichsradarsensoren an den jeweiligen Fahrzeugecken verbaut, so ermöglichen der größere Öffnungswinkel und die höhere Auflösung einen nahtlosen 360 ° Radar-Sicherheitsgürtel rund um das Fahrzeug. Solch detailgetreue und nahtlose Darstellung der gesamten Fahrzeugumgebung ist wichtig, damit beim automatisierten Fahren die Aufgaben des Fahrers durch das Fahrzeug übernommen werden können. Im Zusammenspiel mit weiteren Sensoren wie Kamera, Surround View-Systeme und 3D Flash LiDAR rückt damit das Ziel, ein dem Menschen gleichwertiges oder besseres Verständnis des Fahrzeugumfeldes zu erreichen, näher.

Eine bewährte Stärke der Radarsensoren von Continental findet sich ebenfalls in der fünften Generation: Das sogenannte Auto-Alignment korrigiert Abweichungen von der Ideallage des Sensors am Einbauort im Fahrzeug automatisch durch eine Softwarefunktion.

Um die weltweit steigende Nachfrage bedienen zu können, baut Continental die Fertigungskapazitäten stetig aus. So startete im Oktober dieses Jahres die Fertigung von Fernbereichsradarsensoren in Shanghai, China. Ziel ist es, jährlich mehrere Millionen Stück zu produzieren, um der hohen Nachfrage vor Ort nachzukommen. Die Sensoren werden außerdem in Deutschland, den USA und auf den Philippinen produziert.

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