Anwendung
Hochauflösende Sensoren revolutionieren die Fahrzeugsicherheit
Der neue hochauflösende Raddrehzahlsensor von TE
Autonome Fahrzeuge bieten eine unglaubliche Vision für unsere Zukunft, einschließlich des Potenzials, die Landschaft und die Funktionsweise unserer Städte neu zu gestalten, die Sicherheit der Fahrgäste zu verbessern und bedarfsgesteuerte Verkehrsnetze bereitzustellen. 1-4 Nicht nur vollständig autonome Fahrzeuge profitieren von der fortschreitenden Sensortechnologie. Nahezu alle Fahrzeuge sind mittlerweile mit einem gewissen Grad an fortschrittlichen Fahrerassistenzsystemen (Advanced Driver Assistance Systems, ADAS) ausgestattet. Im Gegensatz zu herkömmlichen Sicherheitssystemen wie dem Antiblockiersystem (ABS) handelt es sich bei ADAS um hochentwickelte Technologien, die den Fahrer aktiv bei der Entscheidungsfindung und der Übernahme der Kontrolle in bestimmten Situationen unterstützen sollen. Die Verbraucher erwarten heute, dass diese Fahrzeuge mit ADAS-Sicherheitsfunktionen ausgestattet sind. 50 % der Kunden geben an, dass sie ADAS-Funktionen serienmäßig und nicht als Sonderausstattung erwarten.5
Der Erfolg von halb- oder vollautonomen Sicherheitsfunktionen hängt vollständig von der Qualität der Daten ab, die dem System zur Verfügung gestellt werden. Angesichts der steigenden Sicherheitserwartungen von Kunden und Aufsichtsbehörden müssen OEMs und Tier-1-Zulieferer überlegen, wie sie die immer strengeren Anforderungen mit dem Druck, wettbewerbsfähig zu bleiben, in Einklang bringen können.
Wenn Menschen an Fahrzeugsensoren denken, konzentrieren sie sich oft auf Sichtsysteme, die Autos bei der Navigation in der Außenwelt unterstützen. Die Sensoren im Fahrzeug sind jedoch für die Funktionalität und Sicherheit ebenso wichtig. Wegsensoren und Resolver sind für eine präzise Motorsteuerung unerlässlich, während Feuchtigkeits- und Temperatursensoren die interne Umgebung überwachen, um die Systemzuverlässigkeit zu verbessern. Raddrehzahlsensoren spielen eine wichtige Rolle bei der Bereitstellung von Rückmeldungen zu den Fahrbedingungen, indem sie dazu beitragen, ein Blockieren der Räder bei starkem Bremsen zu verhindern und die Stabilität des Fahrzeugs zu gewährleisten.6 Interne Sensoren sind das Rückgrat der modernen Fahrzeugsicherheit und sorgen dafür, dass die Systeme effizient und sicher arbeiten.
Die Genauigkeit dieser Sensoren ist von entscheidender Bedeutung, insbesondere bei vollständig autonomen Fahrzeugen und solchen, die mit fortschrittlichen Fahrerassistenzsystemen ausgestattet sind. Unzuverlässige Sensordaten können zu ernsthaften Risiken führen, weshalb die Einhaltung höchster Zuverlässigkeitsnormen für eine konsistente und sichere Leistung von entscheidender Bedeutung ist.7
Über die Zukunft der autonomen Fahrtechnologien gibt es viele unterschiedliche Vorstellungen, aber eines ist klar: Es besteht die Notwendigkeit, die Sicherheit und Leistungsfähigkeit von Fahrzeugen in einer immer komplexeren Fahrumgebung weiter zu verbessern. Hochauflösende Raddrehzahlsensoren sind eine Möglichkeit, genau das zu erreichen, und in diesem Artikel wird ihre Rolle bei der Verbesserung von Sicherheitssystemen untersucht.
Raddrehzahlsensoren
Raddrehzahlsensoren sind für die Bestimmung der Richtung und der Drehzahl jedes einzelnen Rads von entscheidender Bedeutung. Sie sind ein wesentlicher Bestandteil von Antiblockiersystemen (ABS), elektronischer Stabilitätskontrolle (ESC) und Antriebsschlupfregelung (ASR), die diese Daten nutzen, um die richtige Bremskraft aufzubringen und Probleme wie das Blockieren der Räder zu verhindern. Raddrehzahlsensoren können auch zur Unterstützung verschiedener anderer Fahrzeugsysteme eingesetzt werden, wie z. B. zur Geschwindigkeits-/Kilometerstandserfassung und für Funktionen des Advanced Driver-Assistance System (ADAS), einschließlich der Planung von Bewegungspfaden, Notbremsungen, Kollisionsvermeidung, verbesserter Berganfahrhilfe, Stauassistent und mehr.
Diese Sensoren arbeiten unter anspruchsvollen Bedingungen, sind extremen Temperaturen ausgesetzt und nur bedingt vor Schmutz und Ablagerungen geschützt. Bei starkem Bremsen erzeugt die Reibung erhebliche Wärme, was innerhalb von Sekunden zu schnellen Temperaturschwankungen führt.
Ein typischer moderner Raddrehzahlsensor misst die Rotationsdaten des Rades mit Hilfe eines magnetischen Encoderrings, der sich am Sensor vorbeibewegt. Wenn sich das Encoderrad dreht, erfassen die empfindlichen Elemente Änderungen der Magnetfeldstärke. Der ASIC wandelt dann die erfasste Feldstärke in Impulse um, die an das Fahrzeugsteuergerät, typischerweise das Bremssteuergerät, gesendet werden.
Obwohl Raddrehzahlsensoren seit vielen Jahren in ABS-Systemen eingesetzt werden, haben viele bestehende Designs Schwierigkeiten, die steigenden Anforderungen moderner ADAS-Systeme zu erfüllen, einschließlich der Regelung bei sehr niedrigen Geschwindigkeiten oder der Erkennung kleiner Richtungsänderungen. Dies kann die Leistung und Zuverlässigkeit automatisierter Fahrsysteme beeinträchtigen und die Aufgaben einschränken, die ohne menschliches Eingreifen ausgeführt werden können, um eine bessere Präzision zu erreichen.
Hochauflösende Raddrehzahlsensoren
Als Reaktion auf die Einschränkungen herkömmlicher Raddrehzahlsensoren in Bezug auf Präzision und Reaktionszeit hat TE Connectivity sein umfangreiches Fachwissen im Bereich Sensoren genutzt, um die hochauflösenden Raddrehzahlsensoren (HRWSS) zu entwickeln. Diese Sensoren sind so konzipiert, dass sie den sich wandelnden Anforderungen der Automobilindustrie gerecht werden. Die HRWSS Sensoren von TE Connectivity nutzen eine fortschrittliche integrierte Schaltung, innovative digitale Verarbeitungsalgorithmen und die Technologie des Riesenmagnetowiderstands. Anstatt sich darauf zu verlassen, dass mehr Polpaare in das Gesamtdesign des Geräts integriert werden, um die Signalausgabe zu erhöhen, verbessert der HRWSS die Auflösung durch einen einzigartigen digitalen Verarbeitungsalgorithmus, der eine größere Informationsgewinnung pro Polpaar ermöglicht. Dieser Unterschied führt zu einer 2- bis 4-fachen Verbesserung der Auflösung im Vergleich zu herkömmlichen Raddrehzahlsensoren.
Der HRWSS nutzt Echtzeit-Magnetsignale in Kombination mit einem Verarbeitungsalgorithmus, um die Radpositionen genau zu überwachen. Dieser Ansatz mildert Kantenflimmereffekte, die durch natürliche Schwankungen des magnetischen Signals verursacht werden, und trägt so zu einer präzisen Ausgangsumschaltungsgenauigkeit bei.
Das HRWSS-Design bietet außerdem eine fortschrittliche Streufeldimmunität, Temperaturkompensation und eine hochpräzise Erfassung der Fahrzeugposition und -bewegung mit kontinuierlicher Überwachung der Radposition bei jedem Impuls.
Für OEMs und Tier-1-Zulieferer, die Sensoren für fortschrittliche Diagnose, verbesserte Betriebssicherheit oder verbesserte elektronische Stabilitätskontrolle suchen, bietet der HRWSS deutlich verbesserte Reaktionszeiten und hilft, höhere SAE-Stufen für ADAS zu erreichen, insbesondere SAE-Stufe 2+ und höher. Das robuste Design hält rauen Umgebungsbedingungen stand und die Leistung wurde durch strenge Prüfungen und Benchmarking validiert.
Der HRWSS ist ein Beispiel dafür, wie fortschrittliche Sensortechnologie das Fahrerlebnis verbessern kann. Es ermöglicht verbesserte ADAS-Funktionalitäten und Stabilitätskontrolle selbst in anspruchsvollen und komplexen Umgebungen wie Parkhäusern und Staus. Der HRWSS Sensor ist eine hervorragende Lösung zur Erleichterung der Planung von Bewegungsabläufen, da präzisere und genauere Daten dazu beitragen können, das Risiko eines Kontakts mit einem anderen Fahrzeug oder Objekt zu verringern.
Robuste Fertigung
TE Connectivity setzt sich für die Zuverlässigkeit unserer Produkte durch hochwertige Fertigung und Produktion ein. Unsere vollautomatisierten, VDA-geprüften Fertigungslinien nutzen fortschrittliche KI-Bildverarbeitungssysteme, um eine fehlerfreie und hochvolumige Produktion zu gewährleisten. Außerdem setzen wir während des gesamten Produktionsprozesses, vom Spritzgießen bis zur Endmontage, auf eine umfassende Nachverfolgbarkeit. Darüber hinaus werden strenge Prüf- und Validierungsprotokolle, einschließlich Belastungsprüfungen mit hoher Beschleunigung, angewendet, um die Leistung und Haltbarkeit jeder HRWSS-Einheit zu gewährleisten. Erfahren Sie mehr darüber, wie die hochauflösenden Raddrehzahlsensoren von TE Connectivity die Leistung und Sicherheit Ihres Fahrzeugs verbessern können. Setzen Sie sich noch heute mit uns in Verbindung, um mehr über unsere fortschrittliche Sensortechnologie zu erfahren und wie sie Ihre spezifischen Anforderungen erfüllen kann.
