Das Schritt halten mit ständig neuen Anwendungen für Elektrofahrzeuge ist eine Herausforderung
(Quelle: metamorworks/Shutterstock.com)
Veröffentlicht am 4. Juni 2021
Mouser Electronics Team für technische Inhalte | Geschätzte Lesezeit: 2 Minuten, 20 Sekunden.
Das Pendeln zur Arbeit in einem völlig autonomen Fahrzeug wäre wirklich komfortabel. Die Fahrt würde angenehmer und weniger stressig sein. Sie müssten nicht mehr auf die Verkehrsmeldungen im Radio achten. Sie könnten einfach die Fahrt genießen.
Dieser Traum wird jedoch nicht über Nacht in Erfüllung gehen. Der Weg zu einem vollständig autonomen Fahrzeug besteht aus mehreren Etappen. Die wichtigste Voraussetzung dafür ist, dass alle Entscheidungen, die bisher von Menschen getroffen wurden, auf Grundlage von Daten getroffen werden. Im Moment ist das vollständig autonome Fahrzeug quasi noch mit Stützrädern unterwegs.
Die Technologie, die diesen Traum vorantreibt, wird als Vehicle-to-Everything (V2X)-Kommunikation bezeichnet. Dabei steht X/everything für Cloud, Fahrzeug, Infrastruktur oder Fußgänger.
Man muss sich aber im Klaren sein: Diese Technologie wird, auch wenn sie sich weiterentwickelt, umfangreiche Elektronik voraussetzen.
Das V2X-Ökosystem umfasst zahlreiche Module: Controller Area Network (CAN)-Systeme mit Mikrocontrollern, ein globales Satellitennavigationssystem und eine Mobilfunkantenne, die Übertragungssteuerung (TCU) und viele weitere. Für diese Kommunikationsebenen ist Konnektivität erforderlich, die wiederum eine ganze Reihe von elektronischen Komponenten voraussetzt.
Wie passt 5G in das System?
Die Herausforderung besteht darin, die 5G-Technologie in autonome Fahrzeuge zu integrieren. In der Telekommunikation ist 5G der Technologiestandard der fünften Generation für zellulare Breitbandnetze und der geplante Nachfolger von 4G-Netzen. Mobilfunkunternehmen setzen 5G seit 2019 weltweit ein, und die Technologie hat einen großen Einfluss auf das V2X-Ökosystem beim elektronischen Design und den zugehörigen Komponenten.
Die Automobilhersteller und ihre Zulieferer müssen sich darüber im Klaren sein, dass das Fahrzeug selbst einen grundlegenden Wandel vollzieht und zu einer Art Datenautobahn auf einer herkömmlichen Autobahn wird. Bei der Entwicklung von autonomen Fahrzeugen mit 5G-Nutzung müssen viele Faktoren berücksichtigt werden. Dazu zählen:
- Redundante Architekturen: In naher Zukunft könnten elektronische Subsysteme in diskrete Basiskomponenten unterteilt werden, von denen jede über ihre eigenen Sensoren, Aktuatoren und andere elektronische Komponenten verfügt. Wenn sich Funktionen zwischen diesen Blöcken überschneiden, muss die Anordnung der elektronischen Komponenten neu konfiguriert werden, um den neuen Anforderungen gerecht zu werden.
- Miniaturisierung und Leistungsdichte: LIDAR- und Radarkameras, Sensoren, Anzeigegeräte und viele andere Komponenten sind Teil des Designs autonomer Fahrzeuge. Daher müssen die Entwickler bei ihren Designs auf die Größe achten.
- Gewicht: Da immer mehr Fahrzeuge elektrifiziert werden und die Batterie selbst an Gewicht zunimmt, müssen andere Komponenten leichter werden, um dieses Gewicht zu kompensieren.
- Geringe elektromagnetische Störungen: Elektronische Komponenten für autonome Fahrzeuge müssen das EMV-Problem mit Hilfe neuer Sensordesigns bewältigen oder die Anordnung der Komponenten so verändern, dass das Auftreten von Störungen minimiert wird.
Die Weiterentwicklung verstehen
Der Einkauf elektronischer Komponenten für diese neuen Automobilanwendungen ist eine Herausforderung für Designer und Entwickler. Natürlich müssen Kosten, Sicherheit und Zuverlässigkeit berücksichtigt werden, aber es ist auch wichtig, dass die Lieferanten die Weiterentwicklung autonomer Fahrzeuge und 5G verstehen. Für die vollständige Integration von 5G und dem wirklich autonomen Fahrzeug braucht es Erfahrung im Einkauf und ein Gespür für die neuesten technologischen Entwicklungen in einem sich schnell entwickelnden Bereich.
Dieser Artikel enthält Informationen von TTI und dem Mouser Electronics Team für technische Inhalte.