ELEKTRONIK + SOFTWARE
ELEKTRONIK + SOFTWARE Schwerpunktthema Radar für alle Klassen Kompaktes Sensorsystem für Front- und Heckanwendung Der Mittelbereichsradarsensor für die Heckanwendung (MRR rear) erkennt andere Verkehrsteilnehmer im toten Winkel und soll beispielsweise beim Spurwechsel unterstützen Mit seinem Mittelbereichsradarsensor MRR will Bosch den Spurwechsel und andere Fahrmanöver sicherer machen. Dank geringer Größe soll die Lösung in alle Fahrzeugklassen passen, Standardfrequenzen erlauben beinahe weltweit die Zulassung. Der Autor: Jörg Aberle, Produktmanager für Fahrerassistenzsysteme, Robert Bosch GmbH, Gerlingen Innenspiegel, Außenspiegel, Schulterblick – so lernen Autofahrer sich vor einem Spurwechsel zu orientieren. Doch selbst wer diese Blickfolge immer penibel einhält, der tote Winkel bleibt eine ständige Gefahrenquelle und ist oft Grund für schwere Unfälle. Der mit Innen- und Außenspiegel nicht einsehbare Bereich seitlich schräg hinter dem Fahrzeug ist groß genug, dass selbst Kleinbusse darin verschwinden und bei einem nur flüchtigen Schulterblick übersehen werden können. Die daraus resultierende Gefahr beim Spurwechsel will Bosch mit dem Spurwechselassistenten minimieren. Dabei liefert der neue Mittelbereichsradarsensor für die Heckanwendung „MRR rear“ die entscheidenden Informationen: „Er ermöglicht einen permanenten Schulterblick und erkennt zuverlässig und präzise andere Verkehrsteilnehmer im toten Winkel“, sagt Gerhard Steiger, Vorsitzender des Bosch-Geschäftsbereichs Chassis Systems Control. Bild des kompletten rückwärtigen Verkehrsraums Aktuell geht das Bosch-System in einem Mittelklassemodell eines führenden Autobauers in Serie. Um Spurwechsel sicherer zu machen, hat der europäische Hersteller zwei Sensoren, je einen links und rechts, verdeckt im hinteren Stoßfänger installiert. Sie überwachen den Bereich neben und schräg hinter dem Auto. Eine Steuerungssoftware führt die Sensorinformationen zusammen – so entsteht ein Bild des kompletten rückwärtigen Verkehrsraums. Nähert sich ein anderes Fahrzeug schnell von hinten oder befindet es sich bereits im toten Winkel, wird der Fahrer zum Beispiel in Form eines Leuchtsymbols im Bereich der Außenspiegel gewarnt. Setzt er dennoch den Blinker, weil er die Fahrspur wechseln möchte, weist der Spurwechselassistent zusätzlich akustisch und/ oder haptisch auf die potenzielle Gefahr hin. Die Funktionalität des MRR rear ist mit einem Spurwechselassistenten aber noch lange nicht 20 AutomobilKonstruktion 1/2015
erschöpft. Bosch setzt auf Basis des Radarsensors auch eine Querverkehrswarnung um. Sie unterstützt den Fahrer beim Rückwärtsausparken aus Querparklücken, wenn ihm die Sicht durch Hindernisse versperrt ist. In einer Entfernung von bis zu 50 m warnt das System vor Autos, Fahrradfahrern und Fußgängern, die hinter dem ausparkenden Auto von links oder rechts queren. Der Fahrer wird dann rechtzeitig akustisch oder auch optisch auf die drohende Kollisionsgefahr hingewiesen. 77-Gigahertz-Radar mit hoher Messgenauigkeit Natürlich ist der MRR nicht auf das Fahrzeugheck beschränkt: Auch nach vorne gerichtet kann er Informationen für andere Fahrerassistenzsysteme liefern. „Beide Produktvarianten basieren auf der vierten Radar-Generation von Bosch“, sagt Gerhard Steiger. Der MRR ist ein bistatischer Multimode-Radar mit vier unabhängigen Empfangskanälen und digitalem Beamforming (DBF). Er nutzt das nahezu weltweit dauerhaft für Radaranwendungen im Automobilbereich freigegebene Frequenzband von 76 bis 77 GHz. Im Vergleich zu 24-GHz-Lösungen misst der Sensor deutlich genauer: Er soll eine bis zu dreifach höhere Objekttrennung und bis zu fünfmal genauere Geschwindigkeits-und Abstandsmessung ermöglichen. Relative Geschwindigkeit und Entfernung eines anderen Fahrzeugs werden mittels des Dopplereffekts – also der Frequenzverschiebung zwischen gesendetem und reflektiertem Signal Kompakte Bauweise: Er ist kleiner und leichter als ein Päckchen Butter, daher findet der Radarsensor auch in Klein- oder Kompaktwagen Platz. – und mit Hilfe der Laufzeitdifferenz gemessen. Die aktuelle Position des Fahrzeugs lässt sich aus dem Vergleich der Signale ermitteln, die an den vier unterschiedlich positionierten Empfangsantennen gemessen werden. Kleiner und leichter als ein Päckchen Butter Bei einem Öffnungswinkel von bis zu 150° hat der MRR rear eine Reichweite von bis zu 90 m. Eine noch größere Reichweite von bis zu 160 m – bei bis zu 45° Öffnungswinkel – bietet die parallel entwickelte Frontversion des MRR. Bereits mit einem einzelnen derartigen Sensor kann beispielsweise ein vorausschauendes Notbremssystem gemeinsam mit dem Elektronischen Stabilitäts-Programm ESP Maßnahmen einleiten, um einen drohenden Unfall zu vermeiden oder seine Folgen abzumildern. Ein solches Notbremssystem – entweder kamera- oder radarbasiert – ist ab 2016 übrigens erforderlich für die Höchstbewertung beim Euro-NCAP-Test. Auch für den adaptiven Tempomaten ACC lassen sich die Informationen des MRR nutzen: Die Funktion hält einen festgelegten Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug durch automatisches Abbremsen oder Beschleunigen ein und kann dem Fahrer je nach Fahrzeug den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug anzeigen. Ultraschallsensoren, die häufig in Parkassistenz-System zum Einsatz kommen, verfügen im Vergleich zu Radarsensoren über eine deutlich geringere Reichweite. Platzsparende Planarantennen ermöglichten eine kompakte Bauweise. Das Bauteil ist laut Hersteller „deutlich kleiner und leichter als ein Päckchen Butter.“ So findet der Radarsensor auch in Stoßfängern von Klein- oder Kompaktwagen Platz. Die für die integrierten Hochfrequenz-Schaltkreise verwendete Silizium-Germanium-Technologie kommt ohne bewegliche Teile aus. Gerhard Steiger: „Mit dem Mittelbereichsradarsensor bietet Bosch eine maßgeschneiderte und kostengünstige Lösung, um einen serienmäßigen Einsatz der Radarsensorik in allen Fahrzeugsegmenten zu ermöglichen.“ Robert Bosch GmbH Tel.: 0711 811-55309 joerg.aberle@de.bosch.com Der MRR erkennt beim Ausparken auch den Querverkehr hinter dem Fahrzeug, noch bevor der Fahrer diesen sehen kann. Bilder: Bosch 1/2015 AutomobilKonstruktion 21
