Autonom dank AURIX: Mikrocontroller von Infineon steuern Audi A8

01.12.2017Redakteur: Michael Eckstein

Vorsprung durch Elektronik: Der neue Audi A8 kann streckenweise vollständig autonom fahren – auch dank zertifizierter AURIX-Mikrocontroller von Infineon.

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Im Audi A8 sorgen verschiedene Chips von Infineon für sicheres automatisiertes Fahren: Sensoren, Mikrocontroller und Leistungshalbleiter.
(Bild: AUDI AG)

Der große Wagen zieht ruhig seine Bahn, blinkt, wechselt sauber die Spur, überholt, fädelt sich ein, bremst, wenn der Abstand zum Vordermann zu klein zu werden droht. Am Steuer: Niemand. Oder besser: Elektronik. Die Person auf dem Fahrersitz hat hingegen die Hände auf dem Schoß, ihre Füße bedienen kein Pedal. Und trotzdem zeigen sich keine Schweißperlen auf ihrer Stirn.

Im neuen Audi A8 können Fahrer schon heute das Steuern streckenweise vollständig dem Auto überlassen – beispielsweise beim Ein- und Ausparken, in zähfließendem Verkehr oder im Stau. Weltweit ist der Audi das erste Serienauto, das für automatisiertes Fahren nach Stufe 3 zugelassen ist. Möglich macht das Mikroelektronik von Infineon Technologies.

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Die Stufen zum Autonomen Fahren

Stufe 0: Es gibt keine automatisierten Fahrfunktionen. Der Fahrer ist verantwortlich für Längsführung (Geschwindigkeit halten, Gasgeben, Bremsen) und Querführung (Lenken). Es gibt keine eingreifenden, sondern nur warnende Systeme.

Stufe 1: Ein System kann entweder Längs- oder Querführung des Fahrzeugs übernehmen, der Fahrer führt dauerhaft die jeweils andere Aktivität aus.

Stufe 2: In einem bestimmten Anwendungsfall kann der Fahrer Längs- und Querführung an das System übergeben. Er muss jederzeit in der Lage sein, sofort die Steuerung des Fahrzeugs zu übernehmen.

Stufe 3: Das System erkennt selbstständig die Systemgrenzen: Der Fahrer muss die Längs- und die Querführung des Fahrzeugs nicht mehr dauerhaft überwachen. Er muss jedoch dazu in der Lage sein, nach Aufforderung durch das System mit einer gewissen Zeitreserve die Fahraufgabe wieder zu übernehmen.

Stufe 4: Der Fahrer kann dem System die komplette Fahraufgabe in spezifischen Anwendungsfällen (Straßentyp, Geschwindigkeitsbereich, Umfeldbedingungen) übergeben.

Stufe 5: Fahrerloses Fahren: Das Fahrzeug kann die Fahraufgabe vollständig allein durchführen – auf allen Straßentypen, in allen Geschwindigkeitsbereichen und unter allen Umfeldbedingungen.

Quelle: VDA

Schlüsselkomponenten für das automatisierte Fahrzeug

Im neuen Audi A8 sorgen verschiedene Chips von Infineon für sicheres automatisiertes Fahren: Sensoren, Mikrocontroller und Leistungshalbleiter. Radarsensorchips der RASIC-Familie sind im Front- und Eckradar verbaut. Sie senden und empfangen hochfrequente 77-GHz-Signale und leiten diese weiter an das Steuergerät zFAS (kurz für „zentrales Fahrerassistenzsteuergerät“).

Im zFAS arbeitet nach Angaben von Infineon ein Mikrocontroller der AURIX-Familie als zentraler Baustein für das zuverlässige automatisierte Fahren. AURIX sichert die Verbindung zum Fahrzeug-Datenbus ab. Die MCU bewertet und priorisiert Datenpakete und sorgt für schnellstmögliche Verarbeitung: Anhand der Daten von Radar- und weiteren Sensorsystemen veranlasst er etwa eine Notfallbremsung. Aufgrund der hohen Rechenleistung und umfassenden Sicherheitsfunktionen eignen sich die Mikrocontroller der Familie AURIX hierfür laut Hersteller besonders gut.

Plattform ISO26262-konform entwickelt

„Wir haben unsere AURIX-Multicore-Architektur mithilfe eines auditierten, ISO26262-konformen Prozesses entwickelt“, erklärt Dr. Rainer Kress, Senior Director Design, Fundamentals & Enablement von Infineon. Der Aufwand für die Zertifizierung sei enorm. Doch dank der integrierten Sicherheitsfunktionen hätten Kunden wie Audi nun die Möglichkeit, mit verhältnismäßig geringem Aufwand Steuergeräte zu entwickeln, die die hohen Anforderungen des ASIL-D-Sicherheitsstandards erfüllen.

AURIX-Mikrocontroller kommen in mehreren Steuergeräten des Audi A8 zum Einsatz: Sie steuern sämtliche Motorfunktionen, arbeiten im Audi-AI-Aktivfahrwerk und in der elektronischen Fahrwerksplattform, die die Dämpfung regelt. Darüber hinaus sind die Mikrocontroller für die Auslösung der Airbags zuständig.

Elektronik treibt Auto-Innovationen

Zusätzlich zur Elektronik für Antrieb, Fahrerassistenz und Fahrwerk sind weitere Halbleiterlösungen von Infineon in der Komfort- und Karosserieelektronik verbaut, beispielsweise LED-Treiber der LITIX-Basic-Familie in Rücklichtern sowie Brückentreiber der Embedded-Power-Familie in den Scheibenwischern.

„Rund 90 Prozent der Innovationen im Auto sind durch Elektronik getrieben, in der Regel durch Halbleiter“, sagt Peter Schiefer, President der Automotive Division bei Infineon. Sein Unternehmen sei seit vielen Jahren Halbleiterpartner von Audi. Durch innovative Technik und Chips von Infineon würde Autofahren sicherer, komfortabler und umweltfreundlicher. „Auf unseren Beitrag zur Mobilität der Zukunft sind wir stolz.“

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