Research Alliance Develops Sensor Systems For Autonomous Flight And Driving

Image Credit: Bosch

Research Alliance Develops Sensor Systems For Autonomous Flight And Driving
Innovative Mikroelektronik senkt Energieverbrauch um 90 Prozent

• Ein neues Verfahren zur Herstellung von Halbleitern zielt darauf ab, die Energieeffizienz zu maximieren und gleichzeitig Komponenten mit hoher Rechenleistung zu verwenden.
• Bosch ist der deutsche Konsortialführer des öffentlich finanzierten Projekts OCEAN12* mit 27 Partnern in ganz Europa, davon 14 in Deutschland.

Die Mobilitätsangebote in den Städten werden immer vielfältiger. Die Menschen gehen zu Fuß, mit dem Fahrrad oder E-Bike, nehmen Busse, Straßenbahnen oder Züge, fahren mit dem eigenen Auto und werden in Zukunft sogar mit fahrerlosen Autos unterwegs sein. Auch in der Luftfahrt gibt es neue Möglichkeiten: In Ballungsräumen könnten autonome Flugtaxis oder Drohnen Menschen oder zeitkritische Güter und Medikamente transportieren. All diese Anwendungen erfordern leistungsfähige Sensoren und möglichst energiesparende Steuerungssysteme. Genau hier setzt das öffentlich geförderte Projekt OCEAN12* an - eine europaweite Zusammenarbeit von 27 Partnern aus den Bereichen Halbleitertechnik, Elektronik, Luft- und Raumfahrttechnik sowie Automobiltechnik. Bosch leitet das deutsche Konsortium, das sich aus 14 Organisationen zusammensetzt. Bis Ende 2021 arbeiten die Projektpartner gemeinsam an der Entwicklung verschiedener besonders energieeffizienter Komponenten, die Daten aus der Umgebung von Fahrzeugen und Flugzeugen sammeln und verarbeiten können. Dazu gehören Umgebungssensoren wie Kameras und Lidar- oder Radarsensoren sowie Mikroprozessoren zur Verarbeitung der Daten. Die Elektronik übersetzt die gesammelten Daten in Befehle für nachgelagerte Komponenten - zum Beispiel zum Bremsen oder Lenken eines Autos oder zur Steuerung des Antriebs eines Flugtaxis.

Ziel des Projekts OCEAN12 ist es, dass neue Sensorsysteme für zukünftige Mobilitätskonzepte bis zu 90 Prozent weniger Strom verbrauchen als heutige Systeme. ”        Dr. Tilman Glökler von Bosch

Umfassende Forschung erforderlich

Die Entwicklung im Rahmen des OCEAN12-Projekts basiert in erster Linie auf der Fully Depleted Silicon On Insulator (FD-SOI)-Technologie des OCEAN12-Projektpartners Global Foundries. Bei dieser Methode der Halbleiterherstellung wird eine ultradünne Isolatorschicht aufgebracht, um die so genannten Leckströme zu reduzieren, was zu einem geringeren Energieverbrauch und einer höheren Rechengeschwindigkeit führt. Auf der Grundlage dieser Technologie können die Partner der Forschungsallianz anschließend Komponenten entwickeln, die eine optimale Kombination aus maximaler Energieeffizienz und fortschrittlicher Rechenleistung bieten. “Ziel des OCEAN12-Projekts ist es, dass neue Sensorsysteme für zukünftige Mobilitätskonzepte bis zu 90 Prozent weniger Strom verbrauchen als heutige Systeme”, sagt Dr. Tilman Glökler von Bosch, Koordinator des deutschen OCEAN12-Konsortiums. Darüber hinaus ermöglicht die neue Technologie den Aufbau besonders kleiner Sensorsysteme, da Sensoren mit leistungsfähigen Auswerteschaltungen als System on a Chip (SoC) integriert werden können. “Energiesparende Sensorsysteme sind für das automatisierte Fahren und Fliegen unverzichtbar. Indem wir unser Know-how in der Mikroelektronik in das OCEAN12-Projekt einbringen, kommen wir diesem Ziel Schritt für Schritt näher”, sagt Glökler.

OCEAN12 Fakten und Zahlen

Finanziert wird das OCEAN12-Projekt (103,58 Millionen Euro) von der Europäischen Union und nationalen Organisationen. In Deutschland leisten das Bundesministerium für Bildung und Forschung und das Land Sachsen finanzielle Unterstützung. Alle Förderer zusammen werden während der Projektlaufzeit von Mitte 2018 bis Ende 2021 rund 48 Millionen Euro beisteuern. Zum deutschen Konsortium gehören Airbus, Audi, Bosch und GlobalFoundries sowie zahlreiche KMU, Forschungsinstitute und Universitäten.

* OCEAN12: Gelegenheit, die europäische autonome Entwicklung mit FD-SOI-Technologie bis zum 12-nm-Knoten voranzutreiben