02.05.2025

Regen-Licht-Tunnel-Sensor mit neuen Funktionen

Der Trend zum „Software-Defined Vehicle“ hat Auswirkungen auf die automobile Sensorik. Auch hier verlagern sich immer mehr Funktionen in die Software, zugleich werden an die Konnektivität höhere Anforderungen gestellt. Wie diese Anforderungen praxisgerecht umgesetzt werden können, zeigt ein Kooperationsprojekt für die Neuentwicklung eines RLT (Regen-Licht-Tunnel)-Sensors. Der Entwicklungsdienstleister Intellias hat Elmos bzw. dessen Tochter-gesellschaft Area 21 bei diesem Projekt umfassend unterstützt.

RLT E527.06: Das ist die Bezeichnung des Sensors, den Area 21 jetzt zur Marktreife entwickelt hat und den Tier 1s für Lichttechnik und Scheibenwischer anbieten kann. Zu seinen Eigenschaften gehört das hohe Maß an Integration und die kompakte Bauform: Der Sensor ist als „System on a chip“ (SoC) ausgeführt, d.h. als vollständig integrierte Einheit mit Reglern, Verstärker, LIN-Transceiver und einem integrierten Mikrocontroller für die Datenverarbeitung. Der Anwender muss nur die Sende- und Empfangselemente (Leuchtdioden und Photodioden) anschließen und den IC auf der Leiterplatte verlöten.

Alles an Bord: Hohes Maß an Integration

Dieses integrierte Konzept wird auf einer äußerst kompakten Bauform von ca. 5 mm x 5 mm realisiert, obwohl ansonsten externe Komponenten wie ein LIN-Interface schon an Bord sind und die autarke Auswertung der Signale ermöglichen. Benedikt Ehler, Software Segment Lead bei Area 21: „Der Sensor erkennt z.B. selbst, ob das Fahrzeug sich in einem Tunnel befindet oder nicht. Die hierfür nötigen Messungen finden komplett automatisiert auf dem Chip statt. Die Daten müssen nicht an eine externe Steuer- oder Auswerteeinheit gesendet werden.“ Das erlaubt eine „schlanke“ Signalauswertung. Über die Software – für die Area 21 ein Software Development Kit (SDK) bereitstellt – kann der Anwender z.B. festlegen, bei welchem Grad von Dunkelheit oder Regen die Beleuchtung oder der Scheibenwischer eingeschaltet werden. Dabei nutzt er die vom SDK bereitgestellten Messwerte.

Modular aufgebaute Software

Diese Software – das ist eine weitere Besonderheit des neuen RLT-Sensors – ist modular aufgebaut. Oleksandra Zubal, Delivery Manager In-Car bei Intellias, beschreibt die Vorteile dieses Konzeptes: „Die Anwender des RLT-Sensors bringen ihre Software mit ihren eigenen Algorithmen in den IC des Sensors ein. Sie haben jahrzehntelange Erfahrung darin, wie z.B. das Lichtsystem auf die Helligkeit oder Dunkelheit reagieren soll. Der Sensor stellt dafür nur die Messgrößen bereit. Wir haben gemeinsam daran gearbeitet, dass die Anwender ihre Codes so einfach wie möglich in den Sensor einbringen und mit unserem Messsystem verbinden können.“

Neues Konzept für einen kostensensiblen Markt

Der erste Regensensor wurde 1994 (von Peugeot) auf den Markt gebracht, RLT-Sensorik hat sich inzwischen auch in Kleinwagen etabliert. Daraus folgt, so Benedikt Ehler: „Der Markt für Regensensoren ist sehr kostengetrieben. Das hohe Maß an Integration, das unser neuer Sensor bietet, ist eine Antwort darauf. Unsere Kunden sparen externe Komponenten und damit auch Bauteil- und Montagekosten. Und sie sparen Platz auf Ihrer Leiterplatte.“ Zudem ermöglicht das standardisierte Konzept des E527.06 Skalenvorteile. Dennoch kann der Anwender – nicht zuletzt aufgrund der modular strukturierten Software – seine eigenen Standards einbringen. Das ist auch deshalb wichtig, weil sich die RLT-Sensorsignale nicht nur für die Regelung von Scheibenwischer und Beleuchtungssystem nutzen lassen, sondern zum Beispiel auch für die Klimatisierung auf der Basis der gemessenen Sonnenlichteinstrahlung.

Patentierte Messtechnik

Auch wenn die RLT-Sensorik aufgrund der weiten Verbreitung als „Standard“ gelten kann und Elmos bei der Entwicklung des neuen Sensors stark auf die Kosten geschaut hat, kommt doch anspruchsvolle (Sensor-)Technik zum Einsatz. Benedikt Ehler: Wir verwenden hier eine patentierte Technologie, die ein hohes Maß an Immunität gegen das „Rauschen“ der Sonne bietet. Der Sensor kann, vereinfacht gesprochen, zwischen dem Einfluss von Regentropfen und vom Licht der tief stehenden Sonne unterscheiden.“

Diese hardwarebasierte Technologie wurde von Elmos entwickelt und zeigt: Auch wenn der Trend klar zum software-basierten Fahrzeug geht, kann auch die Hardware nach wie vor einen zentralen Unterschied machen. Deshalb ist die Entwicklung von Hardware und Software in einem Haus – wie bei Elmos und Area 21 – ein gutes Konzept für die Zukunft.

Eine weitere Besonderheit des E527.06 bringt eine bislang einzigartige Funktion in die RLT-Sensorik. Benedikt Ehler: „Die Software kann einen Testlauf fahren, indem sie einen Regentropfen auf dem Sensor simuliert und dann überprüft, ob die gesamte Signalkette funktioniert.“ Das kann z.B. bei jedem Start des Fahrzeugs geschehen. Bei einer Unregelmäßigkeit wird der Fahrer informiert. 

Unterstützung bei der Software-Entwicklung

Welche Anteile hat Intellias bei der Entwicklung des E527.06 geleistet? Oleksandra Zubal: „Wir unterstützen Elmos und Area 21 in ihren Entwicklungsprojekten und -prozessen. Unser Fokus lag hier vor allem auf der „Bare-Metal-Entwicklung“, d.h. der Softwareentwicklung für den IC, aber auch auf anderen generischen Prozessen wie der Entwicklung des Bootloaders.“ Diese Art der Zusammenarbeit hat Intellias mit Elmos/ Area 21 vertraglich festgelegt und auch umfassende Testing-Aufgaben im Software-Labor in Portugal übernommen.

Benedikt Ehler erläutert die Motivation für die Kooperation aus Sicht von Area 21: „Wir sind ein junges Unternehmen, gegründet mit dem Ziel, die Software-Aktivitäten von Elmos zu zentralisieren und voranzutreiben. Schließlich enthalten die Elmos-Produkte immer mehr Software, und bei kompletten Fahrzeugen wird die Software zum bestimmenden Faktor. Als junges Unternehmen brauchten wir hier einen Partner, der Erfahrung einbringt. Diesen Partner haben wir in Intellias gefunden.“

Insgesamt beschäftigt Intellias in seiner Mobilitätssparte – die zwar das größte, aber nicht das keinesfalls einzige Geschäftsfeld der Software-Entwicklung ist – rund 1.000 Spezialisten und setzt dabei auch einen Schwerpunkt bei unterschiedlichen Sensortechnologien.