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Innovationsfelder

Smarte Sensoren und Hardware-Systeme

Brückenschlag zwischen dem physischen und dem virtuellen Bereich

Smarte Sensoren

Aus der physischen in die virtuelle Welt und wieder zurück

Messung, Verarbeitung, Feedback und Entscheidung. Diese vier Wörter beschreiben den Weg, den sich Informationen aus der physischen in die virtuelle Welt und wieder zurück bahnen. Bosch-Sensoren messen die physische Umgebung und übertragen Informationen in die virtuelle Welt. Algorithmen der künstlichen Intelligenz verarbeiten die Daten. Das Feedback zu den verarbeiteten Daten wird über mehrere Pfade wie etwa Display-Lösungen zur Verfügung gestellt und soll so die menschliche Wahrnehmung stimulieren. Der Mehrwert ergibt sich aus den fundierten Entscheidungen, die das Leben der Menschen besser machen.

fact 1 smart sensors and hardware systems
fact 2 smart sensors and hardware systems
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Unsere Mission

Das Innovationsfeld für smarte Sensoren und Hardware-Systeme bei Bosch schlägt Brücken zwischen physischen und virtuellen Bereichen, sodass eine automatisierte und vernetzte Zukunft möglich ist. Unser Schwerpunkt liegt auf eingebetteter AI, Display-Lösungen und intelligenten Sensoren, die erstklassig sind – ob nun in puncto Funktionalität, Kosten oder Energienutzung. Diese Mission erfüllen wir mithilfe von Technologien für die Mitgestaltung von Hardware und Software, AI-Algorithmen und Funktionen zur Aktualisierung des Lebenszyklus.

Eingebettete AI

Bosch befasst sich intensiv mit der Integration künstlicher Intelligenz in Sensorsystemen und legt die Messlatte für eingebettete AI damit ein ganzes Stück höher. Die potenziellen Vorteile sind überzeugend: ein effizienterer Energieverbrauch, weniger Latenzen, besserer Datenschutz und höhere Genauigkeit. Durch diese AI-Integration können sich Bosch-Produkte von anderen abheben – besonders wenn sie trotz der Ressourcenbeschränkungen auf den Sensorsystemen erreicht werden kann. Das Innovationsfeld„Smarte Sensoren und Hardware-Systeme“ arbeitet derzeit an Mixed-Signal-Techniken, Rechenprozessen im Speicher und neuromorphem Rechnen und schafft damit die Voraussetzungen für die Implementierung von Algorithmen für maschinelles Lernen in diese ressourcenbeschränkten Systeme.

Getreu unserem Namen legen wir großen Wert auf Hardware- und Software-Mitgestaltung. Unser Innovationsfeld entwickelt AI-Hardware und die zugehörigen Algorithmen, die sich die Vorteile dieser Hardware voll und ganz zunutze machen. Die Priorität unserer Bemühungen liegt auf Bereichen, die Arbeitsgebiete von Bosch sind oder Anwendungsbereiche, in denen wir umfassendes Know-how besitzen, darunter MEMS-Sensoren und Kfz-Sensoren wie Radar.

Sensor Sound Siren Detection
Wichtig für automatisiertes Fahren Level 3 sowie 4/5: Mit Unterstützung eines intelligenten Sensors können verdeckte Einsatzfahrzeuge (z. B. in einem innerstädtischen Kreuzungsbereich) erkannt werden – selbst vor der visuellen Erfassung durch Kamerabilder. Hier wurde der Sensor in einem Testfahrzeug installiert und unter Praxisbedingungen getestet.
Sound Siren Detection
Überprüfung und Analyse der Funktion im Fahrzeug: Die Rohsignale des Sensors werden eingelesen, und die Auswertung wird mittels AI geprüft. Richtungserkennung ist möglich. Die erforderlichen Algorithmen können im Sensor selbst angewendet werden, und das System kann die Informationen über eine Kfz-Schnittstelle übermitteln.
Analyse Sensordaten
Im Labor werden die einzelnen Sensoren untersucht und nach Testfahrten auf der Straße neu bewertet. Mögliche Einflussfaktoren (Regen, Steinschlag, Vibrationen) können die Funktion verändern. Die aufgezeichneten Daten können auch nachträglich auf einem Computer analysiert werden. Die Algorithmen und die Intelligenz des Systems werden auf diese Weise kontinuierlich verbessert.
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Display-Lösungen von Bosch

Mit Displays und nutzerfreundlichen Interaktionsschnittstellen wollen wir das Autofahren zu einem faszinierenden, komfortablen und sicheren Erlebnis machen. Eine klare Designsprache und ablenkungsfreie Interaktion bilden die Kernelemente einer nahtlosen User Experience. Bei Bosch verfügen wir über das Know-How, Displaytechnologien aus der Unterhaltungselektronik ins Fahrzeug zu integrieren. Unsere langjährige Erfahrung trägt wesentlich dazu bei, die hohen Sicherheitsansprüche der Automobilindustrie zu erfüllen.

Mit unserem passiven Multiview-3D-Display lenken wir die Aufmerksamkeit auf die für den Fahrer wichtigsten Informationen und stellen die Routenführung noch greifbarer und wirkungsvoller dar. Weitere Technologie wie Eyetracking ist nicht erforderlich.

Per Touch bedienbare Displays, wie Nutzer es vom Smartphone oder Tablet gewohnt sind, sind jetzt auch im Cockpit moderner Fahrzeuge angekommen. Das haptische Feedback für Touch-Displays von Bosch vereinfacht mittels verschiedener Oberflächenstrukturen die Orientierung auf dem Display und erhöht den Bedienkomfort und die Sicherheit. Die Finger finden intuitiv und wie von selbst die gewünschte Funktion – ohne, dass der Fahrer den Blick von der Straße nehmen muss. Durch die Entwicklung innovativer Lösungen wird Bosch den Anforderungen künftiger Display-Elemente gerecht.

Bosch wurde für die herausragende Qualität seines 3D-Displays auf der CES 2020 mit dem „Best of Innovation Award“ ausgezeichnet.

Vorsprung dank Quantensensoren

Quanten-Diamant-Magnetometers
Laboraufbau des Quanten-Diamant-Magnetometers

Sensoren runden den Schwerpunkt unseres Innovationsfeldes ab. Quantensensoren sind eine neue Klasse von Sensoren mit bahnbrechenden Vorteilen hinsichtlich Messempfindlichkeit, Messbereich und Robustheit. Ihr größter Vorteil: Perfektion. Selbst den fortschrittlichsten derzeit verfügbaren Sensoren wie MEMS, die im Mikrometerbereich messen, sind durch strukturelle Mängel Grenzen gesetzt. Quantensensoren umgehen diese Fehler und messen den Quantenzustand von perfekten Atomen. Ihre Leistung geht über die Grenzen klassischer Sensortechnologien hinaus – und ihre Größe, ihr Strombedarf und ihre Kosten lassen sich langfristig auf das Niveau von MEMS-Sensoren bringen.

Die Anwendungsbereiche für Quantensensoren sind genauso aufregend wie die Technologie selbst. Diamant-Quantensensoren in innovativen Magnetometern eröffnen neues Potenzial für Schnittstellen zwischen dem menschlichen Gehirn und Maschinen. Neue Quantengyroskope sind driftstabiler als je zuvor und ebnen dadurch den Weg für eine vollständig inertiale Navigation und hochgradig autonomes Fahren.

Laboraufbau eines Quantengyroskops
Laboraufbau eines Quantengyroskops
MEMS-Dampfzelle
Das Herzstück des Quantengyroskops: eine MEMS-Dampfzelle, die mit Rubidium und Xenon gefüllt ist
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Zusammenfassung

Der Innovationsbereich „Smarte Sensoren und Hardware-Systeme“ entwickelt intelligente Sensoren und Display-Systeme, die eine nahtlose Brücke zwischen physischen und virtuellen Bereichen in einer automatisierten und vernetzten Zukunft bauen.

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