ADAS Leiterplattenbestückungsservice | Fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme

ADAS-Leiterplattenbaugruppen implementieren Sensorfusionsplattformen, die Kamera-, Radar-, Ultraschall- und Lidar-Daten verarbeiten und Kollisionswarnung, automatische Notbremsung, Spurhalteassistent, adaptive Geschwindigkeitsregelung und Parkassistenz ausführen. Dies erfordert Echtzeitverarbeitung mit <100 ms Latenz, funktionale Sicherheit gemäß ISO 26262 ASIL-B/D und validierte Zuverlässigkeit in Personenkraftwagen, Nutzfahrzeugen und autonomen L2+-Plattformen, die einen ausfallsicheren Betrieb zur Unterstützung sicherheitskritischer Funktionen über Fahrzeuglebenszyklen von 10-15 Jahren mit Nulltoleranz für sicherheitsrelevante Ausfälle erfordern.

Bei APTPCB bieten wir spezialisierte ADAS-Bestückungsdienstleistungen an, die sicherheitsqualifizierte Prozesse, Sensorintegration und Echtzeitplattformen mit schlüsselfertigen Bestückungs-Fähigkeiten umfassen, die vielfältige ADAS-Funktionen und Autonomiestufen unterstützen.

Erreichen der ISO 26262 Konformität für funktionale Sicherheit

ADAS-Sicherheitsfunktionen erfordern die Einhaltung von ISO 26262, um ASIL-B (Warnsysteme) bis ASIL-D (aktive Interventionssysteme) durch Sicherheitsanalysen, architektonische Sicherheitsmechanismen und Validierungsaktivitäten zu erreichen, die systematische und zufällige Hardwarefehlerziele nachweisen. Herausforderungen der funktionalen Sicherheit umfassen die Implementierung umfassender Diagnosen mit einer Abdeckung von >90 %, die Validierung ausfallsicherer Übergänge in sichere Zustände und den Nachweis der Sicherheit über den gesamten Entwicklungslebenszyklus hinweg. Eine unzureichende Sicherheitsimplementierung verhindert die Zertifizierung, schafft Haftungsrisiken oder führt zu tatsächlichen Sicherheitsvorfällen – was die Produktlebensfähigkeit, die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und die Markteinführung erheblich beeinträchtigt, da die Einführung von ADAS beschleunigt wird und die regulatorischen Anforderungen strenger werden.

Bei APTPCB implementiert unsere Baugruppe ISO 26262-konforme Prozesse, die ASIL-B bis ASIL-D-Bewertungen für sicherheitskritische ADAS-Funktionen erreichen.

Implementierung der funktionalen Sicherheit

Sicherheitsarchitekturdesign: Redundante Sensoren, Verarbeitungspfade und Aktuatorsteuerung ermöglichen Fehlererkennung und sichere Zustandsübergänge mit der Präzision der speziellen Leiterplattenfertigung.
Umfassende Diagnosen: Selbsttestroutinen, Plausibilitätsprüfungen und Hardware-Monitore erreichen eine Diagnoseabdeckung von >90 % gemäß ASIL-Anforderungen und erkennen Komponentenausfälle vor dem Eintreten unsicherer Zustände.
Ausfallsichere Übergänge: Validierte Degradationsmodi, die kontrollierte Übergänge zu minimalen Risikobedingungen bei erkannten Fehlern ermöglichen und Unfälle verhindern.
Einhaltung des Entwicklungsprozesses: Implementierung des ISO 26262 V-Modells mit Rückverfolgbarkeit von Sicherheitsanforderungen, FMEA-Analyse und Sicherheitsvalidierungsaktivitäten.
Systematische Fähigkeit: Fertigungsprozesskontrollen, die systematische Fehler verhindern und die erforderlichen zufälligen Hardware-Fehlerraten von <10 FIT für ASIL-D erreichen.
Unabhängige Sicherheitsbewertung: Bewertung durch Dritte, die die Einhaltung der Sicherheitsvorschriften validiert und die Zertifizierung für sicherheitskritische ADAS-Funktionen erreicht.

Sicherheitskritische Fertigung

Durch ISO 26262-Expertise, sicherheitsqualifizierte Prozesse und eine umfassende Validierung, koordiniert mit Qualitätsmanagementsystemen, ermöglicht APTPCB ADAS-Herstellern, die funktionale Sicherheitszertifizierung zu erreichen und die Einführung lebensrettender Kollisionsvermeidungs- und automatisierter Fahrfunktionen zu unterstützen.

Implementierung kamerabasierter Bildverarbeitung

Nach vorne gerichtete Kameras erkennen Fahrbahnmarkierungen, Verkehrszeichen, Fußgänger und Fahrzeuge, wofür Bildsensoren (1-8MP), Echtzeit-Bildverarbeitung, Objekterkennungsalgorithmen und automobilgerechte Optiken erforderlich sind, die extremen Temperaturen und Vibrationen standhalten. Zu den Herausforderungen bei der Kamerabildverarbeitung gehören die Aufrechterhaltung der Erkennungsgenauigkeit unter schwierigen Bedingungen (Regen, Nebel, Blendung), das Erreichen einer Verarbeitungsverzögerung von <50 ms für Echtzeitreaktionen und die Validierung der Erkennungsleistung in verschiedenen Szenarien. Eine unzureichende Kameraimplementierung führt zu verpassten Erkennungen, die Sicherheitslücken schaffen, zu Fehlalarmen, die unnötige Warnungen verursachen, oder zu Umweltsensibilität, die die Funktionalität einschränkt – was die ADAS-Zuverlässigkeit und das Kundenvertrauen in automatisierte Funktionen erheblich beeinträchtigt.

Bei APTPCB unterstützt unsere Fertigung Automobilkamerasysteme, die eine zuverlässige, visionsbasierte Erkennung unter allen Betriebsbedingungen ermöglichen.

Implementierung der Kameravision

Hochleistungs-ISP: Bildsignalprozessoren, die Dynamikbereich, Rauschunterdrückung und Farbgenauigkeit optimieren und so Erkennungsalgorithmen mit IKT-Test-Validierung ermöglichen.
Echtzeit-Objekterkennung: Neuronale Netzwerkbeschleuniger, die CNN-Modelle ausführen, die Fußgänger, Fahrzeuge und Hindernisse mit >95 % Genauigkeit bei 30-60 fps erkennen.
Multi-Kamera-Integration: Rundumsichtsysteme, die 4-8 Kameras kombinieren und eine 360°-Umgebungsübersicht für Parkassistenz und Toter-Winkel-Überwachung bieten.
HDR-Bildverarbeitung: Verarbeitung mit hohem Dynamikbereich, die die Sichtbarkeit in kontrastreichen Szenen (Tunnel, Schatten, Sonnenuntergang) aufrechterhält, wo herkömmliche Kameras versagen.
Optische Systeme für Kraftfahrzeuge: Temperaturstabilisierte Linsen und versiegelte Gehäuse, die den Fokus aufrechterhalten und Verunreinigungen unter extremen Umgebungsbedingungen im Automobilbereich verhindern.
Kamerakalibrierung: Werkskalibrierung und automatische Kalibrierung vor Ort, die die Erkennungsgenauigkeit trotz Installationsschwankungen und langfristiger Ausrichtungsdrift aufrechterhält.

Zuverlässige Bildverarbeitungssysteme

Durch fortschrittliche Bildverarbeitung, validierte Erkennungsalgorithmen und automobilgerechte Optik, koordiniert mit Fertigungskompetenz, ermöglicht APTPCB kamerabasierte ADAS, die eine zuverlässige Objekterkennung zur Unterstützung von Spurhaltung, Kollisionswarnung und Verkehrszeichenerkennung unter verschiedensten Fahrbedingungen erreichen.

ADAS Leiterplattenbestückung

Integration von Radar für Allwetter-Erkennung

Automobilradar bietet zuverlässige Objekterkennung bei Nebel, Regen und Dunkelheit mittels 77-GHz-Millimeterwellentechnologie, die Fahrzeuge, Fußgänger und Hindernisse in einem Bereich von 1-250 m erkennt und HF-Frontend-Design, Signalverarbeitung und Interferenzminderung erfordert. Herausforderungen bei der Radarintegration umfassen die Aufrechterhaltung der Detektionsempfindlichkeit trotz Wetterdämpfung, die Unterdrückung von Interferenzen durch andere Radare im Verkehr und die Erzielung einer genauen Geschwindigkeitsmessung durch Doppler-Verarbeitung. Eine unzureichende Radarimplementierung reduziert die Detektionsreichweite, schränkt die Funktionalität ein, verursacht Fehlalarme durch Interferenzen oder übersieht sich langsam bewegende Objekte, wodurch Sicherheitslücken entstehen – was die Zuverlässigkeit von ADAS und die Allwettertauglichkeit erheblich beeinträchtigt, da Radar zu einem unverzichtbaren Sensor für die Kollisionsvermeidung und die adaptive Geschwindigkeitsregelung wird.

Bei APTPCB unterstützt unsere Baugruppe die 77-GHz-Radarintegration, um eine zuverlässige Allwettererkennung und präzise Verfolgung zu erreichen.

Implementierung der Radarintegration

77-GHz-HF-Frontend: MMIC-Transceiver-Integration mit Präzisionsantennenarrays, die eine Detektionsreichweite von >150 m mit einer Entfernungsauflösung von 1 m durch Flying-Probe-Test-Validierung erreichen.
FMCW-Signalverarbeitung: Schnelle Chirp-Modulation und FFT-Verarbeitung, die eine gleichzeitige Entfernungs- und Geschwindigkeitsmessung ermöglichen und eine präzise Zielverfolgung gewährleisten.
Multi-Target Tracking: Kalman-Filterung und Datenassoziationsalgorithmen verfolgen Dutzende von Objekten gleichzeitig und erhalten die Zielkontinuität trotz Verdeckung.
Interferenzminderung: Frequenzdiversität und adaptive Filterung unterdrücken Interferenzen von anderen Radaren und erhalten die Detektionsleistung im dichten Verkehr.
Winkelauflösung: MIMO-Virtual-Array-Techniken erreichen eine Azimutauflösung von 1-2°, was die Fahrspurzuweisung und die Erkennung von Einscherern ermöglicht.
Automotive Umweltvalidierung: Tests über Temperatur-, Vibrations- und EMV-Anforderungen hinweg gewährleisten einen zuverlässigen Betrieb trotz elektrischer Störungen im Automobilbereich.

Allwetter-Sensorikfähigkeit

Durch 77-GHz-Radarexpertise, fortschrittliche Signalverarbeitung und eine mit den Montageprozessen koordinierte Automobilvalidierung ermöglicht APTPCB ADAS-Plattformen, die eine zuverlässige Detektion bei allen Wetterbedingungen erreichen und adaptive Geschwindigkeitsregelung, Kollisionsvermeidung und automatische Notbremsung unterstützen.

Ausführung von Echtzeit-Sensorfusion

Sensorfusion kombiniert Kamera-, Radar-, Ultraschall- und optionale Lidar-Daten, um ein umfassendes Umgebungsverständnis zu ermöglichen, das durch Kalman-Filterung, Bayes'sche Schätzung und maschinelles Lernen robuster ist als einzelne Sensoren. Dies erfordert Hochleistungsverarbeitung, deterministische Latenz und validierte Fusionsalgorithmen. Herausforderungen bei der Fusion umfassen die Verwaltung von Messunsicherheiten der Sensoren, die Auflösung widersprüchlicher Detektionen und die Aufrechterhaltung der Echtzeitleistung bei der Verarbeitung Dutzender gleichzeitiger Objekte. Eine unzureichende Fusionsimplementierung führt zu verzögerten oder inkonsistenten Detektionen, übersehenen Objekten aufgrund von Sensorlücken oder Rechenengpässen, die die Leistung beeinträchtigen – was die ADAS-Funktionalität und -Sicherheit erheblich beeinflusst, da die Fusionsqualität die Gesamtleistungsfähigkeit des Systems bestimmt.

Bei APTPCB unterstützt unsere Fertigung Hochleistungs-Sensorfusionsplattformen, die ein umfassendes Umgebungsbewusstsein erreichen.

Implementierung der Sensorfusion

Hochleistungsverarbeitung: Automobil-qualifizierte Multi-Core-Prozessoren oder KI-Beschleuniger, die Fusionsalgorithmen innerhalb von Latenzbudgets von <50 ms ausführen.
Multi-Sensor-Kalibrierung: Werks- und Feldkalibrierung, die die Koordinatensysteme der Sensoren ausrichtet und die Fusionsgenauigkeit trotz Installationstoleranzen aufrechterhält.
Unsicherheitsmanagement: Kalman- und Partikelfilter, die Messunsicherheiten propagieren und eine probabilistische Umgebungsdarstellung liefern.
Konfliktlösung: Abstimmungs- und vertrauensbasierte Arbitrierung zur Lösung widersprüchlicher Sensorerfassungen, die die Erkennungsrate maximiert und Fehlalarme minimiert.
Zeitliche Konsistenz: Objektverfolgung, die Identität und Trajektorienvorhersagen über Sensoraktualisierungen hinweg beibehält und prädiktive ADAS-Funktionen ermöglicht.
Validierungstests: Szenariobasierte Tests unter vielfältigen Bedingungen, die die Fusionsleistung validieren und Zertifizierungsanforderungen erfüllen.

Robustes Umgebungsverständnis

Durch ausgeklügelte Sensorfusion, validierte Algorithmen und Hochleistungsverarbeitung, koordiniert mit der Automobilfertigung, ermöglicht APTPCB ADAS-Plattformen, die ein umfassendes Umweltbewusstsein erreichen und L2+-Funktionen für automatisiertes Fahren unterstützen.

Unterstützung vielfältiger ADAS-Funktionen

ADAS umfasst vielfältige Funktionen, von der Einsteiger-Frontkollisionswarnung bis hin zum L2+ freihändigen Autobahnfahren, die skalierbare Plattformen, flexible Sensorkonfigurationen und validierte Funktionsimplementierungen erfordern. Herausforderungen der Funktionsvielfalt umfassen die Komplexitätsverwaltung über ADAS-Stufen hinweg, die Validierung jeder Funktionsvariation und die Unterstützung regionaler regulatorischer Anforderungen. Eine unzureichende Plattformflexibilität begrenzt die Marktabdeckung, erhöht die Entwicklungskosten oder verzögert regionale Markteinführungen – was die Geschäftseffizienz und die Wettbewerbspositionierung erheblich beeinträchtigt, da sich die ADAS-Akzeptanz über Fahrzeugsegmente hinweg ausbreitet. Bei APTPCB unterstützen wir eine flexible ADAS-Fertigung, die vielfältige Funktionssätze und Konfigurationen über verschiedene Fahrzeugplattformen hinweg ermöglicht.

ADAS-Funktionsunterstützung

ADAS für Einsteiger

Frontkollisionswarnung und automatische Notbremsung mittels Einzelkamera oder Radar.
Spurverlassenswarnung und Spurhalteassistent mittels Kameraspurerkennung.
Totwinkelüberwachung und Querverkehrswarnung hinten mittels Radarsensoren.
Parkassistenz mit Ultraschallsensoren, die Näherungswarnungen liefern.

Fortgeschrittene L2+-Systeme

Adaptiver Tempomat mit Stop-and-Go-Funktion im Verkehr.
Spurzentrierung, die die Fahrzeugposition während der Autobahnfahrt beibehält.
Autobahnpilot, der freihändiges Fahren auf kontrollierten Zufahrtsstraßen ermöglicht.
Stauassistent, der ACC und Spurzentrierung bei niedrigen Geschwindigkeiten kombiniert.

Durch umfassende ADAS-Fertigung und Funktionsvalidierung, koordiniert mit der Qualitätskontrolle der SPI-Inspektion, ermöglicht APTPCB ADAS-Plattformen, die von grundlegenden Sicherheitsfunktionen bis hin zu fortschrittlichem L2+-automatisiertem Fahren in verschiedenen Fahrzeugsegmenten und Märkten weltweit reichen.