Forschungshighlights des Fraunhofer IIS/EAS

Robuste Elektronik für das Fahrzeug von morgen

Sicherer Entwurf langlebiger und zuverlässiger Halbleiterkomponenten

Ein Großteil der Innovationen in Fahrzeugen beruhen auf leistungsstarker Elektronik. Die dafür heute vorhandenen Komponenten wurden für Konsumgüter entwickelt. Sie halten den harten Betriebsbedingungen und Umwelteinflüssen in Autos nur bedingt Stand.

Das Fraunhofer IIS/EAS arbeitet daran, Halbleiterkomponenten so zu entwickeln, dass sie in langlebigen und sicherheitskritischen Fahrzeugsystemen genutzt werden können. Die Basis hierfür sind Vorhersagemodelle für verschiedene Alterungs- und Verschleißprozesse sowie eine Software zur Zuverlässigkeitsberechnung.

Automatisierter und zuverlässiger Analogentwurf

Intelligent-IP-Designflow

ICs werden praktisch nur noch mithilfe von Software effizient entworfen. Für analoge Komponenten auf Chips ist diese Automatisierung jedoch kaum möglich. Unverhältnismäßig großer Aufwand, hohe Entwicklungskosten und -risiken sind die Folge.

Am Fraunhofer IIS/EAS ist deshalb mit dem Intelligent-IP-Designflow eine Lösung mit einem einzigartigen Automatisierungsgrad für den Analogentwurf entstanden. Basierend auf einer intelligenten IP-Bibliothek ermöglicht diese einen deutlich schnelleren und zuverlässigeren Entwurf mit wiederverwendbaren Designergebnissen.

Mikrochips in der dritten Dimension

Innovative »More than Moore«-Technologien

Klassische Chipaufbauten stoßen immer öfter an Grenzen. Für viele Anwendungen müssen Bauteile noch kompakter angeordnet und leistungsfähiger sein als heute üblich. Die Zukunft gehört deshalb dreidimensional-aufgebauten Mikrochips.

Das Fraunhofer IIS/EAS hat einen besonders leistungsfähigen und kleinen 3D-Chip entwickelt, mit dem bei der Datenübertragung eine Bandbreite von bis zu 400 Gigabit pro Sekunde erreicht werden. Dafür haben sie einen Prozessor und einen Speicher so auf einer Trägerschicht angeordnet, dass besonders kurze Leitungswege entstehen und eine effektive Wärmeabführung ermöglicht wird.

Bildverarbeitungssystem mit eingebauter Privatsphäre

Intelligentes Bildsensor-System-on-Chip

Forscher am Fraunhofer IIS/EAS haben ein Bildverarbeitungssystem entwickelt, das Positionen und Bewegungsmuster detektiert und sie automatisch Menschen oder Gegenständen zuordnet.

Kern der Lösung ist ein Bildsensor-System-on-Chip mit integrierter Informationsverarbeitung. Leistungsfähige Algorithmen sorgen dafür, dass das System nicht nur orts- und zeitgenau erkennt, ob und wo sich Objekte befinden. Es lernt zudem, verschiedene Aktivitäten zu unterscheiden. Außerdem werden keine realen Bilddaten ausgegeben, wodurch die Privatsphäre von Personen geschützt ist.

© Fraunhofer IIS/EAS, Foto: Oliver Killig

Smarte Sensoren für die Industrie 4.0

Kostengünstige drahtlose Sensorsysteme zur Echtzeitkommunikation

Vernetzte, intelligente Sensoren sind ein wesentlicher Baustein, um moderne Informations- und Kommunikations-Technologien in der Industrie zu nutzen. Für die schwierigen Bedingungen einer Produktionsanlage sind aber spezielle, robuste Systeme notwendig mit zuverlässigen Komponenten, die simultan diverse Messgrößen erfassen und kommunizieren.

In einem aktuellen Forschungsprojekt werden Verfahren entwickelt, um solche Multisensorsysteme effizient und individuell zu realisieren und auch kleine Stückzahlen zu ermöglichen. Dabei legt das Fraunhofer IIS/EAS besonderes Augenmerk auf kostengünstige drahtlose Sensorsysteme zur Echtzeitkommunikation.

Akustische Zustandsüberwachung in der Produktion

Infraschall, Luftschall und Ultraschall für das Condition Monitoring

In der Produktion werden heute bereits verschiedenste Sensorinformationen zur Zustandsüberwachung genutzt. Ein besonders vielversprechender und flexibler Ansatz ist die akustische Ereigniserkennung, die bislang aber nur in teuren Speziallösungen verfügbar ist.

Das Fraunhofer IIS/EAS entwickelt deshalb mit Partnern eine leicht zu bedienende, variable, kostengünstige und energieautarke Plattform zum akustischen Monitoring in industriellen Anwendungen. Ziel ist es, Infraschall, Luftschall und Ultraschall für vielschichtige Aufgaben zu nutzen. Die Basis hierfür sind neuartige selbstlernende Sensorsysteme