Forschung: Silizium-Lidar-Chip soll autonome Fahrzeuge günstiger machen

R   (11 Februar 2021)  |  Updated
Forschung: Silizium-Lidar-Chip soll autonome Fahrzeuge günstiger machen

Neues aus der Forschung rund um autonom fahrende Autos: Forscher des Start-up-Unternehmens Pointcloud aus San Francisco und der University of Southampton haben ein kompaktes 3D-Lidar-Bildgebungssystem entwickelt, das nach ihren Angaben mit der Leistung und Genauigkeit der meisten derzeit verwendeten fortschrittlichen, mechanischen Systeme mithalten könne.

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Lidar (Licht und Radar) nutzt die Präzision von Lasern, um eine Umgebung zu erfassen, indem es diese in die nahe Umgebung aussendet und die Zeit misst, die benötigt wird, um von Objekten reflektiert zu werden und zum Sensor zurückzukehren. Dies liefert die Entfernungen von verschiedenen Objekten und ermöglicht es, schnell eine dreidimensionale Karte der Umgebung zu erstellen

Sie werden oft als "Augen" für autonome Autos eingesetzt, aber auch in Gesichtserkennungssoftware und von autonomen Robotern und Drohnen verwendet. Genaue Bilder sind für die Technologien dieser Zeit unerlässlich, um die physische Welt abzubilden und mit ihr zu interagieren, aber die Größe und die Kosten der derzeit benötigten Technologie haben den Einsatz in kommerziellen Anwendungen eingeschränkt.

Die Forscher haben nun ein neues, integriertes System entwickelt, das photonische Siliziumkomponenten und elektronische CMOS-Schaltkreise auf demselben Mikrochip verwendet. Sie glauben, dass ihr Prototyp eine kostengünstige Lösung ist und den Weg zu einer Großserienproduktion von preiswerten, kompakten und leistungsstarken 3D-Bildkameras für den Einsatz in der Robotik, in autonomen Navigationssystemen, bei der Kartierung von Baustellen zur Erhöhung der Sicherheit und im Gesundheitswesen ebnen könnte.

Demnach hätten Tests mit dem Prototyp eine Genauigkeit von 3,1 mm bei einer Entfernung von 75 m ergeben. Zu den Problemen früherer integrierter Systeme gehöre die Schwierigkeit, ein dichtes Array von Pixeln bereitzustellen, das leicht angesprochen werden kann; dies hat sie auf weniger als 20 Pixel beschränkt, während dieses neue System das erste groß angelegte kohärente 2D-Detektor-Array ist, das aus 512 Pixeln besteht. Die Forschungsteams arbeiten nun an der Erweiterung der Pixelarrays und der Strahlsteuerungstechnologie, um das System noch besser für reale Anwendungen geeignet zu machen und die Leistung weiter zu verbessern. Bereits im vergangenen Jahr veröffentlichte das Startup Velodyne Lidar Kosten für ein Lidar-Array. Demnach würde dies rund 500 Dollar kosten im Vergleich zu früheren Preisen um die 10.000 Dollar.  

Ein weiterer Schritt in Richtung autonomes Fahren.

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