Außensensoren für ADAS/AD
Für moderne Fahrassistenzsysteme (ADAS) oder höhere Stufen des autonomen Fahrens (AD) bietet ams OSRAM eine Auswahl innovativer VCSEL- und EEL-basierter LiDAR-Technologien.
Innovative Außensensoren für moderne Fahrassistenzsysteme (ADAS) und autonomes Fahren (AD)
LiDAR
Außensensoren, insbesondere solche mit LiDAR-Technologie, sind die Grundlage für Fahrassistenzsysteme und damit letztlich für das autonome Fahren. Die gängigste Methode zur Klassifizierung von Fahrzeugen nach dem Grad ihrer Autonomie sind die Definitionen der Society of Automotive Engineers (SAE). Ab SAE-Stufe 3 nimmt das Fahrzeug der Fahrerin oder dem Fahrer Verantwortung ab und überschreitet so die Grenze von der Assistenz zur Autonomie. Damit sollte das Fahrzeug in der Lage sein, seine Aufgabe ohne Aufsicht und Zutun des Menschen zu erfüllen. Das verlangt dem System ein besonders hohes Maß an Leistung ab. Während Fahrassistenzsysteme der Stufen 1 und 2 mit Kameras und/oder Radar auskommen, sind diese Technologien allein für die dreidimensionale Objekterkennung nicht ausreichend. Die Branche ist sich weitgehend einig, dass für die 3D-Objekterkennung ab Stufe 3 LiDAR-Technik eingesetzt werden muss.
Ein Kamera-/Radarsystem mit zusätzlichem oder integriertem 3D-LiDAR kann eine hochauflösende Karte der Umgebung generieren, die dem Fahrzeug ermöglicht, seine Aufgabe sicher zu erfüllen. Angefangen hat die Automobilindustrie mit einfacheren Fahrassistenzanwendungen der Stufen 1 und 2. Dank höher entwickelter Sensorik und Datenverarbeitung lassen sich heute auch schwierigere Anwendungen wie Autobahn- oder Stadtpilotsysteme realisieren.
Ein System, das alle denkbaren Anwendungsfälle unterstützt, hat als Fahrzeug der Stufe 5 schließlich volle Autonomie erreicht – und damit den heiligen Gral des autonomen Fahrens. Bis dahin dürften aber noch einige Jahre vergehen. Zudem wird der Druck enorm groß sein, die Kosten zu senken und den Content je Fahrzeug zu rationalisieren, damit das autonome Fahren massenmarkttauglich wird.
LiDAR-Systeme
Nachtsicht
Derzeit sind zwei Arten von Nachtsichtsystemen für Fahrzeuge auf dem Markt. Passive Systeme sind mit Wärmekameras ausgestattet, die die Wärmestrahlung etwa von Tieren oder Menschen erkennen. Aktive Systeme hingegen leuchten die nächtliche Szene mit aktiven Infrarotstrahlern aus. Dabei nutzen beide den für das menschliche Auge unsichtbaren Infrarotbereich des Lichtspektrums.
Das Angebot von ams OSRAM
Wir arbeiten ständig daran, unsere Position als Vorreiter auf dem Gebiet der LiDAR-Systeme sowohl mit VCSEL- als auch mit Infrarotlaser zu festigen und auszubauen. Ein wichtiger Aspekt der laufenden Erweiterung unseres LiDAR-Portfolios ist unsere Forschungsarbeit, die ganz darauf ausgerichtet ist, optimale Lösungen zu entwickeln.
Eine unserer jüngsten Produktentwicklungen ist ein 10-W-VCSEL-Chip, der den 3D-Sensoren unserer Kunden zu noch mehr Leistung und Effizienz verhilft.
Dank des neu entwickelten Chipdesigns können kantenemittierende Laser (EEL) bei den für Automobilanwendungen typischen Betriebstemperaturen von bis zu 125 °C die Wellenlängenstabilität von VCSELs erreichen und sogar übertreffen. Dieser technologische Meilenstein in der Entwicklung von Infrarotlasern macht es möglich, den Detektor mit einem wesentlich kleineren Wellenlängenfilter auszustatten und so den Rauschabstand entscheidend zu verbessern. Ihren Nutzen hat diese fortschrittliche Technologie bereits in so genannten ‚Triple-Junction-Komponenten‘ mit drei übereinander gelagerten lichtemittierenden Flächen unter Beweis gestellt. Sie wird künftig in allen Infrarotlasern von ams OSRAM eingesetzt und Herstellern von LiDAR-Systemen enorme Vorteile bieten.