Im Rahmen des Forschungsprojekts CoRaLi-DAR sollen die Vorteile aus zwei Sensorenwelten zusammengeführt werden. Ziel ist es, das Fahren bei ungünstigen Wetter- und Fahrbedingungen sicherer zu machen und die Herstellungskosten zu reduzieren.
Sehen und gesehen werden heißt es nicht nur auf roten Teppichen oder in Szenelokalen. Auch im Straßenverkehr ist es wichtig, sichtbar zu sein. Allerdings macht man dort nicht mit schrillen oder knappen Outfits auf sich aufmerksam, sondern mithilfe innovativer Erkennungs- und Abstandsmessungssystemen. Diese warnen optisch und akustisch oder bremsen automatisch, falls ein Objekt zu nahekommt.
Radar versus Lidar
Bei den bisher verwendeten Technologien lief es oft auf Lidar versus Radar hinaus. Doch was genau ist der Unterschied? Der ist schnell erklärt. Anders als bei einem Radar nutzen Lidarsensoren keine Radiowellen, um ihre Umwelt zu erfassen, sondern Licht. Dafür berechnet das System, wie lange es dauert, bis ein ausgesendeter Laserstrahl auf ein Objekt trifft und zurückreflektiert wird und erstellt daraufhin eine hochgenaue 3D-Karte des Fahrzeugumfeldes. Viel genauer, als es mit Radarsystemen möglich ist, die zwar erkennen, ob es sich zum Beispiel um einen Menschen oder einen Baum handelt, aber nicht an die Klassifikation vom Lidar herankommen. Bei schlechten Sichtverhältnissen, etwa durch Schnee, Nebel, Staub oder Regen, stoßen hingegen optische Systeme an ihre Grenzen. Und auch was die Kosten anbelangt, ist Lidar noch verhältnismäßig teuer.
Teamwork makes the dream work
Beide Systeme haben also ihre Stärken und Schwächen. Was aber, wenn man die Sensoren kombiniert? Diese Frage hat man sich auch im Forschungszentrum Silicon Austria Labs (kurz SAL) gestellt. Das Ergebnis trägt den Namen CoRaLi-DAR und ist ein mit fünf Millionen Euro dotiertes und von der EU gefördertes Forschungsprojekt. Geleitet wird es vom österreichischen Forschungszentrum SAL, insgesamt bringen sich aber Universitäten, Forschungszentren und Industrieunternehmen aus Österreich, Deutschland, den Niederlanden und Belgien mit ihren wissenschaftlichen Kompetenzen mit ein. Darunter auch Infineon Technologies Austria und die Fachhochschule Kärnten. Ziel ist es, kostengünstige, stromsparende und zuverlässige Erkennungs- und Abstandsmessungssysteme für die Automobilindustrie zu entwickeln.
Durch die Kombination zweier Technologien und den Einsatz voll integrierter Photonik und Elektronik können wir die Größe des Gehäuses, die Herstellungskosten und die Betriebsleistung reduzieren. Auf diese Weise tragen wir auch zur Entwicklung umweltfreundlicherer Technologien bei.
ommaso Cassese, Senior Scientist bei SAL und Koordinator für CoRaLi-DAR
„Im Rahmen des Projekts wollen wir Radar- und Lidarsensoren kombinieren und die hochauflösenden Fähigkeiten von Lidar sowie die hohe Zuverlässigkeit von Radar bei ungünstigen Wetterbedingungen nutzen“, erklärt Tommaso Cassese, Senior Scientist bei SAL und Koordinator für CoRaLi-DAR. „Durch die Kombination zweier Technologien und den Einsatz voll integrierter Photonik und Elektronik können wir die Größe des Gehäuses, die Herstellungskosten und die Betriebsleistung reduzieren. Auf diese Weise tragen wir auch zur Entwicklung umweltfreundlicherer Technologien bei.“
Gut zu wissen: Was ist Photonik?
Das ist erst der Anfang
Die entwickelte Technologie kann aber auch für andere Anwendungen eingesetzt werden – angefangen von der Robotik über die Überwachung bis zu Haushaltsgeräten, heißt es vom Forschungszentrum Silicon Austria Labs. So könnten Roboter beispielsweise mit Hilfe von Lidarsensoren ihre Umgebung besser einschätzen. Im Bereich der Überwachung würden Lidarsensoren Probleme mit der Privatsphäre einschränken, weil der Sensor zwar eine Person sehen kann, aber nicht weiß, wer sie ist. Und bei Haushaltsgeräten könnten Lidartechnologien den Stromverbrauch und die Kosten senken, indem sie die Rechenzeit der Kameras verkürzen.
Derzeit arbeiten drei Forschungsabteilungen von SAL an dem Projekt. Die Forscher:innen im Bereich Microsystems konzentrieren sich auf die Entwicklung des Lidarsensors, das Team von Intelligent Wireless Systems entwickelt den Radarsensor, und im Bereich Heterogeneous Integration Technologies tüftelt man am Design und der Fertigung auf Systemebene.