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pte20190410003 Auto/Verkehr, Forschung/Technologie

Neues Mini-Lidar für autonom fahrende Autos

Schwedische Wissenschaftler lassen Kosten und auch Größe drastisch schrumpfen


Blick ins Innere des neuartigen Lidar-Chips (Foto: Kristinn Glyfason, kth.se)
Blick ins Innere des neuartigen Lidar-Chips (Foto: Kristinn Glyfason, kth.se)

Stockholm (pte003/10.04.2019/06:05) - Lidar-Sensoren für autonom und teilautonom fahrende Autos lassen sich kleiner und billiger herstellen als heute genutzte Systeme. Forscher an der Königlichen Technischen Hochschule (KTH) http://kth.se in Stockholm haben mit Ätztechniken, wie sie bei der Herstellung von Mikroprozessoren und anderen elektronischen Bauteilen verwendet werden, nun ein solches Gerät gebaut. Es soll in der Herstellung nur zehn Dollar kosten, wenn es industriell gefertigt wird. Heutige Lidar-Systeme sind relativ schwer und haben einen verhältnismäßig hohen Stromverbrauch. Das KTH-System wiegt nur ein paar Gramm und begnügt sich mit 100 Milliwatt.

Lidar für Drohnen und Roboter

Lidar ist eine dem Radar ähnliche Methode zur Messung von Abständen und Geschwindigkeiten und zum Identifizieren von Hindernissen. Es arbeitet mit Laserstrahlen statt elektromagnetischen Wellen wie das Radar. Gemessen wird bei beiden Systemen die Zeit, die ein Strahl beziehungsweise eine Welle benötigt, um von den Fotodioden am Gerät registriert zu werden, nachdem sie von einem Hindernis reflektiert worden sind.

Weil das Lidar-Gerät so klein ist, kann es außer in Autos auch in kleinen Robotern und Drohnen eingesetzt werden, sodass diese sich autonom bewegen beziehungsweise selbstständig fliegen können, ohne irgendwo anzuecken. Derart ausgestattete Drohnen könnten beispielsweise medizinische Geräte wie Defibrillatoren in unwegsame Regionen bringen, wenn dort ein Mensch an einer Herzinsuffizienz leidet, sagt Kristinn B. Gylfason, Assistenzprofessor für Mikro- und Nanotechnik an der KTH.

Mikro-Opto-Mechanik als Basis

"Bei einem klassischen Lidar-Sensor rotieren die Laserstrahlen. Unser Ansatz basiert auf einer integrierten Mikro-Opto-Mechanik", so Gylfason. Sein Team habe auf der Oberfläche eines Silizium-Chips ein feines Gitter angebracht, das für die Strahlsteuerung zuständig sei. Die Richtung des Strahls lasse sich durch dieses Gitter ändern. Das winzige Gerät könne auch in der minimalinvasiven Chirurgie eingesetzt werden. Es könne mit einem Endoskop an die Stelle gebracht werden, an der operiert werden soll. Die Bilder, die es live übermittelt, könnten dem operierenden Arzt genau zeigen, woran er arbeitet. Die Auflösung der Bilder ist extrem hoch.

(Ende)
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