Autonomes Fahren Osram zeigt Prototyp eines Mehrkanal-Lasers für Scanning-Lidar

Für das autonome Fahren spielen die Sensoren wie Lidar eine herausragende Rolle. Osram zeigt nun den Prototypen eines 4-Kanal-Lidar-Lasers.
Für das autonome Fahren spielen die Sensoren wie Lidar eine herausragende Rolle. Osram zeigt nun den Prototypen eines 4-Kanal-Lidar-Lasers.

Osram Opto Semiconductors stellt einen Vier-Kanal-Laser vor, der Lidar-Systeme für autonomes oder teilautonomes Fahren einen Schritt weiterbringt. Der Prototyp-Laser zeichnet sich durch eine kurze Pulslänge und vier parallele Ausgangskanäle aus.

Lidar-Sensoren sind ein wesentlicher Bestandteil von (teil-)autonomenFahrzeugen. Das Grundprinzip ist die Laufzeitmessung: Ein sehr kurzer Laserpuls wird ausgesandt, trifft auf ein Objekt, wird reflektiert und von einem Detektor erfasst. Aus der Laufzeit des Laserstrahls ergibt sich die Entfernung des Objekts. Scanning-Lidar-Systeme rastern horizontal mit einem Laserstrahl über ein bestimmtes Winkelsegment die Umgebung des Fahrzeugs ab und erzeugen eine hochaufgelöste 3D-Karte des Umfelds. Heute wird die Umlenkung der Laserstrahlen in Scanning-Lidar-Systemen meist mit mechanisch bewegten Spiegeln realisiert. Manche Lösungen montieren mehrere Laserdioden übereinander, um das vertikale Blickfeld auszuweiten.

Der 4-Kanal-Lidar-Laser von Osram Opto Semiconductors besteht aus einem Laserbarren mit vier einzeln ansteuerbaren Laserdioden sowie einer im Modul integrierten Ansteuerschaltung. Das gesamte Modul ist oberflächenmontierbar und reduziert den Montageaufwand.

Für den neuen Laser hat der Hersteller seine Pulslaserdioden mit 905 nm Wellenlänge weiter verbessert. Die in Nanostack-Technologie gefertigten Laserdioden liefern nun mit maximal 85 W optischer Leistung bei 30 A etwa 10 W mehr als bisher. Die Pulslänge beträgt < 5 ns im Vergleich zu den bisher erreichten 20 ns. Die kurze Pulslänge und der geringe Duty Cycle von 0,01 Prozent garantieren, dass auch bei derart hohen Leistungen die Vorgaben für die Augensicherheit erfüllt sind. Mit 24 V Betriebsspannung bedient der Laser außerdem die Anforderungen für den Einsatz im Automobil.

Aufgrund der kurzen Pulslängen ermöglicht der Laser erstmals ein Scanning-Lidar-System, bei dem der Lichtstrahl über ein MEMS umgelenkt wird. Auf der electronica präsentiert Osram zusammen mit seinem Partner Innoluce den Prototypen eines solchen Systems. Der 2,7 x 2,3 mm2 große MEMS-Chip wird mit bis zu zwei kHz betrieben und ist eine Entwicklung von Innoluce; das Unternehmen wurde kürzlich von Infineon übernommen. Das Gesamtsystem deckt ein Blickfeld von 120° in der Waagrechten und 20° in der Senkrechten ab und bietet eine Auflösung von 0,1° horizontal und 0,5° vertikal. Bei Tageslicht beträgt die Reichweite für das Erkennen von Fahrzeugen mindestens 200 m, für Fußgänger 70 m. Der auf der Messe gezeigte Demonstrator wird leicht abgewandelte Eigenschaften haben.

Muster des 4-Kanal-LIDAR-Lasers werden ab Frühsommer 2017 verfügbar sein, die Markteinführung ist für 2018 geplant.