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Bildsensoren für die Industrie

Die Welt genau im Auge haben


Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Sensor auf Lidar-Anwendungen ausgelegt

D&E: Gibt es Einsatzfelder, für die der Sensor NSI3000 aufgrund seiner Eigenschaften besonders geeignet ist?

Schäfer: Dieser Sensor wurde speziell für Lidar-Anwendungen entwickelt. Diese Lösungen sind beispielsweise essenziell für das autonome Fahren und unterstützen Fahrzeuge dabei, Hindernisse zuverlässig erkennen zu können. Eine Studie des Beratungsunternehmens Frost & Sullivan geht davon aus, dass zahlreiche Automobilhersteller auf Lidar als zentrale Komponente für das automatisierte Fahren setzen. Die Analysten prognostizieren, dass bis zum Jahr 2025 das kontaktlose, beziehungsweise das Solid-State-Lidar flächendeckend in den Markt kommen soll. Die Nachfrage nach 3D-Mapping und Bildgebung, einer verbesserten Gesamtleistung, automatisierter Verarbeitung von grafischer Datenerfassung und autarken Sensoren mit Höchstleistungen in der Dämmerung – all das sind laut der Studie Faktoren, die die Entwicklung von Lidar-Sensoren in Sensoreinheiten von Fahrerassistenzsystemen für automatisierte Fahrzeuge vorantreiben. Der Sensor NSI3000, den wir neu in unsere Sensor2Cloud-Familie aufgenommen haben, ist für dieses Aufgabengebiet sehr gut geeignet.

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Bild 2: Das Funktionsprinzip von Lidar nutzt das Verfahren der Triangulation.
© Unitronic

D&E: Welche Merkmale zeichnen dieses Bauteil im Detail aus?

Schäfer: Die von Newsight verwendete Technologie kombiniert auf einem Chip digitale Verarbeitung mit analogen Einheiten. Wesentliche Merkmale sind eine große Genauigkeit, hohe Auflösung und Empfindlichkeit. Der Bildsensor verwendet acht Zeilen mit jeweils 2048 Pixeln, die aus vier Zeilen mit 4 µm × 8 µm großen Pixeln und vier Zeilen mit 4 µm × 4 µm großen Pixeln bestehen. Der Container aus großen Pixeln sorgt für eine hohe Empfindlichkeit, während die kleinen Pixel ein feines Signal mit einer effektiven Auflösung von bis zu 8192 Pixel bei geringer Verlustleistung und kompakter Größe liefern können. Der Sensor besitzt zudem über eine konfigurierbare synchronisierte 10- bis 12-bit-Parallelausgangsschnittstelle sowie eine proprietäre und I²C-Schnittstellen. Darüber hinaus verfügt er über ein integriertes CDS (Correlated Double Sampling; Anm. d. Red.) zur Rauschunterdrückung bei festen Mustern, Umgebungslicht-Subtraktion sowie über einen Onboard-Testmodus. Das ermöglicht es, die Messwerte besser zu erfassen und führt zu deutlich besseren Analysen.

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Bild 3: So funktioniert die Lidar-Distanzmessung mit dem Laser und Line-Image-Sensor in der Theorie.
© Unitronic

D&E: Was macht den Sensor neben der optimierten Messwerterfassung und der verbesserten Analysen noch besonders?

Schäfer: Die hohe Zahl der Pixel ermöglicht eine detailreiche Auflösung von Messwerten. Der NSI3100 unterstützt programmierbare Datenübertragungsgeschwindigkeiten mit einer hohen Bildrate und liefert zudem eine automatische Belichtungssteuerung. Damit wird bei nahen Objekten eine Sättigung vermieden, während sich die Empfindlichkeit gegenüber entfernten Objekten erhöht. Auf diese Weise lassen sich realitätsnahe und praxisorientierte Werte in einem breiten Radius ermitteln. Die automatische Spitzenerkennung für die Triangulation und die Konfiguration pro Bild ermöglicht zudem eine spontane Reaktion auf Ereignisse. Aufgrund dessen lassen sich mit dem NSI3100 zahlreiche Lösungen im Bereich des autonomen Fahrens, in der Logistik oder bei intelligenten Haushaltshelfern realisieren.

D&E: Kostengünstig in volumenstarke Märkte gehen, damit wirbt der Hersteller für seinen NSI3000-Sensor. Trifft das Ihrer Meinung nach zu?

Schäfer: Das ist in der Tat so. Mit dem Bildsensor von Newsight Imaging können Unternehmen kosteneffiziente Lösungen für volumenstarke und wettbewerbsintensive Märkte entwickeln. Durch die geringe Stromaufnahme eignet er sich auch sehr gut für wieder aufladbare und batteriebetriebene Produkte. Wir sehen den NSI3100 auch im Einsatz, wenn hohe Leistungen gefragt sind, beispielsweise wenn intensive Algorithmen und Berechnungen gefordert sind.


  1. Die Welt genau im Auge haben
  2. Sensor auf Lidar-Anwendungen ausgelegt
  3. Vielfältige Einsatzfelder für Bildsensoren

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