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17. August 2018

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Laseraugen für das Auto

Laseraugen für das Auto© Infineon Technologies

Infineon entwickelt neue Schlüsseltechnologie für autonome Fahrzeuge.

Das vernetzte und autonome Fahren steht im Mittelpunkt, wenn es um Mobilitätskonzepte der Zukunft geht. Als einer der führenden Chiphersteller für Fahrerassistenzsysteme liefert Infineon Mikroelektronik-Lösungen für Radar, LiDAR und Kamera, die als Schlüsseltechnologien für das teil- und vollautomatisierte Fahrzeug gelten. Die technologische Innovation LiDAR (Light Detection And Ranging) wird die bereits massentauglichen Systeme Radar und Kamera im autonomen Fahrzeug ergänzen. Infineon entwickelt nun am Standort Graz neue Chips für diese Technologie. 
Radar- und Kamerasysteme sind heute bereits etabliert, massentauglich und grundlegende Basis für das teil- und vollautomatisierte Fahren. Um einen höheren Grad an Automatisierung (ab Stufe 3, siehe Erläuterungen unten) zu erreichen, muss auch die Sensorik im Auto entsprechend erweitert werden. Die Technologie in Richtung vollautomatisierter Fahrzeuge ist LiDAR. LiDAR arbeitet mit Laserstrahlen, um im Fernbereich des Fahrzeugs Objekte zu erkennen und den Abstand zu diesen zu bestimmen.
 
Infineon als Innovator bei autonomen und vernetzen Fahrzeugen
„In Graz treiben wir neben Radar ein neues Innovationsthema zur optischen Abstandsmessung bei Fahrzeugen voran. Ziel ist, LiDAR zu einer preisgünstigen Option für jeden Neuwagen weltweit zu machen, wie es uns bei Radar gelungen ist“, erläutert Stefan Rohringer, Leiter des Infineon Entwicklungszentrums Graz.
An der Fertigungstechnologie auf Basis von MEMS (Mikro-Elektro-Mechanische Systeme) wird parallel dazu am Standort Villach geforscht. Infineon verfügt damit über Expertise in allen drei komplementären Sensortechnologien Radar, Kamera und LiDAR. „Mit diesen Technologien schaffen wir bei der Sensorik im Auto die größtmögliche Redundanz als Grundlage für hohe Sicherheit beim autonomen Fahren“, unterstreicht Rohringer.

Vorteile halbleiterbasierter Systeme
In den nächsten Jahren sollen erste LiDAR-Systeme in Oberklasse-Fahrzeugen zum Einsatz kommen. Dabei werden die Laserstrahlen aktuell noch durch z.B. mechanisch drehende Spiegel ausgerichtet, wodurch die Systeme verhältnismäßig sperrig und teuer sind. Um sich als Standard in allen Fahrzeugklassen zu etablieren, sind LiDAR-Systeme jedoch auf Grundlage von miniaturisierten Halbleitern erforderlich. Dadurch sollen die Systeme deutlich kompakter, preisgünstiger und robuster werden.
LiDAR arbeitet mit Laserstrahlen im Infrarotbereich, um im Fernbereich (bis zu 200 m) des Fahrzeugs den Abstand zu Objekten zu bestimmen. Das System misst Entfernungen sowohl zu ruhenden als auch bewegten Objekten und liefert ein dreidimensionales Bild der Umgebung. LiDAR stellt somit eine optimale Ergänzung für die bereits vielfach in Fahrassistenzsystemen eingesetzten Radarsysteme dar, die mit einer anderen Frequenz der elektromagnetischen Wellen arbeiten.

LiDAR schafft hochauflösende 360-Grad-Messung
„Mit LiDAR ist eine hochauflösende 360-Grad-Messung für das vollautomatisierte Fahrzeug möglich“, bestätigt Andreas Foroutan, der bei Infineon in Graz für die Produktgruppe LiDAR verantwortlich ist.  „Durch den kombinierten Einsatz von LiDAR- und Radar-Systemen wird eine noch bessere Umweltwahrnehmung erreicht und anspruchsvollere Umgebungsbedingungen noch exakter erfasst“, so der Experte.
LiDAR-Systeme gibt es seit etwa 60 Jahren. Sie sind in der Industrie beispielsweise in der Windenergiebranche sowie in der Luft- und Raumfahrt wie etwa zur Mond- und Marsoberflächenabtastung im Einsatz. Nun setzt auch die Automobilindustrie neben Kamera und Radar auf LiDAR als Schlüsselkomponente für das automatisierte Fahren.
 
Assistenzsysteme für mehr Komfort und Sicherheit
Aktive Assistenzsysteme machen das Autofahren komfortabler und sicherer, etwa bei Fußgängererkennung, Abstandswarnung und automatischer Notbremsung. Sie zählen zu den am schnellsten wachsenden Anwendungsbereichen im Auto und sind grundlegend für das automatisierte Fahren. Infineon liefert Schlüsselkomponenten für Fahrerassistenzsysteme, etwa für den Audi A8.
Laut Angaben von Infineon soll der A8 das weltweit erste Serienfahrzeug sein mit Funktionen des autonomen Fahrens der Stufe 3. Hier können Fahrer die Hände streckenweise vom Lenkrad nehmen. Der A8 erlaubt dies beispielsweise beim Ein- und Ausparken, in zähfließendem Verkehr oder im Stau. Dank Mikroelektronik von Infineon kann ein Wagen solche Fahrsituationen übernehmen.

(Anmerkung: Ein von economy gefahrener Mercedes E63 mit Baujahr 2014 hat die angeführten Stufe 3-Funktionen auch, neben einer Reihe weiterer automatisierter Sicherheitsunterstützungen).

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red/czaak, Economy Ausgabe Webartikel, 27.04.2018