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Samstag, 23. Februar 2019

Lidar

Mit Lasersicht durch den Verkehr

Von Regine Bönsch | 3. Mai 2018 | Ausgabe 18

„Die weiße Plane hätte unser Lidarsystem erkannt“, da ist sich Dieter Gabriel, Marketingmanager Technik von Velodyne, sicher. Damit spielt er auf einen tödlichen Unfall mit einem Tesla an, dessen Kamera eine Lkw-Plane für ein Straßenschild hielt.

BU_Lidar
Foto: panthermedia.net/bioraren

Ein Lidarsystem, zu Beginn der 2000er Jahre von den Velodyne-Gründerbrüdern Hall entwickelt, war und ist bei Tesla nicht an Bord.

Lidar steht für „light detection and ranging“. „Lidar ist im Kern Lasersensorik“, erklärt Henri Häfner, Programm-Manager Automotive von Velodyne. „Wir senden einen Lichtpuls aus, die Reflexionen werden gemessen. Über die Laufzeit erhalte ich die Entfernung, aber auch Impulswerte, die etwas über das Objekt aussagen können.“ Und das rundum rotierend um 360° mit einer Reichweite von 100 m, seit Neuestem 200 m.

Was für einen Wettbewerb selbstfahrender Automobile durch die Wüste von Nevada als Umfelderkennung entwickelt wurde, stieg schon bald den Straßenvermessern aufs Dach. Google, Tomtom und Here nutzen die rotierenden Sensoren für ihre Karten. Das 80 000 € teure Ur-Lidarsystem HDL 64 gilt heute als Referenzsensor in der ganzen Automobilindustrie. „Wir haben auch Systeme, die nur noch 4000 € kosten“, erklärt Gabriel und sein Kollege hält ein nur noch handtellergroßes Gerät hoch. „Solid State“, sagt Häfner, „hier rotiert nicht mehr der ganze Sensor.“ Ford baue solche Sensoren in die Außenspiegel, noch kleinere könnten in die Stoßstange oder hinter die Windschutzscheibe montiert werden. „Die schauen dann nicht mehr rundum, sondern nur noch 120° horizontal bzw. 35° vertikal.“

Velodyne verwendet überall Mehrkanallaser: „Mindestens 16 bis hin zu 128 Lasersensoren tasten die Umgebung gleichzeitig ab.“ Das macht sie unempfindlicher – auch gegen Regen, Schnee und sogar Nebel – oder wie Häfner es formuliert: „Da kommt bei den Millionen von Photonen immer noch was durch.“ Ein Grund, wieso das US-Unternehmen die Konkurrenz, mehrheitlich Start-ups, noch nicht fürchtet. Niemand habe so viele Kanäle.

Chipherstellern wie Nvidia, NXP und Intel käme bei der Auswertung der Lidardaten eine Schlüsselrolle zu, weiß Häfner. Bei 32 Kanälen liefert das System von Velodyne immerhin 2,5 MByte/s – „eine Masse“, so der Rüsselsheimer und beruhigt zugleich: „Sie sind einfacher und schneller zu verarbeiten als Videodaten.“ Das Interesse an Lidar ist riesig. Erst im letzten August haben der US-Automobilhersteller Ford und der chinesische Suchmaschinenriese Baidu jeweils 150 Mio. $ in das „Familienunternehmen“ Velodyne investiert. Kein europäischer Automobilhersteller, kaum ein amerikanischer, mit dem Velodyne nicht zusammenarbeitet.

Bei hohen Ansprüchen an die funktionale Sicherheit brauche man Lidarsysteme, da sind sich die beiden aus Rüsselsheim, dem europäischen Hauptsitz von Velodyne, einig. Beim hochautomatisierten Fahren ab Level 3 seien redundante und heterogene Sensoren ein Muss: Kameras, Radar, Lidar und vielleicht demnächst mehr. Häfner und Gabriel sind überzeugt: „Schon 2021 wird man das erste autonome Fahrzeug von einem namhaften Automobilhersteller kaufen können.“ Natürlich mit Lidar an Bord.   rb