Ein Forscherteam am Fraunhofer-Institut für photonische Mikrosysteme (IPMS) in Dresden entwickelt integrierbare Mikroscannerspiegel (MEMS-Scanner), die ihre Umgebung zuverlässig und störungsfrei wahrnehmen können. Auf der Productronica in München (12. bis 15. November) stellt IPMS seine aktuellen Entwicklungen der breiten Fachöffentlichkeit vor.

Damit autonome Fahrzeuge ihre Umwelt erkennen können, kommen Lidar-Sensoren zum Einsatz, die das Auge des Fahrers ersetzen. Lidar bedeutet „Light Detection and Ranging“ und ermöglicht die Messung der Entfernung zwischen Objekt und Fahrzeug. Das bekannte Prinzip beruht auf Lasersignalen, die in die Umgebung gesendet werden und  deren Reflexion analysiert wird.

Das Forscherteam des Fraunhofer-Instituts verfolgt mit dem neuartigen Mikroscannerspiegel den direkten Ansatz eines „scannenden Auges“, um digitales Sehen in drei Dimensionen unmittelbar zu ermöglichen. Ein Mikrospiegelmodul scannt die Umgebung indem der Spiegel das Licht eines Lasers in zwei Dimensionen verteilt. Die dritte Dimension des vom Objekt reflektierten Lichts wird anhand des Detektorsignals bestimmt.

Aktuelle Lidar-Systeme für das autonome Fahren beruhen auf großen rotierenden Spiegeln um eine Achse, die aufgrund ihrer Größe und ihres Gewichts schwer in Fahrzeuge integrierbar sind. Alternativen sind Solid State Lidar, die ohne bewegliche Teile auskommen und aufgrund ihrer geringen Größe gut integrierbar sind, allerdings können diese nur schwer Objekte in weiterer Entfernung erfassen. Für sicheres autonomes Fahren sind Erfassungsbereiche von nur wenigen Zentimetern bis zu mehreren hundert Metern notwendig.

Da der MEMS-Scanner vom IPMS aus einkristallinem Silizium hergestellt wird, ist dieser robust, schockstabil und ermüdungsfrei. Kostengünstige Halbleiterherstellungsprozesse ermöglichen Skalierungseffekte. (ampnet/TX)