Autonome Autos reiten auf Laserstrahlen

Albert Einstein stellte sich einst die wunderschöne Frage, wie es denn wäre, wenn er auf einem Lichtstrahl reiten würde. Und diese Frage beschäftigt seither die Wissenschaft, schuf neue Disziplinen und stellt uns nach wie vor die schwierigsten Aufgaben über universelle Quantentheorie.

Licht in verschiedensten Formen sind heute für die Entwicklung von autonomen Autos wichtig. Einerseits das sichtbare Spektrum, das in Form von mehreren Kameras aufgefangen wird, und einer Neuentwicklung namens LiDAR.

LiDAR steht für ‚Light Detection and Ranging’. Eine Anordnung von heute bis zu 128 sich um die eigene Achse drehenden Lasern misst den Abstand zu anderen Objekten und bildet dabei eine dreidimensionale Karte der Umgebung im Umkreis von mehreren dutzend bis zu hunderten Metern ab. Mit dem Umkreis sind dabei die 360 Grad um das Fahrzeug herum gemeint. Das Funktionsprinzip ähnelt einem Radar, aber anstelle von Radiowellen werden Laserstrahlen ausgesandt und auf optische Weise Abstände zu Objekten im Umkreis des Fahrzeugs ermittelt. Pro Sekunde werden beispielsweise dreißig und mehr vollständige dreidimensionale Bildern erzeugt.

Das bekannteste LiDAR-Unternehmen heißt Velodyne, und ist in San José beheimatet. Eigentlich produzierte das Unternehmen Lautsprecher, als es aber dann vom DARPA Grand Challenge, den ersten Wettbewerben zu autonomen Autos, hörte, begannen die Gründer sich LiDARs auszudenken. Diese Sensoren wurden sehr rasch zum Standard bei der Entwicklung von autonomen Auto, nicht verwunderlich, dass Velodyne seine Produktionskapazitäten nun auf eine Million Stück pro Jahr ausbaute.

Die Google-Schwester Waymo verlässt sich bei der LiDAR-Technologie nicht auf andere, sondern entwickelt seine eigenen. Nicht zuletzt die Klage gegen Uber war vor allem auf den behaupteten Diebstahl der Unterlagen zu LiDARs geprägt.

Ein solch komplexes LiDAR-System kostete noch vor wenigen Jahren mehrere hunderttausend Dollar, die Preise fielen aber zwischenzeitlich auf ein Zehntel und es wird erwartet, dass sie weiter fallen werden.

Blickfeld

Auch deutsche Start-Ups mischen bei LiDARs vorne mit. Das 2017 gegründete Münchner Start-up Blickfeld hat gerade eine Investitionsrunde von 4,3 Millionen auf 10 Millionen Dollar abgeschlossen.

Das Solid-State-LiDAR von Blickfeld wird ebenso bei der Entwicklung von autonomen Autos eingesetzt. Mehr als 200 Meter kann man damit bei einer Frequenz von 10 bis 100 Hertz sehen, und das in einem horizontalen Winkel von 120 Grad, und einem vertikalen Winkel von 30 Grad.

Auch bei Robotern, Drohnen und zur Objektüberwachung können LiDARs eingesetzt werden. Hier ein Video, das die LiDAR-basierte Zählung von Passanten zeigt.

Dieser Beitrag ist auch auf Englisch erschienen.