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Kamera und Lidar Sensor-Fusion ohne störende Parallaxenfehler

Von Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter 2 min Lesedauer

Anbieter zum Thema

Kyocera Automotive and Industrial Solutions GmbH
Metrofunk Kabel-Union GmbH

Präzisere Daten durch parallaxenfreie Objekterkennung: Dank Sensordatenfusion mit Kamera und Lidar kann der von Kyocera entwickelte Sensor Objekte genauer erkennen. Das ist nicht nur für das autonome Fahren interessant, sondern auch für die Robotik in der Industrie.

Kyocera hat für die paralaxenfreien Objekterkennung eine Kamera und einen Lidar auf einem Sensor implementiert. (Bild: Kyocera)
Kyocera hat für die paralaxenfreien Objekterkennung eine Kamera und einen Lidar auf einem Sensor implementiert.
(Bild: Kyocera)

Kyocera hat einen Kamera-Lidar-Sensor vorgestellt, der die Echtzeit-Erfassung hochpräziser, parallaxfreier Sensordaten ermöglicht. Diese Technologie beseitigt die bisher unvermeidlichen Kalibrierungsfehler zwischen separaten Kamera- und Lidar-Systemen und optimiert die Sensordatenfusion. Der Vorteil eines parallaxenfreien Sensors besteht darin, dass die erfassten Sensordaten keine Verschiebungen oder Abweichungen durch unterschiedliche Blickwinkel aufweisen.

Laut Kyocera verfügt der Sensor über die „weltweit höchste Laserbestrahlungsdichte in einem Lidar-Modul“. Dies ermöglicht eine hochauflösende, langreichweitige Objekterkennung mit minimalen Signalverlusten und verbessert die Präzision der Distanz- und Formbestimmung.

Kamera und Lidar in einem Sensor

Lidar gilt als Schlüsseltechnologie für autonomes Fahren, da es hochgenaue 3D-Daten in Echtzeit liefert und Hindernisse in komplexen Umgebungen sowie bei hohen Geschwindigkeiten mit beispielloser Präzision erkennt. Die Technologie kann nicht nur die Entfernung zu einem Objekt bestimmen, sondern auch dessen Größe und Position anhand der Reflexionszeit und des Winkels des zurückgeworfenen Laserstrahls über eine große Fläche ermitteln.

Bisher wurden Lidar-Systeme meist in Kombination mit Kameras eingesetzt, um Objekte besser zu identifizieren. Doch die Parallaxe zwischen den beiden Sensoren führte oft zu Kalibrierungsproblemen und Verzögerungen. Mit dem von Kyocera entwickelten Sensor sind erstmals Kamera und hochauflösendes Lidar in einer einzigen Einheit integriert. Durch die exakte optische Achsenausrichtung gewährleistet er eine parallaxfreie, synchronisierte Datenerfassung in Echtzeit – eine Voraussetzung für effiziente und präzise Objekterkennung.

MEMS-Spiegel und Laserscanning

Mit einer Laserbestrahlungsdichte von 0,045 Grad erreicht der Sensor eine hohe Detailgenauigkeit. Dank der firmeneigenen Laserscantechnik aus der Drucker- und MFP-Entwicklung kann er beispielsweise ein 30 cm großes fallendes Objekt noch aus 100 Metern Entfernung erfassen.

Ein weiterer technischer Fortschritt liegt in der verwendeten MEMS-Spiegeltechnologie. Während herkömmliche MEMS-Spiegel oft eine geringere Auflösung bieten und motorbetriebene Lidar-Systeme einem schnellen Verschleiß unterliegen, setzt Kyocera auf eine proprietäre MEMS-Spiegeltechnologie in Kombination mit hochauflösendem Laserscanning. Dies verbessert sowohl die Langlebigkeit als auch die optische Leistung des Sensors.

Der Fusion-Sensor mit Kamera und Lidar eignet sich nicht nur für den Einsatz in autonomen Fahrzeugen, sondern auch in der Schifffahrt, Bau- und Landmaschinen, Robotik und Sicherheitsanwendungen. Kyocera bietet zudem kundenspezifische Anpassungen an, um den Sensor auf verschiedene industrielle Anforderungen zuzuschneiden. Alle Kernkomponenten – von MEMS-Spiegeln über optische Systeme bis hin zu Elektronik und Software – werden intern entwickelt und gefertigt. (heh)

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