Microscannerspiegel geeft auto adelaarsogen

De berichten over zelfrijdende auto’s zijn niet altijd even positief. De ene expert zegt dat het nog decennia kan duren voordat voertuigen helemaal zelf de weg kunnen vinden van A naar B. Anderen zien dat veel sneller gebeuren. Feit is dat de techniek achter het autonome rijden de laatste jaren grote stappen heeft gezet. Zonder dat we het beseffen, is er eigenlijk al heel veel mogelijk. Denk aan alle zogenoemde Advanced Driver Assistance Systems die helpen bij het inparkeren of het rijden tussen de lijntjes op de snelweg.

Een nieuwe bijdrage op dit gebied komt van het Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS in Dresden. Het onderzoeksinstituut heeft een soort spiegelcamera ontwikkeld waarmee de omgeving van een auto razendsnel driedimensionaal kan worden gescand. Volgens het IPMS kan de microscannerspiegel 200 meter ver vooruit kijken, wat minstens zo goed is als het menselijk oog.

LiDAR-systeem

De spiegel wordt ingebouwd in het LiDAR-systeem dat elke zelfrijdende auto nodig heeft voor de navigatie. LiDAR staat voor Light Detection and Ranging. Het werkt als een soort radar waarbij laserpulsen worden gebruikt om de afstand tot een object te bepalen.

Wat de microscannerspiegel van IPMS toevoegt, is een 3D-beeld van de omgeving. Daardoor kunnen bijvoorbeeld voetgangers, fietsers en bomen nog iets makkelijker worden herkend.

Startup AEye

Volgens Fraunhofer wordt de techniek al gebruikt door de start-up AEye, een specialist voor LiDAR-systemen.

In detail vindt volgens IPMS het volgende proces plaats:

“Het licht dat door een laserdiode of laserbron wordt uitgestraald, raakt eerst de microscannerspiegel die zich op de zender van het LiDAR-systeem bevindt. De spiegel scant het beeld in twee dimensies. De derde dimensie wordt opgevangen door een LiDAR-sensor aan de ontvangende zijde op basis van het door het object – bijvoorbeeld een mens – gereflecteerde licht. Hoe meer licht de sensor raakt, hoe nauwkeuriger de afstand kan worden bepaald. De afstandsinformatie voor elke gescande positie in het landschap resulteert in een 3D-puntwolk die samen een beeld geven.”

Silicium

De spiegel of MEMS-scanner wordt gemaakt van monokristallijn silicium dat zeer sterk, schok- en hittebestendig is. “Onze MEMS-spiegel is doorgaans vijf millimeter groot. Grotere spiegels zijn echter ook mogelijk“, aldus Jan Grahmann van IPMS.

Ook Grahmann denkt dat het nog vele jaren kan duren voordat auto’s echt volautomatisch kunnen rijden zonder chauffeur. Maar dit spiegelsysteem brengt het semiautonome rijden wel een stap dichterbij. In dat geval is het nog altijd verboden om in te dutten achter het stuur, maar een ramp is het ook niet, dankzij de altijd alerte boordcomputer.