Neuer Lidar-Chip für autonomes Fahren von Mobileye vorgestellt

Neuer Lidar-Chip für autonomes Fahren von Mobileye vorgestellt

Mobileye will seine autonom fahrende Testflotte in mehr Länder bringen und stellt eine neue Lidar-Technologie vor. Was bringt der Laser im SoC-Format?

Mobileye setzt bei seiner Technologie für autonomes Fahren auf System-on-a-Chip (SoC). Die hauseigene „EyeQ“-Prozessor-Familie wird stetig weiterentwickelt und soll in seiner aktuellen Generation über genügend Leistung verfügen, um gleichzeitig Kameras, Radar- und Lidar-Sensoren zu steuern und deren Daten in Echtzeit zu verarbeiten.

Durch die Chipbauweise sind kompaktere Systeme für teil- und vollautonomes Fahren möglich. Auf der CES 2021 kündigte Mobileye Familienzuwachs an: Neue Lidar-Sensoren sollen künftig ebenfalls auf nur einem Chip verbaut werden. Außerdem will Mobileye seine voll autonomen Fahrzeuge in vier neuen Städten testen.

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Lidar auf nur einem Chip – Intel macht es möglich

Intels Tochterunternehmen nutzt Computer-Vision als Basis für Fahrassistenzsysteme und autonom fahrende Autos. Kernstück sind optimierte, in sich geschlossene Kamerasysteme, die eine volle 360-Grad-Abdeckung der Umgebung ermöglichen.

Die Daten werden über den im Kofferraum verbauten Rechner mit dem EyeQ-Prozessor in Echtzeit ausgewertet. Mittels Künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen soll sich der Fahrstil des Systems stetig verbessern und sich sogar an regionale Eigenheiten anpassen – was auch immer das im Einzelnen bedeutet.

In Israel fahrende autonome Mobileye-Autos sind ausschließlich mit Kamerasystemen ausgestattet ohne zusätzliche Sensoren. Seit 2018 werden problemlos Taxifahrten zwischen den verkehrsintensiven Städten Jerusalem und Tel Aviv durchgeführt. In autonomen Serienfahrzeugen nutzt Mobileye auch Radar- und Lidar-Sensoren, um die Kamerabasis zu unterstützen.

Auf der CES 2021 stellte das Unternehmen nun ein neues Lidar-SoC vor. Durch eine Herstellungsmethode namens Silizium-Photonik kann die gesamte Lidar-Technik in einen einzigen kleinen Chip integriert werden. Die Herstellung übernimmt Intel. Mobileyes Mutterkonzern verfügt über ein eigenes Silizium-Photonik-Werk in New Mexico. Marktreife soll der Lidar-Chip 2025 erlangen.

Silizium-Photonik ist ein Verfahren der Mikroelektronik. Kleinste Lichtwellenleiter, Phasen-Modulatoren, Linsen und andere Bausteine werden auf Siliziumwafer gedruckt, um die Integration von Laser- und Sensorsystemen auf Chips zu ermöglichen.

Dabei müssen unter anderem miniaturisierte Wellenleiter im 100-Nanometer-Bereich an optische Fasern im zweistelligen Mikrometerbereich angebunden werden.

So arbeitet Mobileyes Lidar-SoC

Lidar-Sensoren bestimmen Position und Geschwindigkeit von Objekten durch Laserlicht. Apple nutzt die Technologie beispielsweise als 3D-Scanner in seinen iPhones.

Ein Sensor schickt Lichtstrahlen aus, die von Objekten gestreut und von einem Detektor wieder aufgenommen werden. Bei diesem „Time-of-Flight“-Konzept wird also das ausgeworfene Licht gemessen.

Mobileyes Lidar-SoC soll kleiner, günstiger herzustellen und besser sein als herkömmliche Lidar-Systeme. Statt wie beim Time-of-Flight-Verfahren auf Lichtimpulse zu setzen, wird der Lidar-SoC einen konstanten Lichtstrom aussenden. Diese sogenannte frequenzmodulierte Dauerstrichtechnologie (FMCW) misst Geschwindigkeit und Entfernung von Objekten effizienter als ToF-Systeme.

Die Gefahrenerkennung soll sich laut Mobileye-CEO Amnon Shashua auf eine Strecke von 200 Metern ausdehnen, anstatt der üblichen 100 Meter. Außerdem sollen das Gelände besser klassifiziert und die Richtung von beweglichen Objekten sofort bestimmt werden können.

Mobileye: Vier neue Städte im Visier

Mobileye gibt an, derzeit über 60 Millionen Fahrzeuge von 25 der größten Autobauer weltweit mit Teilen seiner Technologie auszustatten. Darunter sind Ford, Audi und BMW. Zudem verfügt das Unternehmen über eine eigene Testflotte autonom fahrender Taxis.

Neben KI und Intel-Chips ist ein weiterer wichtiger Baustein das REM-Kartierungssystem, das größtenteils über Crowdsourcing funktioniert. Fast eine Million Fahrzeuge sind mit dem System ausgestattet und kartieren beinahe acht Millionen Kilometer täglich. Die dabei erstellten hochauflösenden Karten unterstützen das autonome Fahrsystem der Mobileye-Autos.

Die ersten Testfahrzeuge schickte Mobileye 2018 in Jerusalem auf die Straßen. Seit 2020 sind auch in München autonome Fahrzeuge des israelischen Unternehmens unterwegs. Der TÜV Süd erteilte Intel die Freigabe, Mobileye-Autos auf Autobahnfahrten mit einer Maximalgeschwindigkeit von 130 km/h in München und Umgebung zu schicken.

In den kommenden Monaten sollen auch Detroit, Paris, Tokyo und Shanghai regelmäßig befahren werden. Die Auswahl der Städte erfolgt dabei nicht zufällig. Neben Standorten, deren Verkehrsregularien autonome Testfahrten vereinfachen, sucht Mobileye vor allem die Nähe seiner Partner aus der Automobilindustrie. Die großen Autokonzerne sollen so die Leistung der autonomen Test-Autos direkt nachvollziehen können.

Titelbild & Quelle: Mobileye

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