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Sub-Terahertzwellen lassen autonome Fahrzeuge besser sehen

| Redakteur: Thomas Kuther

Forscher am MIT haben ein System-on-Chip entwickelt, das mittels Sub-Terahertzwellen die „Sehkraft“ autonomer Fahrzeuge deutlich verbessert.

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Blick ins Innere des Sub-Terahertzwellen-Chips
Blick ins Innere des Sub-Terahertzwellen-Chips
(Bild: MIT)

Forscher am Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben fahrerlose Autos mit einem zusätzlichen Erkennungssystem ausgestattet, das auf Sub-Terahertzwellen basiert. Deren Frequenzen liegen zwischen Infrarot und Mikrowelle im elektromagnetischen Spektrum. Sie durchdringen mühelos selbst den dichtesten Nebel oder andere Hindernisse, die Radarwellen nicht zuverlässig erkennen.

System auf einem Chip

Um Objekte zu erkennen, sendet das System Sub-Terahertzwellen aus. Ein Teil davon wird reflektiert, ein anderer absorbiert. Ein Empfänger analysiert die reflektierten Wellen und sendet das Ergebnis an eine Auswerteeinheit. Diese zeichnet ein getreues Bild des Objekts, eines anderen Fahrzeugs etwa oder eines Fußgängers.

Die Nutzung von Sub-Terahertzwellen in Fahrzeugen ist eine echte Herausforderung, sagt Ruonan Han, Assistenzprofessor für Elektrotechnik und Computerwissenschaften am MIT. Zuverlässig funktionierende Geräte seien zu groß, um sie in Autos einzubauen. Kleine Systeme, die auf einen Chip passen, senden zu schwache Signale aus. Den Forschern ist es gelungen, ein Sende- und Empfangssystem auf einem Chip zu platzieren, das ausreichend starke Signale produziert, sodass Objekte sicher erkannt und dargestellt werden können.

4300 Mal empfindlichere Bildpunkte

Die Forscher haben einen Prototyp mit 32 Bildpunkten gebaut. Der Flächenbedarf beträgt nur 1,2 mm2. Jedes dieser Pixel ist 4300 Mal empfindlicher als die besten in bisherigen Sub-Terahertzwellen-Systeme, so die Forscher. Noch ist der Prototyp für den Einbau in fahrerlose Autos, Drohnen und Roboter ungeeignet. Doch es benötige nur noch ein bisschen Entwicklungsarbeit, um ihn zur Serienreife zu bringen.

„Die Aussicht, autonomen Fahrzeugen und Drohnen bessere Augen zu verschaffen, ist eine große Motivation für uns“, sagt Han. Der Vorteil gegenüber Radarsensoren liege darin, dass Sub-Terahertzsysteme hochaufgelöste Bilder der Objekte erzeugen. Das sei wichtig für deren Identifizierung. Es ist schließlich ein Unterschied, ob ein Fußgänger am Straßenrand wartet, um die Straße zu überqueren oder ein Schildermast unverrückbar fest dort steht, schließt der Wissenschaftler.

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