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Rasante Entwicklung: Optoelektronik - Basis für Automobil-Sensoren

Optoelektronische Sensoren beschleunigen nicht nur die Entwicklung für (teil)autonome Fahrzeuge, sondern sie sorgen auch für mehr Komfort und Sicherheit. Dr. Walter Rothmund, Leiter Marketing Infrarot Automotive bei Osram Opto Semiconductors, beleuchtet die wichtigsten Trends und Treiber.

Scanning-LiDAR-Systeme rastern horizontal mit einem Laserstrahl über ein bestimmtes Winkelsegment die Umgebung des Fahrzeugs ab und erzeugen eine hochauflösende 3D-Karte des Umfelds. Bildquelle: © Osram

Scanning-LiDAR-Systeme rastern horizontal mit einem Laserstrahl über ein bestimmtes Winkelsegment die Umgebung des Fahrzeugs ab und erzeugen eine hochauflösende 3D-Karte des Umfelds.

Der Automobilmarkt von heute ist eine Plattform, auf der man einige der wichtigsten Technologie-Trends für die nächsten Jahre erkennen kann, denn Fahrzeughersteller gehören häufig zu den ersten, die neue Technologien einsetzen. Dazu gehören auch Anwendungen auf Basis von sichtbarem und unsichtbarem Licht für modernste Sensortechnologie. 

Kameraanwendungen mit Infrarot-Lichtquellen

Photodetektoren und Infrarot-LEDs (IREDs) sind heute die Grundlage vieler Sensoren, die im Automobilbereich eingesetzt werden. Die breite Palette von Anwendungen für Sensoren im Innen- und Außenbereich von Fahrzeugen dient vielfältigen Zielen: Sie helfen dabei, das Leben von Autofahrern, Passagieren und Fußgängern zu retten, weitere Sicherheitsrisiken zu senken und zudem das Fahrerlebnis und den Komfort zu verbessern.

Dr. Walter Rothmund, Osram Opto Semiconductors: »Der Automobilmarkt von heute ist eine Plattform, auf der man einige der wichtigsten Technologie-Trends für die nächsten Jahre erkennen kann. Dazu gehören auch Anwendungen auf Basis von sichtbarem und u Bildquelle: © Osram

Dr. Walter Rothmund, Osram Opto Semiconductors: »Der Automobilmarkt von heute ist eine Plattform, auf der man einige der wichtigsten Technologie-Trends für die nächsten Jahre erkennen kann. Dazu gehören auch Anwendungen auf Basis von sichtbarem und unsichtbarem Licht für modernste Sensortechnologien.«

Kamerabasierte Sensorsysteme, die Infrarotlichttechnologie verwenden, machen Innovationen im Fahrzeuginneren möglich. Fahrerüberwachung ist eine zunehmend wichtige Komponente für die heutigen Sicherheitsfunktionen, um beispielsweise die hohe Zahl der Unfälle durch übermüdete Fahrer wirksam einzudämmen. IREDs werden verwendet, um das Gesicht eines Fahrers mit unsichtbarem Infrarotlicht auszuleuchten. Zur Feststellung, ob der Fahrer ermüdet oder abgelenkt ist, überwacht eine CMOS-Kamera das Gesicht und die Augen. So können der Aufmerksamkeitsstatus und die Blickrichtung des Fahrers erkannt werden. Bei Anzeichen von Ermüdung wird eine Warnung aktiviert, um den Fahrer zu alarmieren oder eine Pause zu empfehlen. Für zukünftige, halbautonome und autonome Fahrzeuge wird diese Applikation zunehmend unverzichtbar. 

Ein weiteres Beispiel für eine Sicherheitsfunktion wird durch Passagiererkennungs-systeme mit unsichtbarem IR-Licht und einer CMOS-Kamera realisiert. Das System erkennt, ob ein Sitz belegt ist und richtet die Sicherheitssysteme auf die Größe und Sitzposition der Passagiere aus – beispielsweise die Steuerung der Airbags. Bei Unfällen kann dies Leben retten.

Infrarot-Lichtquellen mit leistungsstarken Emittern, wie die Oslon-Produktserie von Osram Opto Semiconductors, bilden mit bis zu 2 Watt optischer DC-Leistung die Basis dieser Systeme. Dank ihrer hohen Leistung und Effizienz benötigen Systementwickler vergleichsweise wenige Bauteile. Damit werden die Lösungen kompakter und weniger aufwändig im Aufbau. Neben einer Steigerung der optischen Leistung zeichnet sich beispielsweise die neueste Generation der Oslon Black Infrarot-Emitter auch durch hohe Pulsströme von bis zu 5 Ampere aus.