Ultraflacher Kamerasensor mit 110°x30° Gesichtsfeld

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Ultraflacher Kamerasensor mit 110°x30° Gesichtsfeld

Im Forschungsprojekt Sitara wurde ein ultraflacher Kamerasensor entwickelt, der Bilder mit einem Aspektverhältnis 4:1 vom Fahrzeugumfeld oder Innenraum mit hoher Dynamik liefert.

Vergleich des bereichs für Sensoren mit verschiedenen Aspektverhältnissen und der resultierenden Auflösung. (Bild: Bild SPIE)

Vergleich des bereichs für Sensoren mit verschiedenen Aspektverhältnissen und der resultierenden Auflösung. (Bild: Bild SPIE)

Autonome Fahrzeuge sind im Kommen Nur wie werden sie sich orientieren? Verschiedenste Radar-, Lidar- und Kameralösungen sind in der Erprobung. Dazu kommen Daten aus GPS- und Ultraschallsensoren. Mit zunehmender Rechnerleistung wird die Verarbeitung und Kombination der Datenströme zwar immer besser, aber gerade bei der Frage der optimalen Sensorik hat sich noch kein Verfahren wirklich durchgesetzt. Eine Kombination verschiedener Sensoren erscheint wahrscheinlich, einige Grundforderungen stehen dabei für alle Verfahren gleichermaßen: Die Sensoren müssen klein und preiswert sein. Sperrige Aufbauten auf dem Dach und Sensorik für fünfstellige Eurobeträge mögen in der Entwicklungsphase noch durchgehen, für die Serienfertigung sind sie ungeeignet. Bereits 2013 hat sich daher ein deutsches Konsortium die Entwicklung „kostengünstiger, intelligenter und lichtstarker Kameras mit großem Dynamikumfang sowie kurzen Baulängen von weniger als 5mm“ vorgenommen.

Sitara Projekt

Gefördert vom BMBF haben sich im Projekt ´Selbstadaptierende intelligente Multiaperturkamera-Module´ (Sitara) acht Firmen und Institute zusammengetan und vier Jahre lang unter anderem an passender Kameratechnik für autonome Fahrzeuge gearbeitet. Mit dabei waren Daimler, DResearch, Fraunhofer IOF, das Institut für angewandte Physik der Friedrich-Schiller-Universität Jena, IHP, Sick, First Sensor Microelectronic Packaging und Jabil Optics Germany. Die Anforderungen waren durchaus komplex: Einerseits sollten die Fertigungskosten minimiert werden. Dafür wurde die Fertigung der mikrooptischen Objektive auf Wafer-Level sowie eine automatisiert Chip-zu-Chip Objektiv-Montage vorgeschlagen. Andererseits sollte eine möglichst hohe Dynamik (bis 120dB) und gleichzeitig eine hohe Empfindlichkeit erreicht werden. Neben der Integration mikroelektronischer Schaltungen war vor allem der Einsatz von Multiapertur-Optiken vorgesehen. Derren Verwendung zusammen mit den integrierten Halbleiterstrukturen sollte eine Reduzierung der Bauhöhe unter 5mm ermöglichen.

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Ausgabe:
Fraunhofer IOSB
www.iof.fraunhofer.de

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