Um dem drohenden Verkehrskollaps entgegenzuwirken und zugleich die Sicherheit im Straßenverkehr zu erhöhen, arbeiten derzeit weltweit Forschungsinstitutionen sowie Automobil- und IT-Industrie an Technologien, die zunächst das automatisierte, später das autonome Fahren möglich machen sollen. Damit sich selbstfahrende Fahrzeuge sicher im Raum fortbewegen können, müssen sie relevante Informationen in ihrer Umgebung aufnehmen, diese in Echtzeit verarbeiten und in konkrete Handlungsanweisungen für das Fahrzeug umwandeln. Für diesen hochkomplexen technischen Vorgang benötigen sie neben Kameras vielfältige Sensoren, die Wetterverhältnisse, Fahrbahnbeschaffenheit, Schilder und Ampeln zur Verkehrssteuerung sowie bewegliche und unbewegliche Objekte, zum Beispiel Bäume, Gebäude, Menschen und andere Fahrzeuge, erfassen. Darüber hinaus müssen sie den jeweiligen Abstand zu anderen Objekten, etwa dem vorausfahrenden Fahrzeug, erkennen. Um das zu leisten, gilt es, die von sogenannten Radar- und Lidarsensoren aufgenommenen Daten intelligent zu fusionieren und in umfassende, detaillierte Informationen umzuwandeln, um daraus ein entsprechendes "Handeln" für das Gefährt beziehungsweise dessen Assistenzsysteme abzuleiten - und das in Mikrosekundenschnelle.
Unsichtbar, aber hochleistungsfähig
Radarsensoren senden elektromagnetische Wellen im Frequenz-Bereich von 76 bis 77 GHz aus; diese Strahlung wird im Blickfeld umliegender Objekte reflektiert und gelangt so zum Sensor zurück. Durch die resultierende Lichtlaufzeit (Time of Flight) wird der Abstand zu Objekten bestimmt. Lidarsensoren funktionieren in ähnlicher Weise. Statt Radarwellen nutzen sie jedoch Laserimpulse im nahen Infrarot-Bereich. Auch sie erfassen Abstände und Relativgeschwindigkeiten, sind aber in der Objekt- und Winkelerkennung viel genauer als Radarsensoren. Radar- und Lidarsensoren lassen sich für die unterschiedlichsten Fahrerassistenzsysteme wie Abstandhalter, Kollisionswarnung, Notbremsassistent oder Müdigkeitserkennung im Fahrzeuginneren und -äußeren einsetzen. Sie sind in der Regel lediglich wenige Zentimeter groß und daher bereits sehr unauffällig. Nach Wunsch der Fahrzeugdesigner sollten sie jedoch im Idealfall völlig mit ihrer Umgebung verschmelzen - ohne dabei ihre Funktionsfähigkeit einzubüßen. Benseler hat daher ein neues PVD-Beschichtungsverfahren (PVD = physical vapour deposition) entwickelt, das vielfältige Designs und Farbgebungen zulässt, ohne die Sende- und Empfangskraft der jeweiligen Sensoren einzuschränken.
Individuell gestaltet und voll funktionsfähig
Die Plasma-Vakuum-Beschichtung bietet per se eine hohe Produkt- und Prozessqualität bei gleichzeitig großer gestalterischer Freiheit. Im Bereich der Sensortechnik kommt es vor allem darauf an, dass die spezielle elektromagnetische Strahlung unterschiedlicher Sensoren die beschichteten Oberflächen ohne Einschränkung durchdringen kann. Das von Benseler entwickelte Verfahren ermöglicht es, für die verschiedensten Sensoren ungedämpft durchdringbare Oberflächen im jeweils gewünschten individuellen Erscheinungsbild und Wellenlängenbereich - zum Beispiel in Kombination mit UV-Lacken - in höchster Präzision bereitzustellen. Zum Einsatz kommen hier vor allem auch "Diamond-Like-Carbon"-Schichten (DLC), die sich durch ihre Abriebfestigkeit, einen niedrigen Reibkoeffizienten, Korrosionsunterdrückung und optische Transparenz bei Schichtstärken bis zu 1000 nm auszeichnen.
Der komplette Beitrag ist in der September-Ausgabe von JOT erschienen.
Autor(en): Benseler
