Toposens – Sehen, ohne etwas zu sehen

Für Fledermäuse ist es nichts Außergewöhnliches – sie sehen, ohne etwas zu sehen. Denn zur Orientierung nutzen die geschickten Jäger Ultraschall und können ihre Beute auch in der Nacht ausmachen. Das Startup Toposens hat sich für sein 3D-Sensorsystem von der Fledermaus einiges abgeschaut.

Die Idee: Ultraschall erkennt Lage von Objekten im Raum

Das Münchner Unternehmen Toposens hat einen 3D-Sensor entwickelt, der – wie die Fledermaus – auf Ultraschallbasis dreidimensionale Objekte in Echtzeit verorten kann. Die komplette 3D-Sensor-Baugruppe besteht aus drei Ultraschall-Sensoren, die Schallwellen aussenden. Treffen diese auf ein Objekt, werden sie reflektiert und vom Empfangssensor wieder aufgefangen. Aus Laufzeiten und Signalintensitäten kann das System dann die Lage von „getroffenen“ Objekten im Raum erkennen und sie in 3D-Koordinaten umrechnen. Die lassen sich dann je nach Anwendungsgebiet weiterverarbeiten.

Die Vorteile: Sehen im Dunklen und keine Probleme mit Privatsphäre

Vor allem die Unabhängigkeit von Lichtverhältnissen ist ein großes Plus – denn auch im komplett Dunklen kann das 3D-Sensorsystem „sehen“. Dafür werden keine optischen Systeme benötigt – ein weiterer wichtiger Vorteil. In Hinblick auf Personen- bzw. Path-Tracking ergeben sich dadurch auch keine Probleme mit der Privatsphäre. Denn das System kann ja keine Personen identifizieren. Die Sensorik ist sehr robust und kann laut Entwicklerteam sogar in mobilen Systemen eingesetzt werden.

Zudem soll das 3D-Sensorsystem laut Toposens auch noch sehr energieeffizient arbeiten, denn es benötigt für die Wahrnehmung und Berechnung der 3D-Position von Objekten und Personen in Echtzeit keine externe Rechnereinheit.

„Wir arbeiten mit einer sehr linearen Mathematik im Hintergrund. Dementsprechend können wir mit einer unglaublichen kleinen und leistungsarmen Recheneinheit die ganze Positionsdatenberechnung vornehmen,“ erklärt uns Tobias Bahnemann, Mitglied des Gründerteams von der Toposens GmbH.

Mögliche Anwendungsbereiche: Von IoT über Smart Home bis zu autonomen Systemen

Da der 3D-Sensor sehr vielseitig einsetzbar ist, kommen auch viele Industrien und Anwendungsbereiche in Frage. Interesse und Potential sieht Toposens selbst zum Beispiel in der Unterhaltungs-Elektronik – im Hinblick auf Gestensteuerung –, dem Smart-Home-Bereich, in der Automobilindustrie, dem Internet of Things, im Umfeld von Industrie 4.0 oder bei autonomen Systemen wie Autos oder Logistikfahrzeugen. „Durch unsere Sensoren wird die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine in fünf Jahren sehr viel einfacher sein“, ist sich Tobias Bahnemann sicher.

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