車載LiDARの小型、軽量化と高解像度センシング技術

第1部 車載用LiDARの市場分析と今後の予測

(2021年2月8日 10:00〜11:30)

　カメラ、レーダーに続く第3のセンシング技術として注目されている車載用LiDARの市場動向及び今後の方向性について報告させていただきます。

1. 車載用センシングシステム市場におけるLiDARの位置づけ
   1. 車載用LiDARの方式、用途
   2. 車載用センシングシステムにおけるLiDARの特色
   3. 車載用センシングシステム市場でのLiDARの可能性
2. 車載用LiDAR市場分析
   1. 車載用LiDAR市場の参入状況
   2. 車載用LiDAR市場トレンド
   3. 車載用LiDAR市場シェア
   4. 車載用LiDAR市場の技術動向
   5. 車載用LiDAR市場の今後の方向性
• 質疑応答

第2部 LiDAR用MEMSミラーの最新技術

(2021年2月8日 12:10〜13:40)

　MEMSミラーは小型で、比較的高速にレーザ光を走査できることからLiDARへの応用が期待されている。走査ビームの形成にはミラーの反射を用いるが、ビーム径は回折で決定されるので、ミラーの光学特性を考慮する必要がある。また走査最大角は、シリコンばねのばね定数とアクチュエータの発生力により決定されるので、ばねおよびアクチュエータの機械特性を考慮する。このように、MEMSミラーの設計では、光学特性と機械特性をLiDARの仕様を満たすように設計する。光学特性および機械特性に限界があり、またMEMSの製作方法による制約もあるので、これらを考慮した設計が要求される。 　本セミナーでは、MEMSミラーの基礎、設計および製作について説明し、LiDAR用のMEMSミラーについて紹介する。

1. はじめに
   1. MEMSミラーの開発歴史
   2. MEMSミラーの構造とLiDAR応用
   3. ミラー直径と回転角の積について
2. MEMSミラーの光学特性
   1. スキャナーミラーの回折特性
   2. スキャナーミラーの動的変形
3. MEMSミラーの機械特性
   1. スキャナーのばね機械特性と破壊限界
   2. マイクロアクチュエータの種類とスキャナー応用
4. MEMSミラーの製作方法
5. LiDAR用MEMSミラーの例と考察
• 質疑応答

第3部 自動運転向けソリッドステートLiDAR受光技術

(2021年2月8日 13:50〜15:20)

1. 研究背景と開発経緯
2. LiDAR性能のトレードオフ
3. 従来技術の課題
4. ソリッドステート式LiDAR向けの新しい受光技術
5. LiDAR実証実験結果
6. 今後の開発展望
• 質疑応答

第4部 MEMSミラー型LiDARを用いた自己位置推定技術の開発

(2021年2月8日 15:30〜17:00)

　自動車事故の低減のため、高度運転支援や自動走行の技術開発が各分野で進められている。それらのシステムの安全性向上には高精度な自己位置推定が重要な要素のひとつであり、その実現のために距離計測性能と角度分解能に優れるLiDARが多く活用されている。MEMSミラー型LiDARは、部品点数が比較的少ないという特徴から、一般車両への搭載が可能な低価格の製品が期待されている。 　本講では、開発したMEMSミラー型LiDARの概要、自己位置推定のためのデータ処理手法、一般道路での実証実験結果について紹介する。

1. はじめに
2. MEMSミラー型LiDARの概要
   1. システム構成
   2. 基本特性
   3. LiDAR検出データの様子
3. 自己位置推定システム
   1. 全体構成
   2. LiDARデータの移動補正と統合処理
4. 自己位置推定手法
   1. NDTスキャンマッチング
   2. 反射強度情報を活用したNDT
5. 自己位置推定実験
   1. 実験システム
   2. 走行試験コース
   3. 実験結果
6. まとめ
• 質疑応答