2018年04月15日

LiDARの技術開発(特許)動向

LiDAR(ライダー)は、

2017年12月度ニュース掲載Wordランキング

で上位に入っていて、自動運転自動車の普及にとって重要なキーパーツになっています。

ここでは、LiDAR(ライダー)について、基本的な技術の内容から説明を始め、次に、最新の技術開発動向をニュース情報から整理し、主要メーカーについては特許出願情報から具体的な開発内容に踏み込み、各社の違いが分かるようにまとめましたので、以下を見てください。

まず、LiDAR(ライダー)とは、Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging、laser radarの略で、可視光などの波長の光を照射し、反射光から対象の距離や方向などを測定するリモートセンシング技術。

車載のLiDARは、照射光をスキャンして、三次元マッピングを行い反射する物体の形状や距離を検出するものが主流で、検出結果を用いて周囲の自動車や歩行者、障害物などの情報を得て、距離が接近しすぎた時に自動でブレーキをかけて衝突を防ぐ機能などに使われる。


LiDerのメーカーは、自動車メーカーの社内開発もあれば、部品メーカー各社が開発するユニットもあり、先行しているのが米国のベロダイン(Velodyne)である。それ以外にのメーカーも、続々と開発する記事が増えてきている。



最近の記事では、東芝、イノヴィズ、オムロン、Apple、Oryx Vision、ボッシュ、九州工業大学、パイオニア、ルミナー、ウェイモ、Uber、Otto、マサチューセッツ工科大学(MIT)、アメリカ国防高等研究計画局(DARPA)、パナソニック、オートモーティブ&インダストリアルシステムズ社、などの企業名が掲載されていた。それにトヨタ、フォード、ボルボ、ゼネラルモーターズ(GM)、など自働車メーカーの名前もある。

市場のウォンツ(欲求)は、現在の試験走行車のものでは、コスト、小型化、計測精度、処理速度が不足する。

車体の前方、右方向、左方向用、など7ユニット程度が必要で、LiDARユニットあたり4,000ドル(約48万円)以上なので、一車両に300万円を超えるユニットコストになってしまう。実用化に向け、2桁の低価格化を目指した開発を進めている。

様々な開発が取り組まれていて、その各社の状況・特長について整理して説明する。




1.Luminarは、量産体制の準備を開始したことを明らかにした。トヨタが採用。

2.東芝が独自のハイブリッド回路で短距離対象物を時間をかけて高精度に測定し、長距離の対象物を真夏の太陽下で200mを誤差125%の計測可能で、かつ高速に処理する技術を開発している。

3.イスラエルのLiDARメーカー「イノヴィズ」 は、自動車部品メーカーであるデルファイとマグナの2社が出資し、自動運転自動車向けの低コストのLiDARセンサーの製造を開始する。ベロダインよりも小型で価格が安く、イメージ認識能力に優れたセンサーだ。200ドルで販売を開始し、「将来的には100ドルまで低価格化する」とイノヴィズCEOのOmer Keilafは述べている。

4.マサチューセッツ工科大学(MIT)とアメリカ国防高等研究計画局(DARPA)は、LIDARのシステムを1個の極小チップ上に搭載することに成功したとされ、最終的には1個あたり1000円程度のコストでLIDARを自動運転カーに搭載することも可能と見込んでいます

5.それ以外にも、パナソニック株式会社 オートモーティブ&インダストリアルシステムズ社による、垂直60度、水平270度の広角スキャンを実現する独自構造のレーザスキャンで、高精度測距を目指す開発、オムロンの3D Lidar、 Appleの機械学習によるLiDARの能力限界を補う方法の開発、Oryx Visionの画期的な技術、ボッシュのLiDAR量産、九州工業大学リアルタイム周辺環境、パイオニアのMEMS ミラーを用いた独自の車載用 3D-LiDAR 開発、Waymo がUberが買収したOtto(OttoMotto・Otto Tracking)を訴える。


次に、特許情報に公開されている技術開発動向を見てみた。

まず、そもそも、特許出願をするような新しい技術なのか? ですが、上述したように、自律走行するために必要な様々な課題があり、特許出願はありました。



調査は、断片的ではありますが、少なくとも、Velodyne,Luminar,Waymoの米国特許があり、自動運転に活用される特許をいくつか確認しました。



例えば、LiDARユニット内の技術としては、Velodyneの2000年代に出願した権利が基本性が高く、活用される技術だと思いました。



さらに、Waymoの特許には、自働車に複数の解像度の異なるLiDARユニットを構成する技術の特許があり、これも、自律運転に活用される権利だと思いました。



一方、Luminarの特許出願は、LiDARユニットで先行するVelodyneよりも多くの米国特許があり、技術の幅も広く、トヨタが採用した良さがそこにあるのではないかと思いました。



まだまだ、調査は断片的なレベルですので、今後の調査でLiDARユニット内の技術と活用それをした自動車としての技術の両面で、各社の技術開発の動向を探っていこうと思います。


posted by アナリス at 17:34 | Comment(0) | テーマ「自動運転」 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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