京セラは、世界で初めてカメラとLiDARの光軸を一致させ、ワンユニット化した「カメラ-LiDARフュージョンセンサ」を開発した。
京セラが発表した「カメラ-LiDARフュージョンセンサ」は、京セラ独自の光学設計を用いて、カメラとLiDARを一つのセンサとして統合しており、視差のない重畳データをリアルタイムで取得可能。また、LiDARセンサとして世界最高(2024年10月、京セラ調べ)のレーザー照射密度を実現し、長距離かつ高精度な物体検知を可能にした。
開発の背景
自動運転など、モビリティの自律化に向けてさまざまなセンシング技術が開発される中、複雑な環境や高速移動中に障害物を正確に検知するために、長距離かつ精度の高い3D情報を瞬時に取得できるLiDARは、必須のデバイスとされている。
LiDARはレーザー光を広域で照射し、反射光が跳ね返ってくる時間や角度から物体までの距離やサイズなどを特定する優れた空間認識能力を持っている。しかし、対象物が何かをより正確に把握するためにカメラと併用されるケースが多くあり、従来は別々のユニットであるカメラとLiDARから得られるデータに視差があるため、センサ間のキャリブレーションが必要となり、遅延を引き起こすことが課題とされていた。
京セラはこの課題を解決するため、カメラと高解像度LiDARをユニット内で一体化し視差のないリアルタイムのデータ統合を実現した「カメラ-LiDARフュージョンセンサ」を開発した。
「カメラ-LiDARフュージョンセンサ」の特長
1:カメラとLiDARのワンユニット化により、検知結果を視差なくリアルタイムで統合
独自の光学設計技術により、カメラとLiDAR、2つのデバイスを一つのユニットにおさめ、光軸を一致させることに世界で初めて成功。これにより、それぞれの検知結果を統合させるプロセスが非常に容易となり、遅延なくリアルタイムにカメラの画像データとLiDARの距離データを統合し、高度な物体認識を可能にした。
世界最高のレーザー照射密度により、高解像度を実現
LiDARは、レーザー光を照射する密度を高めることにより解像度が上がり、長距離の小さい障害物なども認識できるようになる。京セラの「カメラ-LiDARフュージョンセンサ」は、複合機・プリンターなどの開発で培ってきた独自のレーザースキャンユニットの技術を応用することで、世界最高となる0.045度の照射密度を実現。これにより、100m先の30cmの落下物も検知することが可能となった。
独自のMEMSミラーによる高耐久性の実現
LiDARにおいて、レーザー光を広範囲・高密度で照射するためにMEMSミラーもしくはモーターが必要となる。しかし、MEMSミラーは解像度が低く、一方モーターは高解像度ながら摩耗が早いという課題があった。
京セラの「カメラ-LiDARフュージョンセンサ」は、 レーザースキャンユニット技術による高解像度と同時に、同社がこれまでセラミックパッケージの製造・開発で培ってきた技術を応用した独自開発のMEMSミラーを採用することにより、モーター式を上回る高解像度と、従来のMEMSミラーを上回る耐久性の両立を実現。自動運転車両の障害物検知はもちろんのこと、船舶や重機など、さまざまな環境下での高精度なセンシングをサポートする。
用途ごとに最適化したカスタマイズが可能
MEMSミラーから、光学系、電気回路、ソフトウエアまで自社で開発しているため、用途に合わせたカスタマイズが可能。
今後の展開
今後、当社は車載のみならず、建設機械や船舶、ロボットなどのモビリティのほか、人や物を認識するセキュリティシステムなど、さまざまな分野での導入を目指し、本デバイスの早期製品化を目指すとしている。
ニコン・トリンブルがLiDARセンサーExyn Nexysの販売を開始 自動運転レベル4相当のLiDAR計測を実現
公共測量対応のドローンレーザーを知るオンラインセミナー8/30に開催 空測用LiDAR/地形追従飛行計画の簡単作成
長距離3D-LiDARを使って滑走路の異常を確認!NECが南紀白浜エアポートで異物検知を行う実証実験へ その仕組み解説
京セラ株式会社
この記事を読んだ人におすすめ
- ニコン・トリンブルがLiDARセンサーExyn Nexysの販売を開始 自動運転レベル4相当のLiDAR計測を実現
- NTT ComとARAV 建機遠隔操縦・自動化ソリューションを提供開始 建設土木以外への適用も視野に
- アスラテックがロボットのハードウェア事業を拡大 生成AIの効率的な学習、移動や力触覚、バルーンロボットの技術開発にも注力
- エッジAI搭載、群れで連携して働く「システム天井施工作業ロボット」を公開 テムザックと鹿島建設が共同開発 高所作業を自動化
- 物流デジタルサービスプロバイダー18社が8月に「物流DX会議」を開催 物流の社会最適を目指して共通プラットフォーム構築へ
- 日産の子守り支援ロボットに置き去り事故防止機能「マダイルヨ」追加 INTELLIGENT PUPPETイルヨ
- ロボット活用は気軽かつ段階的に始めることが省人化へのコツ 「Factory Innovation Week」2024から
- 菱洋エレクトロ ロボティクス開発や生成AIに最適な「NVIDIA Jetson Orin 開発者キット」学生・研究者向け特別販売を開始 最大40%オフ
- 自律移動ロボット「カチャカ」が大規模言語モデルに対応 自然な会話による操作、過去の会話内容も記憶してより人間的に
- 空飛ぶクルマが都内で初飛行へ 「SusHi Tech Tokyo 2024」で一般見学アリで公開