SIP第3期において、フォトニック結晶レーザー(PCSEL)を活用した低コスト・高性能な3次元LiDARおよび物体認識技術の開発と実証を進める。
タグ: SIP, スマートモビリティ, LiDAR, フォトニック結晶レーザー, 自動運転, 技術開発
⑨主要技術の低コスト化 戦略的イノベーション創造プログラム第3期(SIP第3期)「スマートモビリティプラットフォームの構築」 ライダーシステムの低コスト化・小型化・性能向上のため、フォトニック結晶レーザー(PCSEL)を活用した3次元PCSEL-LiDAR及び、それを用いた認識技術を開発。 ・ピンポイントでレーザーを照射/受光できるよう、PCSEL光源のサイドローブ低減、バンドパスフィルターを試作。 ・多角的にレーザーを照射できるよう、多点照射装置の試作を行い、3次元測距の初期実証を実施。 ・レーザー照射で物体認識できるよう、レーザー走査パターンを仮想環境にモデル化し、点群の取得状況から、物体認識を確認するシステムを開発中。 25年度はライダーシステムの設計試作を実施し、26年度以降、関係省庁の研究プログラムとも連携し実証、製品化を目指し、目標スペックの策定や需要調査を進める。 ピンポイントにレーザーを照射・受光できる技術の開発 出射ビームの強度プロファイル 従来 規格化強度 0.1 0.01 0.001 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 角度(°) 出射ビーム形状(明るさ強調) サイドローブ低減 改良 規格化強度 0.1 0.01 0.001 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 角度(°) 出射ビーム形状(明るさ強調) PCSELのサイドローブ低減 Transmittance (%) 100 80 60 40 20 バンドパスフィルターの透過率の測定結果 太陽光の遮断帯域 太陽光の遮断帯域 ~12nm 透過帯域 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 Wavelength (nm) 狭帯域バンドパスフィルターの試作 多角的にレーザーを照射できる技術の開発 単一領域:狙った方向に10点、一点当たり10~20W レーザー光出力 大面積高出力多点照射 ⇒変調フォトニック結晶 n型電極 活性層 フォトニック結晶層 p型電極 H+ H+ H+ H+ H+ 100ps以下パルス生成 ⇒水素イオン注入による可飽和吸収効果 直径1mm 多点照射PCSELの基本設計 動画 12m スクリーン マネキン人形 3次元測距の初期実証 物体認識の照査技術の開発 レーザー走査パターンのモデルを構築 動画 点群高さ 高い 低い 生成したセンサデータによる物体認識の例 (左:約25m先から認識開始、右:近距離の認識の様子) 仮想環境での物体認識を検討(歩行者認識の例) 8