「世界最高」性能の自動運転車向けライダーを実現、測定距離が2倍に：車載半導体

東芝は、自動運転システムのセンサーなどに用いられるライダー（LiDAR）向けの計測回路技術を開発した。従来の車載用ライダーと比較して測定可能距離が2倍となる200mを実現しており、その性能は「世界最高」（同社）だという。

[朴尚洙，MONOist]

　東芝は2018年3月5日、自動運転システムのセンサーなどに用いられるライダー（LiDAR：Light Detection and Ranging）向けの計測回路技術を開発したと発表した。従来の車載用ライダーと比較して測定可能距離が2倍となる200mを実現しており、その性能は「世界最高」（同社）だという^※）。今後は、さらなる測定距離の延伸と精度向上などについての研究開発を進め、2020年度までに実用化技術の確立を目指す。

※）ライダーの雑音となる太陽光強度が70klx（ルクス）、対象物体の反射率10％の条件下において

開発した計測回路技術を適用したライダーで取得した3D画像イメージ（クリックで拡大） 出典：東芝

　ライダーは、照射した赤外線レーザーの反射光を検知することにより、離れた物体までの距離情報を3D画像として得るセンサーである。レベル4以上の自動運転システムには不可欠といわれており、各社が開発を進めている。

　ライダーで長距離を測定するには、強い太陽光の存在下でも、遠方からの微弱なレーザーの反射光を検知できる必要がある。そのためにはA-Dコンバーター回路を用いた、太陽光などの雑音を小さくするための平均化処理が有効だ。しかし、A-Dコンバーター回路では、駐車アシスト時などの短距離を高精度に測定する場合に必要な高速処理が難しいという課題があった。また、従来の平均化処理では、複数の異なる物体からレーザー光が反射してくる場合、解像度が劣化してしまい小さな物体を検知できずに見落とすという課題もあった。

　そこで東芝は、ライダーによる長距離の計測を200mまで高精度に行えるハイブリッド回路と、小さな物体の検知を可能にする高解像測距技術を開発した。まず、ハイブリッド回路は、短距離用の回路と長距離用のA-Dコンバーター回路から構成。短距離を別の回路で処理することにより、A-Dコンバーター回路に要求される処理速度を緩和し、長距離測定を可能にした。加えて、各レーザーが反射した物体が同じ物体かどうかを判別し、同じ物体のみを選択して平均化処理を行うことにより、小さな物体を検知できる高解像測距技術も開発した。

開発したハイブリッド回路。短距離用の回路と長距離用のA-Dコンバーター回路から構成（クリックで拡大） 出典：東芝

　A-Dコンバーター回路は独自構造を採用しており、小型で低消費電力な回路を実現している。このため、従来に比べて高性能かつ小型のライダーシステムの構築が可能になる。

　なお、この技術の詳細は半導体回路国際会議「ISSCC 2018」（2018年2月11〜15日、米国サンフランシスコ）で発表された。