サプライヤーの内部: Luminar | カーエキスパート

テスラのようないくつかの注目すべき例外を除いて、レベル 4 またはレベル 5 の自動運転システムを追求している企業の間では、カメラ、レーダー、LiDAR センサーの聖なる三位一体が真に安全な自動運転車を開発するために必要であるという広範な合意があります。

最近では、LiDAR は、最新のメルセデス ベンツ S クラスおよび EQS で利用可能なレベル 3 ドライブ パイロット システムなどの先進運転支援システム (ADAS) を開発する自動車メーカーのセンサー アレイの一部でもあります。

Luminar は比較的新しい新興企業であり、ADAS システム、そして最終的には自動運転車での使用に適した LiDAR 技術の開発を専門としています。 ごく最近、ボルボは、次世代大型 SUV EX90 の安全および ADAS スイートの一部として、Luminar の LiDAR システムを使用すると発表しました。

それでは、LiDAR とは何であり、Luminar の技術は標準とどう違うのでしょうか?

LiDARとは？

LiDAR (光の検出と測距) は、人間の視覚の範囲を超えて、赤外線波長のレーザーを介してオブジェクトとその距離を検出するシステムです。

LiDAR の概念は 1960 年代から存在し、1970 年代から航空宇宙の目的で使用されてきましたが、この技術が自動車の領域に入ったのは過去 30 年間だけです。

1990 年代、LiDAR ベースのアダプティブ クルーズ コントロール システムは、三菱デボネアやディアマンテ (後者は三菱マグナ/ベラダに関連)、トヨタ セルシオ、レクサスのリバッジなど、日本国内市場のさまざまな車両で提供されました。 LS。

過去 10 年間で、自動車アプリケーションの LiDAR 技術は、LiDAR センサーの解像度 (つまり、物体の形状とサイズをどれだけ正確に判断できるか) とその範囲 (検出できる最大距離) に関して大幅に改善されました。オブジェクト)。

これにより、他の進歩とともに、交通渋滞アシスタントなどのより高度な自動運転システムで LiDAR が役割を果たすことも可能になりました。

ルミナールとは？

ルミナーは2012年、当時17歳だった天才オースティン・ラッセルによって設立されました。 既存の最先端技術を大幅に革新することに重点を置いて、同社は当初、LiDAR センサーの主要コンポーネントを既製の部品を購入するのではなく、社内で設計および製造する戦略を採用して、あまり宣伝することなく技術の開発を試みました。

2017 年と 2018 年に大きな認知度を獲得した Luminar の注目を集めた発表の 1 つは、トヨタ リサーチ インスティテュート (TRI) を通じて最初の大手自動車メーカーであるトヨタと提携したことです。 TRI は、多数のさまざまなセンサーに適合するように改造された Lexus LS セダンのフリートである System 2.1 自動テスト車両のセンシング スイートの一部として、Luminar の LiDAR システムを使用することを選択しました。

今日、同社はフロリダ州オーランドに本社を置き、自社工場と合わせて 400 人以上の従業員を擁しています。 2020 年に上場企業となり、ナスダックでは「Lazr」ティッカー コードで取引されています。 現在の時価総額は約 27 億 6000 万ドル (43 億豪ドル) です。

主なイノベーションとテクノロジー

Luminar は、その技術の自動車への応用に重点を置いてきました。これは、その主要なイノベーションが、自動車メーカーが高価に購入することなく、LiDAR の安全性、正確性、信頼性を広い視野で実現することに重点を置いていることを意味します。

技術的には、これは技術革新の 3 つの重要な分野に変換されました。つまり、波長、使用される測距方法 (LiDAR が物体までの距離を測定する方法、または反射された「ピクセル」)、およびフィールド カバレッジ方法 (つまり、 LiDAR は光を分配し、周囲の環境の 3 次元空間イメージを作成します)。

従来の LiDAR は 905 nm (ナノメートル) 付近の近赤外線波長を使用しますが、これは目に見えませんが、人間の視力に危険を及ぼす可能性があります。 これにより、使用できるレーザーの出力が制限され、LiDAR の最大範囲などの他の要因が損なわれます。

対照的に、Luminar はより長い波長の 1550nm 設計を使用することを選択しました。これは、クラス 1 レーザーとして認定されており、目への危険性を最小限に抑えているため、Luminar はレーザーの出力を上げて長距離検出を可能にしています。

もう 1 つの革新は、Luminar の LiDAR が測距方法として使用する直接飛行時間法です。

物体の距離を決定するために、強いが短い光のパルスが放出されます (通常、パルス幅が 2 から 15 ナノ秒の約 100 個の光子)。 ルミナーは、これにより非常に高速な測定が可能になり、速度に依存する距離誤差がなくなり、物理的な物体から反射された光と、霧などの大気条件によって反射または散乱された光を区別することもできると主張しています。

自動車アプリケーションでは、これらの利点により、正確な測定に時間がかかる単一光子検出や周波数変調連続波 (FMCW) 技術などの代替手段よりも、直接飛行時間測定プロセスが優れていると同社は主張しています。

最後に、Luminar は、光を分散させる方法として、上記の技術を 2 軸走査ミラーと組み合わせることを選択しました。 Luminar は、この方法が、温度、振動、その他の衝撃の影響を受けにくく、製造コスト効率が高く、規模の経済をもたらすことにより、コストと耐久性の最適なバランスを提供すると主張しています。

同社は、微小電気機械システム (MEMS) やシリコン フォトニクスなどの他の技術は、製造コストが高く、耐久性が低く、温度変化に敏感であると指摘しています。

Luminar テクノロジーのユーザー

Luminar は、Mercedes-Benz、Volvo/Polestar、Nissan などの大手自動車メーカーを含む 50 以上の営利団体と提携していると主張しています。 Luminar は、Intel の Mobileye を含む他の自動車サプライヤーのサプライヤーとしても機能しており、同社の Iris LiDAR システムを Nvidia の自動運転プラットフォーム「Drive Hyperion」の一部として Nvidia に提供しています。

おそらく、Luminar の技術の最も注目すべきデビューは、次期 Volvo EX90 での LiDAR システムの使用であり、世界中で販売されている大量生産車でのその技術の導入を示しています。

ボルボは、Luminar の LiDAR センサーを使用すると、車の最大 250 m 先にある歩行者を検出できると同時に、車両の最大 120 m 先にある暗い道路または黒い道路のタイヤを区別できると主張しています。