Laser Focus World JAPAN　レーザーフォーカスワールドジャパン

October 30, 2012, 東京--富士通研究所は、従来の約2倍以上の広範囲(水平・垂直とも140°)を測距可能な3次元(3D)広角レーザレーダを開発した。
自動車を駐停車する際の後方運転支援システムとして、超音波センサなどがすでに商用化されているが、検出角度が狭いため、車両周辺の状況を広範囲に測距するには複数のセンサが必要。今回、レーザを広角に出射するための走査角度拡大レンズと、広範囲を高速に測距する高速多点レーザ走査システムの開発により、水平・垂直とも、従来の約2倍の約140度の測距を実現した。これにより、少ないセンサ数でより広範囲の3次元測距を行えると同時に、高度な後方運転支援システムを構築することが可能となる。また単に車両周辺状況を表示する車載カメラとは異なり、ドライバーに対しては、事故が起きやすい後方発進時や苦手意識のある後方駐停車時に、対象物までの異常接近などを検知、警告するシステムを提供することが可能となるため、安全・安心な運転の実現に貢献することが期待される。
従来、欧米では、自動車で発進する際、後方発進することが一般的で、その際、ドライバーの不注意や見落としによる重大な人身事故が発生していた。特に、家族を巻き添えにする悲惨な事故の頻度が高く、米国では、いわゆるKT法が施行されるきっかけとなった。また、日本では、自動車を駐停車させる際、後方から行う場合が多く、運転技術的の未熟なドライバーに対して不安を与えていた。これらのような背景は、車載バックカメラを中心にした、各種駐車支援システムが商用化されるきっかけになった。
後方発進時、車載バックカメラは、車両周辺の状況を単にドライバーに表示するのみで、ドライバーが表示用モニタを見落としている際に警告を与えることはできない。また、超音波センサなどを用いて、対象物までの距離を測定するシステムもあるが、測定可能距離が短く、精度が不十分で誤検知や過検知も多いため、ドライバーに対して十分に有効な警告を与えることができない。一方、現在では測距距離が長く、測定精度（分解能）が高いレーザレーダが、数十メートル遠方の車両位置の計測に用いられているが、検出角度が60度以内と狭く、車両周辺の状況を広範囲に3次元測距するには複数個のレーザレーダを用いる必要がある。そのため、少ないセンサ数で、広範囲かつ高精度な測距の実現が課題となっていた。
富士通研は、レーザを広角に出射するために新規に開発した走査角度拡大レンズと、広範囲を高速に測距する高速多点レーザ走査システムにより、広範囲の測距が可能な3次元レーザレーダを開発した。

開発技術
1.走査角度拡大レンズ
入射してくるレーザ光の入射角度に対して、約4倍に角度を拡大して出射する、走査角度拡大レンズを新規に開発。
2.高速多点レーザ走査システム
高速レーザ発光回路と、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)ミラーを用いた高速走査システムを用いることにより、水平方向140度×垂直方向140度の空間を、76,800点（320×240）というQVGA相当の精度で3次元測距可能とする、高速多点レーザ走査システムを開発。

システムは、大きく、投光ユニット部と受光ユニットから構成されている。投光ユニット部は、レーザ、高速レーザ発光回路、走査用ミラー、走査角度拡大レンズが組み込まれ、受光ユニットは、測定対象物からの反射光を受光する光検出器、対象物までの測距を行う距離計測回路で構成されている。
これらの技術により、後方を含む広範囲な車両周辺の3次元測距をより少ないセンサ数で実現することが可能となる。さらに、カメラ画像にレーザレーダの測距情報を重畳して表示するような、高度な機能を有する後方運転支援システムの構築も可能。また、ドライバーに対しては、事故が起きやすい後方発進時や苦手意識のある後方駐停車時に、対象物までの異常接近などを検知、警告するシステムを提供することが可能となるため、安全・安心な運転の実現に貢献することが期待される。
富士通研究所は今後の展開について、「本広角レーザレーダ技術の、さらなる広角化、小型化を進める予定。また、カメラ画像との融合表示技術も合わせて開発することにより、ドライバーにとって、より運転のしやすい車両周辺監視や後方駐停車・発進時支援システムの実現を目指す。さらに、本レーザレーダは、人物の存在や、人が立っているか座っているかなどの状態の検出も可能なことから、車載用途だけではなく、見守り、監視などのセンサへの応用・展開も進めていく予定」としており、商用化については触れていない。