移動ロボットに使う3次元(3D)LIDARの市場に参入する企業が増えてきてた。パイオニアと日本信号が小型品を2015年9~10月に相次いで発表(表1)。コニカミノルタも同1月に独自開発品を発表、北陽電機も試作品の販売を開始した。

表1 主な3次元LIDAR
[画像のクリックで拡大表示]

 災害対応やサービス業などの現場でロボットが複雑なタスクをこなすには、水平面内の情報のみが得られる2次元(2D)LIDARでは不十分。ただし従来は3D LIDARの品種が少なかった。2015年6月開催の災害対応ロボットの国際競技会「DARPA Robotics Challenge」でも、多くのロボットが北陽電機製の2D LIDARを回転させて使っていた。

 パイオニアと日本信号は、MEMS技術を用いて3D LIDARの小型化や高信頼性を実現した。一般にLIDARは近赤外のレーザー光をパルス照射し、対象物で反射して戻るまでの時間(パルスの位相差)から距離を計測(ToF方式)。広範囲の情報を得るにはレーザー光を様々な方向に振る必要がある。多くのLIDARが光のスキャンにモーターを使うのに対し、2社はMEMSミラーを用いた。モーター駆動型と比べてミラー自体の実効面積は減るが、ミラー部を大幅に小型にできる。

 MEMSミラーは、Siウエハー上に半導体製造技術(エッチングなど)で直交する2対の梁(トーションバー)構造を形成する。梁には単結晶Si基板を用いており、「一般の金属より金属疲労なども起きにくい」(日本信号)ため、信頼性も向上させやすい。真空で気密封止すれば、ミラー駆動に伴う空気抵抗が減り、高速動作も可能になる。

この先は有料会員の登録が必要です。「日経エレクトロニクス」定期購読者もログインしてお読みいただけます。今なら有料会員(月額プラン)は12月末まで無料!

日経 xTECHには有料記事(有料会員向けまたは定期購読者向け)、無料記事(登録会員向け)、フリー記事(誰でも閲覧可能)があります。有料記事でも、登録会員向け配信期間は登録会員への登録が必要な場合があります。有料会員と登録会員に関するFAQはこちら