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项目介绍:

CINNO Research 产业资讯,三菱电机于20203月12日公布,开发了一款搭载了可水平、竖直扫描的电磁驱动式MEMSMicro-Electro-Mechanical System,微电机系统)Mirror的、小型的、具有较广水平视角的“MEMS式车载LiDARLight Detection and Ranging,激光雷达)”。未来,将进一步推进小型化、扩大垂直视野角度,力求在2025年以后实现商用化。


根据日媒Monoist报道,新开发的MEMS式车载LiDAR大致有两大特征:其一,开发电磁驱动式MEMS Mirror,它利用水平、垂直双轴来扫描发射和接收的光。为了使车载LiDAR来获取前方车辆、行人等高精细的3D图像,就需要把作为发射光的激光照射到对象物体上,然后更多地收集由该物体反射产生的接收光。因此,需要扩大设置在光路上扫描镜的尺寸、增大扫描镜的转动的角度。


三菱电机开发的MEMS式车载LiDAR。(图片出自:三菱电机)
 
新开发的MEMS Mirror通过独特的设计结构,控制表面变形,同时兼具业界最高级别的7*5mm尺寸、轻量化,通过采用具有较高驱动力的电磁式MEMS,实现了水平达±15度、垂直达±3.4度的较大转动角度。此外,利用半导体加工技术,可以在硅基板上大量生产MEMS Mirror,因此容易实现量产。与利用马达驱动的设备相比,MEMS Mirror具有搭载较少数量的零部件、更好的耐用性的预期优势。

另一个特点是采用了新开发的MEMS反射镜和光学组件(多个激光光源、光探测器、透镜等)配置,控制遮光现象(受到LiDAR内部零部件配置影响产生的遮住激光的现象),确保水平视角达到120度。由于可以大范围地拍摄高精细的3D图像,因此,可以准确地检测行走在车辆前方的汽车、对面驶来的汽车、横穿马路的行人、红绿灯、标识等路边物体。
 


利用此次开发的LiDAR获取的3D图像。(图片出自:三菱电机)
 
此外,由于优化配置了信号处理线路基板、电源线路、收发光部件,因此实现了LiDAR本身的小型化。外形尺寸为108*105*96mm,也就是约10cm见方的尺寸,体积为900cc。

另外,扩大垂直视角和进一步实现小型化是未来开发的目标。就MEMS Mirror而言,目标是通过改良其光束结构,使垂直向的转动角度扩大至±6.0度以上。同时,就LiDAR本身的性能而言,其目标是获得25度以上的垂直视角、更容易地检测近距离的车辆、行人。小型化的目标是体积降到300cc以下。
  
2025年,全球车载LiDAR市场规模达到3,300亿日元

车载LiDAR是一种发射激光到车辆、行人等周边对象物上,通过测算光反射回来所花费的时间来计算距离,然后实时、且立体地把握周边情况的传感器。车载LiDAR是高度发展ADAS(Advanced Driving Assistance System,高级驾驶辅助系统)、实现无人驾驶技术不可或缺的主要元件,在全球范围内,正以年均170%的增长率迅速增长。据预测,2025年的全球市场规模将会达到约3,300亿日元(约人民币214.5亿元)。

如今,无人驾驶车辆等实证实验中采用的LiDAR主要是“机械型”:激光照射到马达驱动的旋转Mirror上,然后识别周边情况。但是,由于马达驱动的零部件较多,难以实现小型化、且成本较高;此外,由于要长时间驱动马达,因此存在围绕温度、湿度、震动等耐久性问题。据说必须将非机械LiDAR(例如由Mitsubishi Electric开发的MEMS LiDAR)投入实际使用,才能将自动驾驶汽车从演示测试阶段转移到批量生产阶段。


事宜人群:
产品详情

三菱电机|开发MEMS式LiDAR ,水平视角达到120度,2025年实现商用

三菱电机|开发MEMS式LiDAR ,水平视角达到120度,2025年实现商用

CINNO Research 产业资讯,三菱电机于20203月12日公布,开发了一款搭载了可水平、竖直扫描的电磁驱动式MEMSMicro-Electro-Mechanical System,微电机系统)Mirror的、小型的、具有较广水平视角的“MEMS式车载LiDARLight Detection and Ranging,激光雷达)”。未来,将进一步推进小型化、扩大垂直视野角度,力求在2025年以后实现商用化。


根据日媒Monoist报道,新开发的MEMS式车载LiDAR大致有两大特征:其一,开发电磁驱动式MEMS Mirror,它利用水平、垂直双轴来扫描发射和接收的光。为了使车载LiDAR来获取前方车辆、行人等高精细的3D图像,就需要把作为发射光的激光照射到对象物体上,然后更多地收集由该物体反射产生的接收光。因此,需要扩大设置在光路上扫描镜的尺寸、增大扫描镜的转动的角度。

三菱电机|开发MEMS式LiDAR ,水平视角达到120度,2025年实现商用
三菱电机开发的MEMS式车载LiDAR。(图片出自:三菱电机)
 
新开发的MEMS Mirror通过独特的设计结构,控制表面变形,同时兼具业界最高级别的7*5mm尺寸、轻量化,通过采用具有较高驱动力的电磁式MEMS,实现了水平达±15度、垂直达±3.4度的较大转动角度。此外,利用半导体加工技术,可以在硅基板上大量生产MEMS Mirror,因此容易实现量产。与利用马达驱动的设备相比,MEMS Mirror具有搭载较少数量的零部件、更好的耐用性的预期优势。

另一个特点是采用了新开发的MEMS反射镜和光学组件(多个激光光源、光探测器、透镜等)配置,控制遮光现象(受到LiDAR内部零部件配置影响产生的遮住激光的现象),确保水平视角达到120度。由于可以大范围地拍摄高精细的3D图像,因此,可以准确地检测行走在车辆前方的汽车、对面驶来的汽车、横穿马路的行人、红绿灯、标识等路边物体。
 

三菱电机|开发MEMS式LiDAR ,水平视角达到120度,2025年实现商用
利用此次开发的LiDAR获取的3D图像。(图片出自:三菱电机)
 
此外,由于优化配置了信号处理线路基板、电源线路、收发光部件,因此实现了LiDAR本身的小型化。外形尺寸为108*105*96mm,也就是约10cm见方的尺寸,体积为900cc。

另外,扩大垂直视角和进一步实现小型化是未来开发的目标。就MEMS Mirror而言,目标是通过改良其光束结构,使垂直向的转动角度扩大至±6.0度以上。同时,就LiDAR本身的性能而言,其目标是获得25度以上的垂直视角、更容易地检测近距离的车辆、行人。小型化的目标是体积降到300cc以下。
  
2025年,全球车载LiDAR市场规模达到3,300亿日元

车载LiDAR是一种发射激光到车辆、行人等周边对象物上,通过测算光反射回来所花费的时间来计算距离,然后实时、且立体地把握周边情况的传感器。车载LiDAR是高度发展ADAS(Advanced Driving Assistance System,高级驾驶辅助系统)、实现无人驾驶技术不可或缺的主要元件,在全球范围内,正以年均170%的增长率迅速增长。据预测,2025年的全球市场规模将会达到约3,300亿日元(约人民币214.5亿元)。

如今,无人驾驶车辆等实证实验中采用的LiDAR主要是“机械型”:激光照射到马达驱动的旋转Mirror上,然后识别周边情况。但是,由于马达驱动的零部件较多,难以实现小型化、且成本较高;此外,由于要长时间驱动马达,因此存在围绕温度、湿度、震动等耐久性问题。据说必须将非机械LiDAR(例如由Mitsubishi Electric开发的MEMS LiDAR)投入实际使用,才能将自动驾驶汽车从演示测试阶段转移到批量生产阶段。


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