신에너지·산업기술종합개발기구(NEDO)와 SteraVision은 2월 21일, 가동부가 없는 솔리드 스테이트 LiDAR를 개발했다고 발표했다. SteraVision은 2022년 7월 무렵부터 샘플 출하를 개시한다.

차량용으로 양산성을 향상시키고 있다. 육안으로는 확인이 어려운 원거리나, 짙은 안개, 연기 너머에 있는 물체도 감지할 수 있도록 했다. 나아가 카메라와 LiDAR를 병용하는 인식기술을 통해서 “보고자 하는 부분을 필요한 만큼 보는” 인간의 시각과 같은 시스템도 실현한다.

NEDO는 2019년 12월부터 장거리, 광시야각, 고해상도를 실현하는 차량용 LiDAR를 개발해왔다. 이번에 개발한 것은 가동하는 스캐너를 없애고 액정을 사용하는 방식이다. 가동부를 없앰으로써 금속 피로 등의 신뢰성 문제나 외부 진동에 의한 불안정성을 해결한다고 한다.

신규 개발 제품은 빛의 편광방향을 고속으로 전환하고, 광 빔 스캔함으로써 물체를 감지한다. 솔리드 스테이트 광 빔 스티어링 소자 “MultiPol”을 이용해서 여러 개의 빔을 동시에 스캐닝하는 멀티스캔화하고, 2파장의 비트 신호를 사용한 듀얼 비트방식을 이용해서 장거리 고정밀 거리 측정을 실현했다.

광 빔을 아날로그로 스캐닝하는 방식과는 다르게, 광 빔을 랜덤으로 전환해서 자율주행 시스템 등에 필요하고 중요한 상황을 선택해서 픽업할 수 있다고 한다.

기존 스캐닝 방식에서는 모든 상황을 계측한 후에 프레임을 리프레시 할 필요가 있었으나, 선택적으로 추출한 중요한 상황을 계측한 후에 프레임을 리프레시할 수 있기 때문에, 고속으로 추적을 실현할 수 있다.

또한 광 펄스를 물체에 조사(照射)해서 반사되어 돌아온 빛의 입자를 검출해 시간 차를 산출하는 Time of Flight(TOF) 방식이 아니라, 빛의 파장 성질을 이용한 Frequency Modulation Continuous Wave(FMCW) 방식을 적용했다.

이를 통해 짙은 안개나 연기 너머에 있는 물체를 감지하고, 속도의 직접 감지를 실현했다. FMCW 방식의 해결과제였던 소형화와 고성능화를 실현하기 위해서 광방향성 결합기와 Y분기기와 같은 광부품을 포토닉 IC에 원칩화했다. 이를 통해 동시에 수많은 광 빔을 스캔하면서 소형화와 비용 절감도 달성했다.