Toposens社3D超音波センサ概要カタログ

3D超音波センサ 次世代型衝突 プラグアンドプレイ 防止センサ ソリューション

Toposens社について Toposens社創立者 Tobias Bahnemann、Alexander Rudoy、Rinaldo Persichini Toposens社は2015年にミュンヘンで設立され、以来、組み込みシステム、 ハードウェア開発、3Dセンシング、デジタル信号処理、マシンビジョンの30名以 上のエキスパートで構成されるまでに成長しました。 独自の3D超音波技術により、数年にわたり、非常に競争の激しい市場で経験 を積んできました。Toposens社にとって、あらゆる種類のセンサーの詳細を知 り、それぞれどのような用途に使用されているかを知ることは非常に重要です。 本書は、自動車、製造業、ロボット産業で使用される最も一般的なセンサーシス テムについて、その機能、利点、潜在的な欠点を含めた特徴を比較するために 作成されました。 2

概要 産業向けセンサの現状 一般的な環境認識センサは、音波（超 音波）、電波（レーダ）、光（カメラ、 LiDAR）のいずれかを検知するもので 自動運転や工場での自動化が進むに す。さらに、パッシブセンサとアクティ つれて、環境認識のためのセンサ技 ブセンサに分けられます。 術の需要が増しており、特に様々な方 式のセンサに注目が集まっています。 Toposens社の超音波センサは独自 センサは、人間の目となり耳となり、街 のアルゴリズムにより3次元情報が取 中や工場内で自動車や自律走行技術 得できる次世代型センサで、従来の1 の安全かつ効率的な作業を支援し、 次元超音波センサと異なり、より確実 衝突事故を防ぎます。 な衝突回避のために必要となる点群 データを提供します。 3

Toposens社の製品紹介 近距離において水平垂直±80°をカバー Toposens社(ドイツ・ミュンヘン)は独自のア ルゴリズムを用いて3D物体検出が可能な 超音波センサ：EchoOneを開発しました。従 来の超音波センサは対象物の有無や、対象 物までの距離を検出する1Dセンサでしたが、 本センサでは送信側（超音波スピーカ）が1 素子に対し、受信側（マイク）が3素子あるこ とで超音波の特性を活かした広範囲での3D 物体検出が可能です。 自走ロボットの衝突防止センサとしてLiDAR が多く搭載されていますが、光学系のセンサ 【特長】 では近距離ほど視角が狭くなり地面付近の ・水平垂直±80°検知 障害物が検出しづらいという特性がありまし ・複数物体の同時検知 た。Toposens社は近距離で広範囲に伝わ ・透明体検知 る音の性質に独自のソフトウェアアルゴリズ ・3D点群データ取得 ムを組み合わせ、これにより小型・軽量で近 ・小型/軽量 距離広範囲の物体検出が可能となりました。 ・IP67筐体 LiDARの置き換えや、LiDARの死角を補完 ・ROS対応 するセンサフュージョンにおすすめです。 4

Toposens社の製品紹介 3D超音波センサのプラグアンドプレイソリューション TPU DKはToposensの3D超音波エコーセ ンサー：ECHO ONE DKとAGV/AMR間イ ンターフェースとなり、あらゆる障害物との衝 突回避を可能とします。 高度なデータ処理アルゴリズムを備える TPU DKが、任意の警告停止ゾーンにおけ る障害物有無をAGV/AMRの制御システム に伝達することにより、超音波センサー導入 に関連する開発リソースの大幅な削減を可 能とします。ユーザーフレンドリーなグラフィ カルユーザーインターフェース（GUI）の利用 により、以下の設定が可能です。 ◆ 警告ゾーンと停止ゾーン設定 また、TPU DKには「フュージョンモード」が ◆ センサパラメータやセンサの あり、フィルター処理済みの点群データを 車両搭載位置情報の設定 イーサネット経由で他の処理装置に送信す ることも可能です。 5

Toposens社の製品紹介 事例解説 衝突防止 自走ロボットにはLiDARやカメラ等光学系の センサが搭載されていることが多いですが、 これらのセンサは近距離になるほど死角が 増えるため、補完センサとして3D超音波セ ンサを提供します。特に超音波の特性を活 かして透明体の検知や地面レベルの光学系 では見づらい物体の検知に最適です。 充電ステーションとのドッキング 自走ロボットやEV車が給電システム/ドック へ戻る際、ロボット本体と給電コイルとの位 置調整にも使用可能です。3D超音波セン サの最短検知距離は10mm(物体の有無) もしくは150mm(3Dデータ)のため、このよ うな超至近距離での物体検知も可能です。 SLAM 取得した周囲の3D点群データを蓄積するこ とで自己位置推定と環境地図作成に応用 が可能です。LiDARほどの高解像度な点群 データは得られませんが、配膳ロボット等の 比較的近距離かつ狭い範囲でSLAMを行う 際に使用が可能です。 6

Toposens社の製品紹介 事例解説 存在検知 近距離において広範囲検知、同時に複数物 体検知できる特長を活かし、会議室やエレ ベータホールでの人物検知や追跡、経路予 測に応用が可能です。また超音波を用いた 検知のため、プライバシー侵害の問題もあり ません。 自動駐車 従来広くされているコーナーセンサまたは バックソナーを3D超音波センサに置き換え ることで周囲の点群データを取得できるため、 自動駐車に応用が可能です。また従来の超 音波センサよりも広い範囲で検知ができる ため、至近距離での人・物体の接近も検知 可能です。 乗員検知 3D超音波センサによって乗員の呼吸によ る動きを検知し駐車場に忘れられた子供や 動物を発見し、事故を回避することができま す。3D超音波で胸の動きを記憶させること で、実際の呼吸パターンと比較します。 またこれにより非生物の検知も可能です。 7

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