（LiDAR関連）古河電気工業株式会社他／次世代車載光通信方式の実証研究にて伝送実験に成功

#LiDAR

～ 完全自動運転を支える高速車載光通信方式 ～

2024年9月20日

SiPhONは、50Gb/sの伝送容量を持つデータ伝送用ネットワーク（D-plane）と制御信号伝送用ネットワーク（C-plane）からなる物理層を備え、伝送路と光源の二重化による冗長性を有し、シリコンフォトニクス技術を利用して低コストに高信頼性を得る構成です（図１）。マスター装置から送信された光は、各ゲートウェイ装置で透過、受信、あるいは、変調して出力され、再び、マスター装置に帰還して受信されます。電気回路部では誤り訂正処理やリンク確立などに向けた制御信号やプロトコル、上位Layerとのインタフェースが実装されます。セントラルECUとゾーンECUは、イーサネットに対応したインタフェースを有し、ECU間の伝送容量を可変して、柔軟なトラフィック制御が可能です。SiPhONの構成によるシステム信頼性は高く、100Gb/sの容量においてMTTF（Mean Time To Failure 、^（注2））が50年以上になります。新規に開発した光ファイバーと電源線の一括配線を適用することにより、シンプルな配索を可能としながら伝送速度50Gb/s以上の高速通信に対応し、100Gb/s以上の容量に拡張可能です。
このたび車載ネットワークを模擬したデモンストレーションシステムを構築しました（図２）。マスター装置と４台のゲートウェイ装置間で2台の４Kカメラの映像信号（各10Gb/s）と周辺監視レーダおよびLidarの低速データを同時に伝送し、低遅延なエラーフリー伝送を実証しました。4Kカメラで取得された情報は、SiPhONを介して画像処理装置に伝送され、物体・交通標識を認識した結果がリアルタイムで表示されます。
なお、デモンストレーションシステムには、本研究で開発された、シリコンフォトニクス素子、光ファイバー・電源線一括配索ハーネス（FASPULS®：Flexible Automotive Signal and Power Unified Line System）が搭載されています。

図１　SiPhON（Silicon Photonics-based in-vehicle Optical Network）の構成

図２　大容量車載光ネットワーク原理実証システム

図３ MD光回路モジュール
（a）シリコンフォトニクスMD光回路、（b）光モジュール、（c）素子拡大図、（d）10Gb/s光変調波形、電気受信波形

図４　光ファイバー・電源線一括配索ハーネス（FASPULS®）

＜参考文献＞
高橋亮、岩瀬正幸、津田裕之、“車載光ネットワークの最新動向,” 電子情報通信学会誌、Vol. 107 No.2, P127-134, (2024).
Hiroyuki Tsuda, et al., “Proposal for a Highly Reliable In-Vehicle Optical Network: SiPhON (Si-Photonics-Based In-Vehicle Optical Network),” International Conference on Photonics in Switching and Computing 2022, TuP-F-2, Toyama, July 3-6, Japan (2022).

＜原論文情報＞
Hiroyuki Tsuda, et al., “Demonstration of a Highly Reliable Si-Photonics-Based In-Vehicle Optical Network (SiPhON) for Autonomous Driving,” 50th European Conference on Optical Communications (ECOC2024), W2A.117, Frankfurt, Sept. 22-26, Germany (2024).

『FASPULS』は日本における古河電気工業株式会社の登録商標です。

出典：
https://www.furukawa.co.jp/release/2024/kenkai_20240920.html

ご参考：
（株）光響が提供する製品・サービス情報：
・LiDAR（バックパック型・超高点群密度・ソリッドステート）

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