１．はじめに
LiDARとは、「Light Detection and Ranging」の略称で、光を利用して対象物までの距離を測定するセンサー技術です。LiDARを用いたセンサーは、対象の物体や周辺の環境を高精度で三次元的に把握することが可能です。
２．LiDARセンサーの原理
LiDARにはいくつかの方式がありますが、代表的な2つを解説します。
・TOF(Time of Flight)方式
TOFは、光を照射し、対象物に当たった後、反射光が戻るまでの飛行時間を計測することによって距離を計算する方法です。一定速度の光速を計測するため、精度が高く長距離の計測に適しています。また、比較的シンプルで低コストの生産が可能なため、多くのLiDARセンサーに採用されています。一方で、受信した際に自らが送信した光か、他から発信された光か判別が難しく、複数のセンサーがある環境では干渉しやすいという課題があります。
・FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)方式
FMCWは、時間を経過するごとに周波数が変わるレーザーを用いて、発射した時と反射し戻ってきた時の周波数の差異を比較する方法です。また、対象が移動した際に反射し戻ってくる際に、光の周波数が変化するドップラー効果を利用しています。そのため、対象までの距離と速度を同時に取得可能になっています。また、光の変化を検出しているため、光の識別が可能であり、干渉に強いです。一方で、構造が複雑でコストがTOF方式と比べて大幅に高いため、市場での普及率も低いという課題があります。
３．LiDARセンサーの役割
LiDARセンサーは、照射した光を活用するため、時間や天候の悪影響を受けにくく、長距離でも精度の高い検出が可能です。そのため、周辺環境を正確かつリアルタイムで把握する必要があるアプリケーションに活用されています。例えば、自動搬送車(AGV)/自立走行ロボット(AMR)です。走行時に周辺の障害物や人をリアルタイムで事前に検知し、停止や回避を行うために研究が進められています。他には、山や建物の測量や防災のための地形調査など多彩な用途で搭載されています。
弊社では主にTOF方式のLiDARセンサーを取り扱っております。
詳しくは、下記各製品ページをご覧いただくか、お問い合わせください。
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