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AI用語

レーザーセンサー

LiDAR

解説

LiDARとは、レーザー光を照射し、物体に反射して戻る時間から距離や形を精密に測るセンサーです。周囲をリアルタイムで3Dデータ化できるため、搬送ロボットの「目」として障害物回避や自律走行に不可欠な技術です。近年は小型・低価格化が進み、物流現場の自動化や人手不足解消を支える鍵となっています。

さらに詳しく解説

LiDARとは

LiDAR(Light Detection and Ranging)は、レーザー光を照射して物体との距離や形状を高精度に測定するセンサー技術です。自動運転やロボティクス、3D地図作成など幅広い分野で活用されています。

基本的な仕組み

レーザー光を対象物に発射し、反射光がセンサーに戻るまでの時間を計測して距離を算出します。多数のレーザー光を周囲にくまなく照射し、反射点のデータを集めることで、3次元の「点群データ」(ポイントクラウド)を生成します。

距離測定方式

ToF(Time of Flight)方式

レーザーパルスの往復時間から距離を計算する方式です。高速な計測が可能で、自動運転で広く採用されています。

FMCW方式

レーザー光の周波数を連続的に変化させ、反射波との周波数差から距離と速度を同時に測定する方式です。

自動運転での活用

LiDARは自動運転の「目」として、他車・歩行者・建物・障害物の距離や形状を3次元で把握します。カメラと異なり光学的な撮影ではないため、暗闇でも安定した検出が可能です。

他のセンサーとの組み合わせ

実際の自動運転では「LiDAR+ミリ波レーダー+カメラ」の組み合わせが主流で、各センサーの弱点を補完し合います。

[SLAM](/glossary/slam)との関連

LiDARの点群データはSLAM技術と組み合わせることで、ロボットの自己位置推定と環境地図の作成に活用されます。

メリットと課題

メリット

  • 高精度な3D計測(cm単位)
  • 暗闇や逆光でも安定動作
  • 物体の形状まで把握可能

課題

  • 雨や霧で精度が低下
  • センサーの価格が比較的高い
  • 点群データの処理負荷が大きい
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