LiDARレーザーは、自動運転車、マッピング、スマートフォンなど、様々な分野で広く利用されています。このブログの主な目的は、LiDAR技術の用途についてご案内することです。
LiDARはLight Detection and Ranging（光検出と測距）の略です。データの収集と分析に貢献する3つの主要なコンポーネントは、スキャン装置、レーザー、GPS受信機です。LiDARは、高速な取得、人や天候への依存度の低さ、樹冠への優れた侵入性など、さまざまな利点を備えています。
LiDARは、あらゆる調査の3D表現や地表のマッピングに役立ちます。高解像度地図の作成、考古学、建築建設、地理学、汚染検出、土地測量など、様々な用途に使用できます。
LiDARレーザーの主な5つの用途を見てみましょう。
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スマートフォン
現在、多くのスマートフォンがカメラのフォーカスやバーチャルリアリティ写真にLiDARを採用しています。Samsung、Appleなどの大手テクノロジー企業は、最新モデルにLiDARセンサーを搭載しています。この技術は、手や顔のジェスチャーの検出、ポートレート写真の背景のぼかし、リアルタイムの動きのキャプチャなど、様々な機能を強化します。
Appleは当初、LiDAR技術を自社デバイスにいち早く搭載した企業の一つであり、その後、他のAndroidメーカーもTime-of-Flight（TOF）と呼ばれる同様の深度検知技術を採用しました。この技術は、光がセンサーに反射するまでの時間を測定することで、最大16フィート（約4.8メートル）までの距離をナノ秒単位の精度で計測できます。
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自動運転車
自動運転車とは、自動運転車、無人運転車、ロボット車とも呼ばれる車両のことです。LiDARレーザーは、周囲の360度全方位の包括的な視界を提供するため、自動運転車の「目」と呼ばれることがよくあります。この機能は、安全運転と事故回避に不可欠です。
LiDAR技術の助けにより、自動運転車はスムーズに走行し、前方の障害物を検知することができます。この技術は、人為的なミスや過失を補正することで安全性を高め、事故のリスクを低減します。
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マッピング
LiDARは、慣性計測装置（IMU）と全地球航法衛星システム（GNSS）受信機を統合したレーザースキャンシステムを使用することで、測位において重要な役割を果たします。この組み合わせにより、GNSS環境において正確で信頼性の高いナビゲーションシステムを実現します。
LiDARマッピングは、絶対精度と相対精度の両方を実現するために広く利用されています。ポイントクラウドデータを用いて、都市全体を含む広範囲の領域を計測・マッピングします。さらに、LiDARは地表の劣化や植生の成長といった不確実性を示すことにも活用でき、経時的な変化に関する貴重な知見を提供します。
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輸送を拡大し、汚染をモデル化する
LiDARレーザーは、鉄道業界や道路状況において、様々な資産に関する詳細なレポートの作成や状態評価に広く利用されています。アダプティブクルーズコントロール（ACC）の一種として、車両の速度調整を支援し、全体的な安全性と効率性を向上させることで、輸送において重要な役割を果たしています。このアプリケーションは、ダイナミッククルーズコントロール（DCC）とも呼ばれます。
LiDARレーザーは紫外線領域の短波長で動作し、都市計画の精度向上や汚染密度マップの作成に役立ちます。二酸化炭素やメタンなどの汚染粒子を検出できるため、環境監視と管理の効率が向上します。
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水検出
LiDARレーザーは、反射と光吸収の制限により、水検知システムとして使用できます。緑色光は、この用途に理想的かつ最も遠距離の波長であるため、水を効果的に透過できます。
興味深いことに、LiDARレーザーを使えば、海面と海底の両方の地形をマッピングすることができます。この機能により、水中の特徴を視覚化し、詳細な3D地形モデルを作成することができます。
これはLiDARレーザーの魅力的な応用例です。水中マッピングに加えて、LiDAR技術はスマートフォンのカメラやビデオゲームにも組み込まれており、拡張現実（AR）アプリケーション向けに特別に開発されています。
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