4.5.1. 測域センサ

4.5.1.1. LiDAR

LiDARは，光を利用して対象物までの距離や性質を分析するセンサである．一般に，光源としてレーザ光線が利用され，直進性が高く工学設計により高精細なデータが得られる．空気中では減衰が少ない近赤外線，水中では減衰が少ない緑色のレーザ光線がが採用される．

LiDARの測定原理として，位相差方式があり，AM変調を施したレーザ光線を照射し，受光信号との位相差を求める手法である．対象物までの距離 \(L\) は，以下の式で表される．

\[L=\frac{1}{2}\times \frac{c}{f}\times \frac{\phi}{2\pi}\]

ここで， \(c\) は光速， \(f\) は変調周波数， \(\phi\) は位相差である．

その他に，パルス状のレーザ光線を照射し，乱反射により戻ってきた受光パルスの立ち上がり時間をTDC (time to digital converter) により計測するパルス方式もある．パルス方式は，照射時間が短いため，高出力の光源を利用できることから，広いレンジを測定である，また，マルチエコーに対応できる．

See also:

  • 2D LiDAR

  • 3D LiDAR

  • solid state式

4.5.1.2. ミリ波レーダ

ミリ波とは，波長がmm単位となる30 ~ 300GHz帯の電波である．このミリ波をセンサとして応用したのがミリ波レーダである．

See also:

  • ACCシステム