LiDAR
LiDAR（Light Detection and Ranging／ライダー）とは、「光による検知と測距」という意味で、レーザー光線を使用して、正確な距離や建物の形状などを測定する仕組み。もともとは航空測量の分野で利用されていたが、技術の進歩によって小型化・高性能化が進み、自動運転技術やドローン測量、スマートシティ開発などの分野でも活用されている。
センサーからレーザー光を照射し、対象物に当たって反射して戻ってくるまでの時間を測定。この測距を高速で繰り返すことで、対象物までの距離や対象物の形状を高精度に計測する。LiDARが使用するレーザー光は主に近赤外線などの不可視光線で人間の目には見えない。
LiDARで取得した距離データは、空間上の多数の点として記録され、点の集合を「点群データ」と呼ぶ。点群データを可視化すると、建物や地形、設備などが三次元（3D）モデルとして再現される。非接触で測定できるため、人が立ち入りにくい場所や危険な環境でも安全に計測が可能。例えば、ドローン測量による高精度な地形図作製、道路、橋、その他の地理的特徴やインフラの特徴をマッピングする。
LiDARには主に「飛行時間（TOF）」「周波数変調連続波（FMCW）」「三角測距」の3つの測距方式がある。TOFは光が戻るまでの時間を使って距離を測る、LiDARの代表的な方式。FMCW方式は周波数を変化させた光を使い、距離だけでなく対象物との相対速度も取得する。三角測距は、光源、対象物、受光素子の位置関係から距離を測る方式。
LiDARは電波を利用するレーダーと比較すると波長が短く、光束密度が高いため、より精密な測定が可能だ。ただし、雨や霧、粉じん、低反射物、透明物など使用環境や対象物の条件によっては、検知が不安定になる場合がある。用途によっては、カメラやレーダー、IMU（慣性計測装置）、GNSS（全地球航法衛星システム）などと組み合わせることもある。