iPhone 12 Proに採用!距離を測る技術「LiDAR」について

iPhone 12 Proに採用!距離を測る技術「LiDAR」について

はじめに

先日発表されたAppleの iPhone 12 Proで採用された「LiDAR(ライダー)」という技術をご存知でしょうか?

iPhone 12 Proでは、LiDARの採用によりカメラの機能が向上し、夜間のオートフォーカスの精度向上や、ナイトモードでより綺麗なポートレートを撮影することが可能になりました。

そこで、この記事では今注目の技術、「LiDAR(ライダー)」について紹介したいと思います。

LiDARとは

LiDARとは「Light Detecting and Ranging」の略で、レーザー光を用いたセンシング技術(※)の一種です。光を使って離れた物体の距離や方向を測定する技術、またその技術を使った装置を指します。別名、レーザーライダーや赤外線ライダー、3Dライダーと呼ばれることもあります。

(※センシング技術とは、センサーを使用して様々な情報を計測して数値化する技術の総称です。)

LiDARと似た技術に、電波を放ち、跳ね返ってくる反射波を使って、離れた相手の位置を特定する「Radar(レーダー)」があります。LiDARは、電波ではなく波長のそろった光を使うため、レーダーに比べて小さな物体や緻密な測定でき、高い精度で位置や形状などを検出することが可能です。

現在はiPhone 12 Proに搭載されたことで話題になっているLiDARですが、LiDARの原理や技術は古くから利用されており、最近では自動車の自動運転技術の分野で注目されています。自動運転では、距離や角度などの検出範囲や細かさに加え、刻々と変化する対象物の状況を検出できる速度などが高い技術レベルで要求されます。

原理としては、光源から対象物にレーザーを照射し、その散乱や反射して戻るまでの時間を計測することで物体までの距離や形状を算出するという比較的シンプルなものですが、LiDARを使用することで対象物までの距離はもちろん、位置や形状まで正確に検知することができます。

LiDARの方式(dToF/iToF)

ここからは少しマニアックな話になりますが、LiDARの方式について簡単に紹介させていただきます。難しいと思った方は飛ばしていただいて構いません。

LiDARの方式には、direct Time of Flight(dToF) 方式と、indirect Time of Flight(iToF)方式の2種類があります。

dToF方式はパルスレーザー光を照射し、反射にかかった時間を観測して対象物までの距離を算出するのに対し、iToF方式では、周期的なレーザー光を放出し、位相のずれを判断して対象物までの距離を算出しています。

それぞれの方式について、詳細な説明はここでは割愛させていただきますので、気になった方は調べてみてください。

LiDARの主な活用場面

 

LiDARは、古くは地質学や気象学の分野で活用されており、飛行機にLiDARユニットを搭載して地形調査が行われていました。それが現在では、上述したように、自動運転の分野で高い注目を集めています。自動運転では周囲の状況を検出し、対応することが求められますが、その際にLiDARという技術は必要不可欠になっています。

また、iPhoneのようにカメラにLiDARを搭載することで、周囲の物体やその奥行きを正確に検知することができるため、AR機能の向上にも繋がります。

まとめ

いかがでしたでしょうか?iPhone 12 Proの発売により初めてLiDARという技術を知った方もいるかと思いますが、LiDARという技術自体は古くから幅広い分野で活用されています。また、これからもAR業界でこの技術が活用されることが予想されます。

なかなか注目されることのない技術ではありますが、最新技術の進歩を支えている重要な技術だということがわかると、少し興味が湧くのではないでしょうか?

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