ただし、これはボールの合計飛行時間を使用するため、ボールが移動した合計距離 (壁までと後ろ) が得られます。 その距離を 2 で割ると、私の手から壁までの距離が得られ、この場合は 10 メートルになります。
ボールを投げて時間を計測するイメージがわかりやすいので、このBallDARメソッドが好きです。 しかし、LiDAR も基本的には同じ考え方です。LiDAR は、前後に移動するボールを使用する代わりに、光を使用します。 （それは「リ」の部分です ライダー.)
理論的には、懐中電灯やレーザー ポインターを使って DIY バージョンのライダーを作成することもできます。 レーザーを対象物に向けるだけで、レーザーをオンにしたらすぐにストップウォッチを開始します。 光は外に向かって進み、壁に当たり、反射して戻ってきます。 壁にレーザースポットが見えたらすぐにストップウォッチを止めてください。 次に、距離を計算するために必要なのは光の速度だけです。
もちろん、実際的な問題があります: 光は移動します 本当 速い。 その速度は 3 x 108 メートル毎秒。 これは、時速 6 億 7000 万マイルを超えます。 (BallDAR の例のように) 10 メートルの距離を測定している場合、飛行時間は約 0.000000067 秒、つまり 67 ナノ秒になります。
LIDAR を機能させたい場合は、非常に速いストップウォッチが必要です。 ガリレオは、光の速度を決定する実験で実際にこのようなことを試みました。 もちろん、彼はレーザーもいいストップウォッチも持っていませんでしたが、それでも彼は挑戦をやめませんでした。 （彼は実際に測定することができませんでした。）
LIDAR のほとんどのバージョンは、検出器を備えた単一のレーザーを使用します。 短いパルスが放出されると、コンピューターは信号がデバイスに戻るまでの時間を測定します。 次に、光が移動した距離を取得するのは簡単な計算です。
しかし、それは単一の距離しか測定しません。 オブジェクトの形状を示すこれらの素晴らしい 3D LIDAR 表面画像の 1 つを作成するだけでは十分ではありません。 それを得るためには、あなたが必要です より多くのデータ。
レーザーがどこを向いているかがわかれば、距離と方位を知ることができます。 1 オブジェクトの表面上のポイント。 次に、通常は回転ミラーを使用して、レーザーをわずかに異なる方向に向けてこれを繰り返すだけです。 これを続けると、 全体の束 ポイントの。 何千ものそれらを収集した後、これらの点が結合して、スキャンしているオブジェクトの表面のような形の画像を形成します.
しかし、レーザーと回転ミラーを使用すると、高価なだけでなく、かさばりすぎて携帯電話に収まりません。 では、ライダーは iPhone でどのように機能するのでしょうか? 「魔法だ」と言いたいのですが、そう見えるからです。 私が知っているのは、距離を測定するのに 1 本の光のビームの代わりに、iPhone が近赤外線の波長で電話から放出されるドットのグリッドを使用することだけです (テレビの赤外線リモコンからの光のように)。 これらの複数の光ビームは、垂直共振器面発光レーザー (VCSEL) のアレイによるものです。 これは基本的に、1 つのチップに多数のレーザーを搭載したものであり、スマートフォンにライダーを搭載することを可能にします。