飛行時間センサーとLiDARの比較：2025年の主な違いと選び方

飛行時間センサーとLiDARの比較：2025年の主な違いと選び方

飛行時間（ToF）センサーとLiDARシステムは、ロボット工学、オートメーション、スマートデバイス、産業モニタリング、自律航法において、最も広く使用されている2つの距離測定技術です。どちらの技術も光の伝搬と時間計測の原理に基づいていますが、その設計、性能特性、応用適性は大きく異なります。.

2025年の完全自動化に向けて産業が進む中、ToFセンサーとLiDARの長所と限界を理解することは、エンジニア、システムインテグレーター、製品設計者にとって非常に重要になってきています。この記事では、飛行時間型センサーとLiDARの違い、各技術の仕組み、そして最も重要な、アプリケーションに適したソリューションの選択方法について説明します。.

飛行時間センサーとは？

飛行時間センサーは、光（通常は赤外線またはレーザー）を放射し、反射光がレシーバーに戻ってくるまでの時間を計算することで距離を測定する。この移動時間（多くの場合ナノ秒単位）は、正確な距離測定に変換されます。.

ToF技術には主に2つのタイプがある：

1. ダイレクト・タイム・オブ・フライト（dToF） - SPADやAPDなどの高速光検出器を用いて時間を直接測定する。.

2. 間接的飛行時間（iToF） - 放射信号と受信信号の位相シフトを測定する。.

ToFセンサーは、ロボット工学、スマート農業、無人搬送車、産業オートメーション、スマートフォンの深度センシング、近距離から中距離の距離測定などに広く使用されている。.

ToFセンサーの主な特徴：

• コンパクトなサイズと低消費電力
• 通常、測定範囲は短～中距離（設計により0.03m～80m）
• 高い測定周波数
• 組み込みシステム、モバイル機器、リアルタイムレスポンスに最適
• 多くの場合、UART、Modbus、RS485、RS232、USBなどのインターフェースを提供します。

メスカーネルの LDL-T ToFレーザー距離センサー は、高精度、高速サンプリング、強力な環境適応性を備えた最新世代の産業用ToFモジュールである。.

LiDARとは？

LiDAR（Light Detection and Ranging）は、より高度なスキャン技術で、細いレーザーパルスを照射し、環境内の複数の点からの戻り時間を測定する。LiDARは単一の距離値のみを与える代わりに、詳細な2Dまたは3D点群マップを作成します。.

LiDARは、自律走行車、移動ロボット、ドローン、SLAMナビゲーション、大規模な屋外マッピングに使用される主要なセンシング技術である。.

LiDARの主な特徴：

• 長い検出距離（数十～数千メートル）
• 高精度マルチポイント・スキャニング
• 2Dまたは3Dの環境マップを生成する能力
• より重い処理要求
• ToFモジュールに比べ高コスト

LiDARシステムには、メカニカルLiDAR、ソリッドステートLiDAR、MEMSベースLiDAR、フラッシュLiDARなどがある。.

飛行時間センサーとLiDARの比較：主な違い

以下のセクションでは、エンジニアがToFとLiDARのどちらかを選択する際に評価する最も重要な違いについて説明します。.

2025年、正しいテクノロジーの選び方

以下は、用途別の推奨事項である：

必要であれば飛行時間センサーを選択する：

• 高精度シングルポイント測定
• 短・中距離探知
• 組み込み機器向けのコンパクトサイズ
• AGV、オートメーション、産業用モニタリングのための高速サンプリング
• 低消費電力、低コスト

例を挙げよう：

• 物体検出
• ロボットアームの位置決め
• フォークリフト距離検出
• 産業オートメーションの距離フィードバック
• スマート農業の深度測定

メスカーネルの LDL-T そして LDL-S ToFレーザー距離センサーは、このようなシナリオに最適化されている。.

必要であればLiDARを選択する：

• 環境マッピング
• マルチポイント・スキャン
• 自律走行ナビゲーション
• SLAMまたは3D再構成
• 広い屋外検出範囲

例を挙げよう：

• AMRナビゲーション
• スマート交通システム
• ドローンとUAVマッピング
• 自律走行車とロボット

結論

飛行時間センサー とLiDARはそれぞれ、今日のオートメーションとロボティクスのエコシステムにおいて不可欠な役割を果たしています。ToFセンサーは、コンパクトなサイズ、低消費電力、高精度、コスト効率に優れた性能を提供し、シングルポイントの産業用アプリケーションやロボットアプリケーションに適しています。一方、LiDARは、ナビゲーションや環境認識に理想的な強力なスキャニングとマッピング機能を提供します。.

2025年に適切なテクノロジーを選択するかどうかは、特定のニーズ（範囲、精度、FOV、データ密度、処理要件、予算）によって決まる。この記事で説明した違いを理解することで、エンジニアやシステム設計者は、より多くの情報に基づいた決定を下し、次世代のインテリジェント・システムに最適なセンシング・ソリューションを選択することができる。.