비행 시간 센서와 LiDAR: 주요 차이점 및 2025년 선택 방법

비행 시간 센서와 LiDAR: 주요 차이점 및 2025년 선택 방법

ToF(비행 시간) 센서와 LiDAR 시스템은 로봇 공학, 자동화, 스마트 기기, 산업 모니터링 및 자율 주행 분야에서 가장 널리 사용되는 거리 측정 기술 중 하나입니다. 두 기술 모두 빛의 전파 및 시간 측정 원리를 기반으로 하지만 설계, 성능 특성 및 애플리케이션 적합성은 크게 다릅니다.

2025년에 산업이 완전 자동화를 향해 나아감에 따라 엔지니어, 시스템 통합업체, 제품 설계자에게 ToF 센서와 LiDAR의 강점과 한계를 이해하는 것이 중요해지고 있습니다. 이 문서에서는 ToF 센서와 LiDAR의 차이점, 각 기술의 작동 방식, 그리고 가장 중요한 애플리케이션에 적합한 솔루션을 선택하는 방법에 대해 설명합니다.

비행 시간 센서란 무엇인가요?

비행 시간 센서는 빛(일반적으로 적외선 또는 레이저)을 방출하고 반사된 빛이 수신기로 돌아오는 데 걸리는 시간을 계산하여 거리를 측정합니다. 이 이동 시간(대개 나노초 단위)은 정확한 거리 측정값으로 변환됩니다.

ToF 기술에는 크게 두 가지 유형이 있습니다:

1. 직접 비행 시간(dToF) - SPAD 또는 APD와 같은 고속 광검출기를 사용하여 시간을 직접 측정합니다.

2. 간접 비행 시간(iToF) - 방출된 신호와 수신된 신호 사이의 위상 변화를 측정합니다.

ToF 센서는 로봇 공학, 스마트 농업, AGV, 산업 자동화, 스마트폰 깊이 감지, 단거리 및 중거리 거리 측정에 널리 사용됩니다.

ToF 센서의 주요 특징:

• 컴팩트한 크기와 낮은 전력 소비
• 일반적으로 짧거나 중간 정도의 측정 범위(설계에 따라 0.03m~80m)
• 높은 측정 빈도
• 임베디드 시스템, 모바일 디바이스 및 실시간 응답에 탁월함
• UART, 모드버스, RS485, RS232, USB와 같은 인터페이스를 제공하는 경우가 많습니다.

Meskernel의 LDL-T ToF 레이저 거리 센서 는 높은 정확도, 빠른 샘플링, 강력한 환경 적응성을 갖춘 최신 산업 등급 ToF 모듈을 대표합니다.

라이다란 무엇인가요?

LiDAR(빛 감지 및 거리 측정)은 좁은 레이저 펄스를 방출하여 환경의 여러 지점에서 돌아오는 시간을 측정하는 고급 스캐닝 기술입니다. LiDAR는 단일 거리 값만 제공하는 대신 상세한 2D 또는 3D 포인트 클라우드 맵을 생성합니다.

LiDAR는 자율주행차, 모바일 로봇, 드론, SLAM 내비게이션, 대규모 실외 매핑에 사용되는 핵심 감지 기술입니다.

라이다의 주요 특징:

• 긴 감지 범위(수십~수천 미터)
• 고정밀 멀티포인트 스캔
• 2D 또는 3D 환경 맵 생성 기능
• 더 무거운 처리 요구 사항
• ToF 모듈에 비해 높은 비용

라이다 시스템에는 기계식 라이다, 솔리드 스테이트 라이다, MEMS 기반 라이다, 플래시 라이다가 있습니다.

비행 시간 센서와 라이다: 주요 차이점

다음 섹션에서는 엔지니어가 ToF와 LiDAR 중에서 선택할 때 평가하는 가장 중요한 차이점을 자세히 설명합니다.

2025년에 적합한 기술을 선택하는 방법

다음은 애플리케이션별 권장 사항입니다:

필요한 경우 비행 시간 센서를 선택합니다:

• 고정밀 단일 지점 측정
• 단거리 및 중거리 감지
• 임베디드 디바이스를 위한 컴팩트한 크기
• AGV, 자동화 또는 산업 모니터링을 위한 빠른 샘플링
• 저전력 및 저비용

예시:

• 물체 감지
• 로봇 팔 위치 지정
• 지게차 거리 감지
• 산업 자동화 거리 피드백
• 스마트 농업 수심 측정

메커널의 LDL-T 그리고 LDL-S ToF 레이저 거리 센서는 이러한 시나리오에 최적화되어 있습니다.

필요한 경우 LiDAR를 선택하세요:

• 환경 매핑
• 멀티포인트 스캔
• 자율주행 차량 내비게이션
• SLAM 또는 3D 재구성
• 넓은 실외 감지 범위

예시:

• AMR 내비게이션
• 스마트 교통 시스템
• 드론 및 UAV 매핑
• 자율 주행 자동차 및 로봇

결론

비행 시간 센서 와 LiDAR는 오늘날의 자동화 및 로봇 공학 생태계에서 각각 필수적인 역할을 담당하고 있습니다. ToF 센서는 단일 지점 산업 또는 로봇 애플리케이션을 위한 소형 크기, 저전력, 고정밀, 비용 효율적인 성능을 제공합니다. 반면 LiDAR는 내비게이션과 환경 인식에 이상적인 강력한 스캐닝 및 매핑 기능을 제공합니다.

2025년에 적합한 기술을 선택하는 것은 범위, 정밀도, FOV, 데이터 밀도, 처리 요구사항, 예산 등 구체적인 요구사항에 따라 달라집니다. 이 문서에서 설명한 차이점을 이해함으로써 엔지니어와 시스템 설계자는 더 많은 정보에 입각한 결정을 내리고 차세대 지능형 시스템에 가장 적합한 감지 솔루션을 선택할 수 있습니다.