レーザーレーダー(LiDAR)
①ストーリーで説明 レーザーレーダーとは?
放課後の科学クラブで、中学生のユウキが先生に質問しました。
「先生、レーザーレーダーって何に使われるんですか?」
先生は微笑んで答えました。
「レーザーレーダーは、レーザー光を使って距離や物の位置を測る技術だよ。特に自動運転技術や建物の測量で活躍しているんだ。」
レーザーレーダーの仕組み
ユウキは首をかしげました。
「でも、どうやって距離を測るんですか?」
先生は黒板に図を描きながら説明しました。
「例えば、懐中電灯を鏡に向けて照らすと、光が反射して戻ってくるよね。この戻ってくるまでの時間を測れば、光が進んだ距離がわかるんだ。」
「ふむふむ。」
「レーザーレーダーは、鏡のように反射しやすい物体だけでなく、車や建物などの形状を細かく測ることができるんだよ。」
LiDARとは?
先生は続けました。
「レーザーレーダーの一種で、特にLiDAR(Light Detection and Ranging)という技術がよく使われるよ。LiDARはレーザー光を使って、周囲の物体の形や距離を細かく測定できるんだ。車の自動運転や地形の測量で大活躍している技術だよ。」
ユウキは驚きました。
「すごいですね!でも、悪天候の時でも正確に計測できるんですか?」
雨・霧・雪の影響
先生は少し難しそうな顔をして答えました。
「いい質問だね。レーザー光は水滴や雪の粒で散乱しやすいんだ。だから雨や霧、雪の日には性能が落ちやすいという課題があるんだよ。」
「へえ、天気によっては苦手なこともあるんですね。」
レーザーレーダーの定義
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②実際の事例
自動運転技術
レーザーレーダーは交通標識や車線、歩行者の識別に使われています。特に自動運転車では、周囲の障害物や車両を検出し、安全に移動するための重要な役割を担っています。
スマートシティ
都市開発の分野では、建物や道路の測量にも使われます。リアルタイムで地図データを作成し、効率的なインフラ整備を実現します。
➂クイズで確認しよう!
クイズ1
レーザーレーダーは何を利用して距離を測る技術でしょう?
A. 音波
B. レーザー光
C. 電磁波
クイズ2
雨や霧の日にレーザーレーダーの性能が低下する理由は?
A. 光が散乱するから
B. 光が吸収されるから
C. 光が反射しにくいから
クイズ3
レーザーレーダーが得意とするのはどれでしょう?
A. 透明な物体の測定
B. 夜間や暗い場所での測定
C. 水中の測定
回答
クイズ1の答え: B. レーザー光
(解説:レーザーレーダーはレーザー光を利用して距離を測ります。)
クイズ2の答え: A. 光が散乱するから
(解説:雨や霧、雪などでは光が散乱しやすくなり、正確な測定が難しくなります。)
クイズ3の答え: B. 夜間や暗い場所での測定
(解説:レーザーレーダーは光を使うため、暗い場所でも測定が可能です。)