01 激光雷達(dá)
掃地機(jī)領(lǐng)域激光雷達(dá)簡(jiǎn)介及分類
dToF&三角法
激光雷達(dá)是以發(fā)射激光束探測(cè)目標(biāo)的位置、速度等特征量的雷達(dá)系統(tǒng)。其工作原理是向目標(biāo)發(fā)射光信號(hào)，然后通過(guò)接收物體反射回來(lái)的光信號(hào)，通過(guò)信號(hào)處理和數(shù)據(jù)處理，便獲得目標(biāo)的相關(guān)信息，比如探測(cè)到的距離、方位、高度、速度等。
目前市面上掃地機(jī)領(lǐng)域的主流激光雷達(dá)產(chǎn)品，按技術(shù)路線大體可以分為兩類，一類是dToF（Direct TIme of Flight，直接時(shí)間飛行法）雷達(dá)，另一類是三角測(cè)距法雷達(dá)。
02 原理簡(jiǎn)介
三角法的原理
激光以一定的入射角度照射被測(cè)物體，激光在物體表面發(fā)生反射和散射，反射光由圖像傳感器接收，由于激光器和探測(cè)器間隔了一段距離，所以依照光學(xué)路徑，不同距離的物體將會(huì)成像在圖像傳感器上不同的位置。因此通過(guò)三角算法公式，計(jì)算出被測(cè)物體與基線的距離值，就能推導(dǎo)出被測(cè)物體的距離。
dToF的原理
激光器發(fā)射一個(gè)激光脈沖，并由計(jì)時(shí)器記錄下發(fā)射的時(shí)間；回返光經(jīng)接收器接收，并由計(jì)時(shí)器記錄下回返的時(shí)間。兩個(gè)時(shí)間相減即得到了光的“飛行時(shí)間”，而光速是一定的，因此在已知速度和時(shí)間后很容易就可以計(jì)算出距離。
03 優(yōu)劣勢(shì)對(duì)比
通過(guò)表格中對(duì)技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度、性能、成本、應(yīng)用環(huán)境四個(gè)方面的對(duì)比，可看出這兩種分類方法的區(qū)別。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度
dToF雷達(dá)的實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)主要在2個(gè)方面，一個(gè)是SPAD在工藝和器件設(shè)計(jì)方面具有較高技術(shù)難度；另一個(gè)是dToF要求極高的計(jì)時(shí)精度和處理速度。因此，dToF技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度要高于三角法。
性能
01 測(cè)量距離
三角法在室內(nèi)短距離環(huán)境下，可呈現(xiàn)較好的測(cè)量效果。但從原理上，dToF雷達(dá)因其技術(shù)優(yōu)勢(shì)，可覆蓋從近端到遠(yuǎn)端的廣泛量程。
02 幀率
根據(jù)目前市面上的產(chǎn)品，三角法雷達(dá)的幀率一般不大于2kHz。dToF在完成一次測(cè)量時(shí)只需要一個(gè)光脈沖，實(shí)時(shí)時(shí)間分析也能很快響應(yīng)，所以采樣率能做到更高。
北極芯微最新的PCI圖像傳感器線陣解決了三角法受限問(wèn)題，圖像傳感器的讀取速度提升了1個(gè)數(shù)量級(jí)，大幅提升了三角法雷達(dá)的幀率，可媲美dToF。
03 精度
dToF雷達(dá)在幾十米的測(cè)量范圍內(nèi)能保持毫米級(jí)別定位精度，而三角法在近距離下的精度雖然很高，但是隨著距離越來(lái)越遠(yuǎn)，其測(cè)量的精度會(huì)逐漸變差。
綠色電力交易
成本 在掃地機(jī)等短距離雷達(dá)產(chǎn)品領(lǐng)域，相較于dToF雷達(dá)百元級(jí)價(jià)位的費(fèi)用，三角法因其幾十元的高性價(jià)比優(yōu)勢(shì)，得到廠商和用戶的青睞。 應(yīng)用環(huán)境
三角雷達(dá)的場(chǎng)景主要是在室內(nèi)短距離應(yīng)用，比如掃地機(jī)器人避障，而dToF因其性能優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用則更為廣泛。再加上dToF雷達(dá)半固態(tài)的設(shè)計(jì)，使得其具有更優(yōu)秀的防護(hù)效果。
總結(jié)：三角法和dToF孰優(yōu)孰劣？其實(shí)并無(wú)絕對(duì)的高低之分，它們優(yōu)勢(shì)各異，用戶需根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的不同而選擇適合的方案。
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