01 激光雷達(dá)
掃地機(jī)領(lǐng)域激光雷達(dá)簡(jiǎn)介及分類(lèi)
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(xiàn)大體可以分為兩類(lèi),,一類(lèi)是dToF(Direct TIme of Flight,直接時(shí)間飛行法)雷達(dá),,另一類(lèi)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(xiàn)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(lèi)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(xiàn)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?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì),得到廠商和用戶(hù)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(hù)需根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的不同而選擇適合的方案,。
更多信息可以來(lái)這里獲取==>>電子技術(shù)應(yīng)用-AET<<