TOF激光雷达测距原理

如今，激光雷達已廣泛應用于機器人、無人駕駛等多個領域，作為機器感知最重要的傳感器，激光雷達發揮了巨大作用，根據技術原理的不同，激光雷達主要可分為三角測距激光雷達與TOF激光雷達，目前在國內大多數企業主要以三角測距激光雷達為主，基于TOF原理的激光雷達也逐漸迎來蓬勃發展。今天我們就先來聊聊TOF激光雷達。

以現下較熱的TOF激光雷達RPLIDAR S1為例，RPLIDAR S1包括了激光測距核心以及使激光測距核心高速旋轉的供電與機械部分。正常工作時，測距核心將開始順時針旋轉掃描。用戶可以通過 RPLIDAR的掃描測距數據，以及對電機的旋轉速度進行控制。

TOF激光雷達RPLIDAR S1 系統構成示意圖

同時，RPLIDAR S1還自帶轉速檢測與自適應系統，掃描時角分辨率會自動隨著實際旋轉頻率做出調整。無需使用者為其提供復雜的供電系統。

其主要工作原理是基于激光飛行時間測距技術，再配合思嵐科技研發的高速激光采集處理機構，能進行每秒9200次的測距動作，在測距過程中，RPLIDAR S1將發射經過調制的紅外激光信號，該激光信號在照射到目標物體后產生的反光將被 RPLIDAR S1 的激光采集系統接收，然后經過嵌入在 RPLIDAR S1 內部的DSP處理器實時解算，被照射到的目標物體與 RPLIDAR S1 的距離值以及當前的角度信息將從通訊接口中輸出。

TOF激光雷達RPLIDAR S1的工作原理示意圖

在電機機構的驅動下，激光雷達的測距核心將順時針旋轉，從而實現對周圍環境的 360 度全方位掃描測距檢測。

TOF激光雷達掃描所得環境示意圖

基于TOF原理的RPLIDAR S1激光雷達，目前可實現40米的測距距離，同時也是國內目前體積最小的激光雷達，即使在遠距離物體條件下，這款TOF激光雷達也能保證測量的精度不發生改變，同時在室外及更大場景中，其性能依舊穩定。