2025年3月21日,国家知识产权局公示了一种测距光敏接收阵列的排布结构及DTOF测距传感器,其由深圳市不止技术有限公司申请(激光雷达行业内知名企业),专利授权公告号CN222653110U,主要用于解决现有DTOF测距近精度不足的问题,并结合TOF测距和三角测距两者的优势,以达到整体系统精度优秀。
国家知识产权局专利公式 图源:国家知识产权局官网
接收阵列排布上,包括面阵列和线阵列,线阵列设置于面阵列的一侧,而面阵列为正方形阵列或圆形。
创新方面,一是排布结构创新,二是使用接收线阵的光斑的灰度图输出,以此来有效解决现在DTOF测距近精度不足的问题;三是结合TOF测距和三角测距两者的优势,达到整体系统精度优秀。
排布结构图示 图源:国家知识产权局官网
这里解释一下DTOF,它是计算激光脉冲飞出去再打回来的时间,在长距离上非常有优势,比如超过10米,其精度就可以做很好,所以一般汽车的激光雷达用DTOF比较多,同时苹果用来构建外界3D VR环境的激光雷达扫描仪,也是用的DTOF方案。
但是,在更近的距离下,比如ITOF这种通过测量发射的调制光和接收到的反射光之间的相位差来计算距离的方案会更有优势。不过,因为ITOF容易受到环境光和其它干扰源的影响,通常在消费电子上使用较多。
而随着智驾技术总体的提升,对激光雷达的远、近距离测量的精度要求都在越来越高。以禾赛的产品为例,远距激光雷达ATX,探测距离最远可到300米,角分辨率为 0.1°(H) x 0.1°(V),其车规近距激光雷达FT120,探测距离则为25米,角分辨率为 0.625°(H) x 0.625°(V)。而目前的智驾硬件体系,为了保持汽车在远、近测距上的完整性,通常会使用多种传感器的组合。
DTOF的测距近精度问题解决后,一方面当然是整体测量精度的提升,智驾的倒车、泊车、地下室内等场景会更加精准;另一方面,在工业自动化领域,比如机器人的精准抓物、物体检测功能,对近距离、高精度的要求很高,也将在DTOF近距离精度测试问题解决后得到增益。