距離傳感器原理

許多傳感器采用稱為 TOF（飛行時間）的傳感器機制。通過發送每種方法的信號并測量接收到從待測物體反射的信號的時間來測量距離。

1. 激光雷達方法

LiDAR方法使用激光，除了可見光之外，還使用紫外線和近紅外線。通過發射激光脈沖信號并檢測接收被測物體反射光所需的時間來計算距離。

它具有高分辨率，即使是很小的物體也能檢測到，其特點是精度高，可達±數毫米。另一方面，它不適合測量光穿過的物體或測量有灰塵的環境。也不適合在光照條件變化復雜的地方進行測量。

2.毫米波法

毫米波方法使用對應于毫米波的電磁波。毫米波有兩種類型：脈沖法和FMCW法。脈沖法是通過發射脈沖無線電波并檢測接收從被測物體反射的無線電波所需的時間來計算距離的方法。

FMCW方法發射頻率隨時間變化的無線電波，并根據發射信號和反射信號干擾產生的拍頻（頻率差）計算距離。毫米波方式可以進行長距離測量，具有±0.1毫米左右的優異精度，并且能夠抵抗明亮環境和灰塵環境。

但它不適用于容易吸收無線電波的材料，如塑料、衣服和非金屬材料。

3、超聲波法

在超聲波方法中，通過發射脈沖超聲波并檢測從被測物體接收反射超聲波所需的時間來計算距離。其優點是引入成本低，不僅可用于空間，還可用于液體和固體。

但缺點是可測量距離較短，約為10m，除非物體達到一定尺寸，否則無法測量。另外，由于它是聲波，因此不適合吸收聲音的材料，也不適合測量海綿或泡沫材料。

4. 立體相機

立體相機利用兩個攝像頭對被測物體進行拍攝并獲取位置信息。系統利用兩個攝像頭的位置信息以及攝像頭的安裝距離進行三點測量，檢測到被測物體的距離。

立體攝像頭還存在缺點，即在黑暗道路上很難采集圖像數據，在明亮的逆光下檢測精度會下降。