TOF芯片分享——Synexens矽印 R5001

芯片介绍：R5001 是一款基于 SPAD(single-photon avalanche diode)技术的激光雷达 ToF(Time of Flight)接收芯片。和激光发射器、驱动电路一起构成小型的激光雷达模块，用于扫地机、AGv(Automated Guided Vehicle)的 SLAM(Simultaneous localization and mapping)建图，机器人避障，测距等场景。具有使用简便、测距精度高、帧率高、抗阳光等特性。

R5001 是一款基于 SPAD 单光子技术直接 ToF 测量法(D-ToF)的全集成接收芯片，和发射端起便捷的搭建小型的单点测距雷达系统。还可以搭配电机，成为小型旋转激光雷达，用于机器人避障和建图(SLAM)

芯片特点：

简单易用:所有测距模块均集成在芯片内:

单电源供电:3.3V(内部集成 SPAD 高压供电)

测距精准:全量程范围内(0.05-15米)误差不超过 1.5cm;

抗阳光:芯片表面覆盖对应905nm 滤光片，室外不影响测距;

低功耗:配合外置 MCU，可让雷达系统处于低帧率，低功耗状态;

灵敏度高:C1ass1级激光器满足测距要求:

高帧率:每秒 7.2k 距离输出，既可以用于单点测距，亦可以用作旋转二维雷达。

应用场景：

单点或旋转单线激光雷达

扫地机实时地图构建与定位

无人机定高与避障

AGV，清洁机器人避障

单光子技术简介：

单光子探测是一种近年来新兴的探测光电探测技术。因其超高的灵敏度，甚至可以探测到光的能量的最小单位:单个光子，得名“单光子探测技术”，英文名:single-photon avalanche diode。SPAD与 APD或光电二极管之间的根本区别在于，SPAD 的偏置远高于其反向偏置击穿电压。 而APD 和普通的光电二极管(例如 P-i-n PD)反向偏置电压一般低于其工作电压。所以 SPAD 有时候又被称之为 Geiger mode APD,即工作在盖格模式下的 APD。因此 SPAD 相比 APD 有着更高的灵敏度。 这意味着，在其他条件一致的情况下，使用 SPAD 的作为光接收器的激光雷达模组可以测量更远的距离:或者说测量同样的距离，SPAD 所需要的光发射功率通常低于 APD 及 PD。