
ZLG的1D飛行時間傳感器模塊,集成了激光發(fā)射器(VCSEL)、多個單光子雪崩二極管接收器(SPAD)、時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(TDC)和直方圖處理內(nèi)核,能對目標(biāo)物進行有效檢測與測量。
1.直接時間飛行(dToF)技術(shù)簡介
直接時間飛行英文全稱為“direct Time of Flight”,是一種通過測量光子的飛行時間從而算出目標(biāo)物距離的技術(shù)。其原理簡圖如圖1所示,裝在手機上的傳感器的發(fā)射端發(fā)射出光子,同時計數(shù)器開始計數(shù),光打到被測物體反射后被傳感器的接收端接收,此時計數(shù)器的值就是光來回一趟的時間,根據(jù)該時間和光速即可算出被測物體與傳感器的距離。相比于市面上非直接測距iToF,dToF具有True-distance,快速響應(yīng)、低功耗以及多物體同步精確檢測等優(yōu)勢。
ams公司生產(chǎn)的集成式dToF傳感器TMF8x01系列便是采用這種技術(shù),該傳感器基于ams 窄脈沖(VCSEL),單光子雪崩二極管(SPAD)和高精度的數(shù)字轉(zhuǎn)換器(TDC),可實時測量光子的直接飛行時間,實現(xiàn)快速精準(zhǔn)確定物體的距離。它還集成了直方圖處理內(nèi)核,能夠自動切換接近檢測和距離測量算法,對2.5m以內(nèi)的目標(biāo)物進行有效檢測與測量。
圖1 直接飛行時間技術(shù)原理簡圖
2.TMF8601系列產(chǎn)品競爭優(yōu)勢
ams公司的dToF傳感器TMF8601通過發(fā)射、接收光并測量光子飛行時間從而確定距離,具有以下8大優(yōu)勢:
(1)多路徑干擾抑制,即SPAD(單光子雪崩二極管)秒表計時的精確控制和直方圖機制,可最大限度降低多路徑效應(yīng)影響;
(2)近距、遠距分段處理使得距離測量更精準(zhǔn);
(3)具有卓越的污跡和污垢抑制能力;
(4)簡單的校正方法;
(5)可選擇低功耗模式或高精度模式;
(6)人眼安全檢測,已通過1級人眼安全認證;
(7)環(huán)境光高抗干擾性,集成了光學(xué)濾波器,可以消除強光如太陽光中的紅外部分,把干擾降到最低;
(7)芯片尺寸小,比市面成熟產(chǎn)品節(jié)省33%的空間。
3.TMF8X01系列參數(shù)對比
注1: 所有的參數(shù)都是典型值
注2: TMF8601接近檢測模式測量時長是5.3ms,測距模式測量時長是16.6ms
4.TMF8601應(yīng)用場景
憑借體積小、精度高、外圍電路簡單、抗干擾能力強的特點,該傳感器可廣泛應(yīng)用于測控、工業(yè)、醫(yī)療、消費類電子產(chǎn)品,具體應(yīng)用如下:
(1)距離測量;
(2)智能廚具;
(3)智能燈具;
(4)智能鏡子;
(5)智能衛(wèi)浴;
(6)3D智能門鎖;
(7)3D刷臉支付;
(8)智能黑白家電
(9)機器人避障,防跌落;
(10)無人機著陸檢測;
(11)個人隱私保護;
(12)簡單點、滑動手勢檢測;
(13)目標(biāo)檢測,攝像頭快速對焦;
(14)微型投影儀的快速對焦;
(15)工業(yè)上對物體進行安全距離檢測;
(16)顯示設(shè)備檢測到前方無人自動熄屏;
(17)物流的簡單3D建模;
(18)智能垃圾桶等。
圖2 TMF8x01應(yīng)用場景
5.TMF8x01_EVB模塊
為了方便用戶的評估與調(diào)試,我司針對TMF8601芯片推出了自行設(shè)計的TMF8x01模塊,實物圖如圖3所示。該模塊將TMF8601的底層驅(qū)動封裝起來,僅引出TXD、RXD兩根線與外界微控制器進行UART通信,用戶只需要通過簡單的串口命令即可有效操作傳感器進行距離測量。我司還提供完善的軟硬件設(shè)計資料,包括原理圖設(shè)計、PCB設(shè)計、模塊軟件驅(qū)動以及模塊用戶手冊全套資料。
圖3 TMF8x01_EVB模塊實物圖
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