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ZLG新推出1D飞行时间传感器模块


ZLG的1D飞行时间凯发k8娱乐手机版传感器模块,集成了激光发射器(VCSEL)、多个单光子雪崩二极管接收器(SPAD)、时间-数字转换器(TDC)和直方图处理内核,能对目标物进行有效检测与测量。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201910/405674.htm

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1. 直接时间飞行(dToF)技术简介

直接时间飞行英文全称为“direct Time of Flight”,是一种通过测量光子的飞行时间从而算出目标物距离的技术。其原理简图如图1所示,装在手机上的传感器的发射端发射出光子,同时计数器开始计数,光打到被测物体反射后被传感器的接收端接收,此时计数器的值就是光来回一趟的时间,根据该时间和光速即可算出被测物体与传感器的距离。相比于市面上非直接测距iToF,dToF具有True-distance,快速响应、低功耗以及多物体同步精确检测等优势。

ams公司生产的集成式dToF传感器TMF8x01系列便是采用这种技术,该传感器基于ams 窄脉冲(VCSEL),单光子雪崩二极管(SPAD)和高精度的数字转换器(TDC),可实时测量光子的直接飞行时间,实现快速精准确定物体的距离。它还集成了直方图处理内核,能够自动切换接近检测和距离测量算法,对2.5m以内的目标物进行有效检测与测量。

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图1 直接飞行时间技术原理简图

2. TMF8601系列产品竞争优势

ams公司的dToF传感器TMF8601通过发射、接收光并测量光子飞行时间从而确定距离,具有以下8大优势:

(1)多路径干扰抑制,即SPAD(单光子雪崩二极管)秒表计时的精确控制和直方图机制,可最大限度降低多路径效应影响;

(2)近距、远距分段处理使得距离测量更精准;

(3)具有卓越的污迹和污垢抑制能力;

(4)简单的校正方法;

(5)可选择低功耗模式或高精度模式;

(6)人眼安全检测,已通过1级人眼安全认证;

(7)环境光高抗干扰性,集成了光学滤波器,可以消除强光如太阳光中的红外部分,把干扰降到最低;

(7)芯片尺寸小,比市面成熟产品节省33%的空间。

3. TMF8X01系列参数对比

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注1: 所有的参数都是典型值

注2: TMF8601接近检测模式测量时长是5.3ms,测距模式测量时长是16.6ms

4. TMF8601应用场景

凭借体积小、精度高、外围电路简单、抗干扰能力强的特点,该传感器可广泛应用于测控、工业、医疗、消费类电子产品,具体应用如下:

(1) 距离测量;

(2) 智能厨具;

(3) 智能灯具;

(4) 智能镜子;

(5) 智能卫浴;

(6) 3D智能门锁;

(7) 3D刷脸支付;

(8) 智能黑白家电

(9) 机器人避障,防跌落;

(10) 无人机着陆检测;

(11) 个人隐私保护;

(12) 简单点、滑动手势检测;

(13) 目标检测,摄像头快速对焦;

(14) 微型投影仪的快速对焦;

(15) 工业上对物体进行安全距离检测;

(16) 显示设备检测到前方无人自动熄屏;

(17) 物流的简单3D建模;

(18) 智能垃圾桶等。

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图2 TMF8x01应用场景

5. TMF8x01_EVB模块

为了方便用户的评估与调试,我司针对TMF8601芯片推出了自行设计的TMF8x01模块,实物图如图3所示。该模块将TMF8601的底层驱动封装起来,仅引出TXD、RXD两根线与外界微控制器进行UART通信,用户只需要通过简单的串口命令即可有效操作传感器进行距离测量。我司还提供完善的软硬件设计资料,包括原理图设计、PCB设计、模块软件驱动以及模块用户手册全套资料。

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图3 TMF8x01_EVB模块实物图


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