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2019年10月10日 | ZLG新推出1D飞行时间传感器模块
2019-10-10 来源：EEWORLD
ZLG的1D飞行时间传感器模块，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。
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。
图1 直接飞行时间技术原理简图
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。
TMF8X01系列参数对比
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
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：
距离测量；
智能厨具；
智能灯具；
智能镜子；
智能卫浴；
3D智能门锁；
3D刷脸支付；
智能黑白家电
机器人避障，防跌落；
无人机着陆检测；
个人隐私保护；
简单点、滑动手势检测；
目标检测，摄像头快速对焦；
微型投影仪的快速对焦；
工业上对物体进行安全距离检测；
显示设备检测到前方无人自动熄屏；
物流的简单3D建模；
智能垃圾桶等。
图2 TMF8x01应用场景
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。
图3 TMF8x01_EVB模块实物图
史海拾趣
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