08.01.2019

Time-of-Flight-Sensor zur Anwesenheitserkennung, Entfernungsmessung und Näherungserkennung

ams stellt ein laut eigener Angabe weltweit kleinstes integriertes 1D-Laufzeitdistanzmess- und Näherungssensormodul vor. Der Sensor ist zum Beispiel für die Implementierung einer Anwesenheitserkennung, z. B. um ein Gesichtserkennungssystems auszulösen, wenn sich das Gesicht des Benutzers in Reichweite befindet ausgelegt.


Bild: ams

Der TMF8701-Sensor wird in einem 2,2mm x 3,6mm x 1,0mm großen Gehäuse geliefert und enthält einen VCSEL-Infrarotsender (Oberflächenemitter), mehrere SPAD-Lichtdetektoren (Single Photon Avalanche Photodiode), einen Zeit-Digital-Wandler und einen Histogramm-Verarbeitungskern. Das Bauelement implementiert alle histogrammbasierten Algorithmen zur Anwesenheitserkennung, Entfernungsmessung und Näherungserkennung auf einem Chip.

 

Der TMF8701 erkennt separat Reflexionen durch Fingerabdruckverunreinigungen auf und optische Reflexionen durch Objekte außerhalb des Deckglases, wie z. B. das Gesicht des Benutzers. Dadurch wird laut Hersteller eine zuverlässige Funktion selbst bei verschmutzter Sensoröffnung gewährleistet.

 

Der augensichere VCSEL-Emitter (Laserklasse 1) ist störfest gegen Umgebungslicht und liefert unter allen Lichtverhältnissen eine genaue Abstandsmessung: Das Modul erreicht eine Genauigkeit von ±5 % bei Entfernungsmessungen im Bereich von 20-60 cm bei normalen Lichtverhältnissen. Bei starker Sonneneinstrahlung (100klux) wird eine Genauigkeit von ±5 % bei einer Distanz von bis zu 35 cm erreicht. Bei 10 Hz Abtastung beträgt die Stromaufnahme 940 µA im Näherungssensormodus. Ein Gesichtserkennungssystem wird gestartet, sobald der ToF-Sensor erkennt, dass sich ein Objekt in einer Entfernung von bis zu 60 cm vor dem Bildschirm befindet.

 

Die Näherungssensorfunktion des Moduls kann auch dazu verwendet werden, das Gesichtserkennungssystem auszuschalten, wenn eine reflektierende Oberfläche in einem Abstand von 0 bis 10 cm vom Bildschirm erkannt wird.

 

Der Laufzeitsensor TMF8701 wird bereits in Serie hergestellt. Der Preis pro Einheit beträgt 2,60 USD bei einer Bestellmenge von 5.000 Stück. Ein Evaluationskit für den TMF8701 ist ab sofort erhältlich.


 


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