Der Direct-Time-of-Flight-(dToF)-Sensor TMF8829 von ams-Osram bietet eine erhöhte Auflösung von 48 × 32 Zonen gegenüber den bislang üblichen 8 × 8. Damit ist er in der Lage, kleinste Unterschiede in den Abmessungen zu detektieren und eng nebeneinander angeordnete oder leicht unterschiedliche Objekte sicher zu unterscheiden. Der neue Sensor kann beispielsweise erkennen, ob eine Kaffeetasse oder ein Thermobecher unter der Kaffeemaschine steht und für die die richtige Füllmenge sorgen. Eine derartige Präzision ist für ein breites Spektrum an Anwendungen entscheidend: von Logistikrobotern, die zwischen nahezu identischen Paketen unterscheiden, bis hin zu Kamerasystemen, die in dynamischen Videoszenen bewegte Objekte scharf im Fokus halten.
Detaillierte Tiefeninformation
Der neue dToF-Sensor ermöglicht eine präzise 3D-Erkennung und Differenzierung in vielfältigen Anwendungen – ohne Kamera und mit stabiler Performance, selbst bei unterschiedlichsten Zielobjekten, Entfernungen und Umgebungsbedingungen. Mit der dToF-Technologie sendet der Sensor Lichtimpulse im unsichtbaren Infrarotbereich aus. Diese Impulse werden von Objekten im Sichtfeld des Sensors reflektiert, sodass der Sensor die Distanz anhand der Laufzeit berechnen kann. Mehrzonen-Sensoren gehen noch einen Schritt weiter: Sie erfassen das reflektierte Licht aus mehreren Betrachtungswinkeln (Zonen), vergleichbar mit einem Netzwerk von Echopunkten. So lassen sich detaillierte 3D-Tiefeninformationen erstellen.
Der TMF8829 unterteilt sein Sichtfeld in bis zu 1.536 Zonen – ein signifikanter Fortschritt gegenüber den 64 Zonen herkömmlicher 8×8-Sensoren. Durch diese höhere Auflösung lassen sich feinere räumliche Details erfassen. Dieser wegweisende Sensor unterstützt zum Beispiel die Personenzählung und Präsenzerfassung in intelligenten Beleuchtungssystemen, die Objekterkennung und die Kollisionsvermeidung in Robotikanwendungen sowie die intelligente Belegungsüberwachung in der Gebäudeautomation. Die detaillierten Tiefendaten bilden zudem die Grundlage für Machine-Learning-Modelle, die komplexe Umgebungen analysieren und eine intelligente Interaktion mit dem umgebenden Bereich ermöglichen.
Kompakter Formfaktor
Mit Abmessungen von nur 5,7 × 2,9 × 1,5 mm – dünner als ein Centstück und kompakter als herkömmliche Sensoren mit niedrigerer Auflösung – bietet der TMF8829 eine hohe Auflösung in einem Format, das für platzbeschränkte Geräte ideal geeignet ist. Da er auch ohne Kamera arbeiten kann, unterstützt er datenschutzsensible Anwendungen. In Kombination mit einer Kamera unterstützt der Sensor sogenannte Hybrid-Vision-Systeme wie RGB Depth Fusion, bei denen Tiefen- und Farbdaten für AR-Anwendungen wie die Platzierung virtueller Objekte kombiniert werden.
Großer Erfassungsbereich
Als augensicheres Gerät der Klasse 1 nutzt der TMF8829 eine duale VCSEL-Lichtquelle (Vertical Cavity Surface Emitting Laser, Oberflächenemitter), um Distanzen von bis zu 11 Metern mit einer Präzision von 0,25 mm zu messen – ausreichend empfindlich, um selbst geringfügige Bewegungen wie Fingerwischen zu erfassen. Mit seinen 48×32 Zonen deckt der Sensor ein Sichtfeld von 80° ab und liefert Tiefeninformationen über eine gesamte Szene hinweg, vergleichbar mit einem Weitwinkelobjektiv. On-Chip-Verarbeitung verringert die Latenz und vereinfacht die Integration. Anstatt sich auf ein einzelnes Signal zu stützen, erstellt der Sensor ein Histogramm der zurückkehrenden Lichtimpulse, um den präzisesten Entfernungspunkt zu bestimmen – und sorgt so auch bei verschmutztem Abdeckglas für stabile Performance. Die vollständige Histogrammausgabe unterstützt KI-Systeme dabei, verborgene Muster oder zusätzliche Informationen aus dem Rohsignal zu extrahieren.
