ZLG新推出1D飛行時間傳感器模塊

ZLG的1D飛行時間傳感器模塊，集成了激光發射器（VCSEL）、多個單光子雪崩二極管接收器（SPAD）、時間-數字轉換器（TDC）和直方圖處理內核，能對目標物進行有效檢測與測量。

1.  直接時間飛行（dToF）技術簡介

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物距離的技術。其原理簡圖如圖1所示，裝在手機上的傳感器的發射端發射出光子，同時計數器開始計數，光打到被測物體反射后被傳感器的接收端接收，此時計數器的值就是光來回一趟的時間，根據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、低功耗以及多物體同步精確檢測等優勢。

ams公司生產的集成式dToF傳感器TMF8x01系列便是采用這種技術，該傳感器基于ams 窄脈沖（VCSEL），單光子雪崩二極管（SPAD）和高精度的數字轉換器（TDC），可實時測量光子的直接飛行時間，實現快速精準確定物體的距離。它還集成了直方圖處理內核，能夠自動切換接近檢測和距離測量算法，對2.5m以內的目標物進行有效檢測與測量。

圖1  直接飛行時間技術原理簡圖

2.  TMF8601系列產品競爭優勢

ams公司的dToF傳感器TMF8601通過發射、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影響；

（2）近距、遠距分段處理使得距離測量更精準；

（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）環境光高抗干擾性，集成了光學濾波器，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，比市面成熟產品節省33%的空間。

3.  TMF8X01系列參數對比

注1： 所有的參數都是典型值

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，該傳感器可廣泛應用于測控、工業、醫療、消費類電子產品，具體應用如下：

（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）  目標檢測，攝像頭快速對焦；

（14）  微型投影儀的快速對焦；

（15）  工業上對物體進行安全距離檢測；

（16）  顯示設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應用場景

5.  TMF8x01_EVB模塊

為了方便用戶的評估與調試，我司針對TMF8601芯片推出了自行設計的TMF8x01模塊，實物圖如圖3所示。該模塊將TMF8601的底層驅動封裝起來，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計資料，包括原理圖設計、PCB設計、模塊軟件驅動以及模塊用戶手冊全套資料。

圖3  TMF8x01_EVB模塊實物圖