Nûçe - Prensîba Bingehîn û sepana Pergala TOF (Dema Firînê).

Ji bo Posta Bilez bibin aboneya Medyaya Meya Civakî

Armanca vê rêzê ew e ku ji xwendevanan re têgihiştinek kûr û pêşkeftî ya pergala Dema Firînê (TOF) peyda bike. Naverok nihêrînek berfireh a pergalên TOF vedihewîne, di nav de ravekirinên berfireh ên hem TOF-a nerasterast (iTOF) hem jî TOF-ya rasterast (dTOF) vedigire. Van beşan li pîvanên pergalê, avantaj û dezawantajên wan, û algorîtmayên cihêreng vedikolin. Gotar di heman demê de hêmanên cihêreng ên pergalên TOF-ê jî vedikole, wek Lazerên Emîting Serface Cavity Vertical (VCSEL), lensên veguheztinê û wergirtinê, wergirtina senzorên mîna CIS, APD, SPAD, SiPM, û çerxên ajoker ên mîna ASIC.

Destpêka TOF (Dema Firînê)

Prensîbên bingehîn

TOF, ji bo Time of Flight radiweste, rêbazek e ku ji bo pîvandina dûrbûnê bi hesabkirina dema ku pêdivî ye ku ronahî di navgînek mesajek diyarkirî de bimeşe tê bikar anîn. Ev prensîb di serî de di senaryoyên TOF yên optîkî de tê sepandin û bi rêkûpêk hêsan e. Pêvajo di nav xwe de çavkaniyek ronahiyê tîrêjek ronahiyê diweşîne, digel ku dema belavbûnê tê tomar kirin. Dûv re ev ronahiyek ji armancek xuya dike, ji hêla wergirek ve tê girtin, û dema wergirtinê tê destnîşan kirin. Cûdahiya van deman, ku wekî t tê destnîşan kirin, dûrbûnê diyar dike (d = leza ronahiyê (c) × t / 2).

Cureyên Sensorên ToF

Du celebên bingehîn ên senzorên ToF hene: optîkî û elektromagnetîk. Sensorên ToF yên optîkî, yên ku gelemperî ne, pêlên ronahiyê, bi gelemperî di navgîniya infrasor de, ji bo pîvandina dûrbûnê bikar tînin. Van pêlşan ji senzorê têne derxistin, tiştekê nîşan didin, û vedigerin senzorê, ku li wir dema rêwîtiyê tê pîvandin û ji bo hesabkirina dûrbûnê tê bikar anîn. Berevajî vê, senzorên ToF yên elektromagnetîk pêlên elektromagnetîk, mîna radar an lidar, bikar tînin da ku dûr bipîvin. Ew li ser prensîbek wekhev dixebitin lê ji bo navgînek cûda bikar tîninpîvana dûrbûnê.

Serlêdanên ToF Sensor

Sensorên ToF pirreng in û di warên cihêreng de hatine yek kirin:

Robotîk:Ji bo tespîtkirina asteng û navîgasyonê tê bikaranîn. Mînakî, robotên wekî Roomba û Boston Dynamics' Atlas kamerayên kûr ên ToF ji bo nexşekirina derdora xwe û plansazkirina tevgeran bikar tînin.

Sîstemên Ewlekariyê:Sensorên tevgerê yên hevpar ên ji bo tespîtkirina destdirêjkeran, xistina alarman, an çalakkirina pergalên kamerayê.

Pîşesaziya Otomotîvê:Di pergalên arîkariya ajokerê de ji bo kontrolkirina gerîdeyê ya adaptîf û dûrketina ji pevçûnê ve girêdayî ye, di modelên wesayîtên nû de her ku diçe berbelav dibe.

Qada Tibê: Di nîgarkirin û tespîtkirina ne-dagirker de, wek tomografya hevrêziya optîkî (OCT) tê xebitandin, ku wêneyên tevnvîsê bi rezîliya bilind hildiberîne.

Serfkaran Electronics: Ji bo taybetmendiyên mîna naskirina rû, rastkirina biyometrîk, û nasîna tevgerê di nav têlefon, tablet û laptopan de tê entegre kirin.

Drone:Ji bo navîgasyon, dûrketina ji pevçûnê, û di çareserkirina nepenî û fikarên hewavaniyê de tê bikar anîn

TOF System Architecture

Pergalek TOF ya tîpîk ji çend hêmanên sereke pêk tê da ku pîvana dûrbûnê wekî ku hatî destnîşan kirin bigihîje:

· Veguhezkar (Tx):Ev tê de çavkaniyek ronahiya lazerê, bi taybetî aVCSEL, çerxa ajokerê ASIC ji bo ajotina lazerê, û hêmanên optîkî yên ji bo kontrolkirina tîrêjê, wek lensên lihevhatî an hêmanên optîk ên difraktîf, û parzûn.
· Wergirtin (Rx):Ev ji lens û fîlterên li dawiya wergirtinê, senzorên mîna CIS, SPAD, an SiPM li gorî pergala TOF-ê ve girêdayî ye, û Pêvajoyek Nîşana Wêne (ISP) ji bo hilanîna mîqdarên mezin ên daneyê ji çîpê wergir pêk tê.
·Rêveberiya Hêzê:Birêvebirina stabîlKontrola heyî ya ji bo VCSEL û voltaja bilind ji bo SPAD-an pir girîng e, ku hewceyê rêveberiya hêzê ya bihêz e.
· Qata nermalavê:Di nav de firmware, SDK, OS, û qata serîlêdanê heye.

Mîmarî destnîşan dike ku çawa tîrêjek lazerê, ku ji VCSEL-ê derdikeve û ji hêla hêmanên optîkî ve hatî guheztin, di nav fezayê de digere, ji tiştekê vedigere, û vedigere wergirê. Hesabkirina dema derbasbûnê di vê pêvajoyê de agahdariya dûr an kûrahiyê eşkere dike. Lêbelê, ev mîmarî rêçên dengbêjiyê nagire, wek dengê ku ji tîrêja rojê an dengê pir-rêya ji refleksên ku paşê di rêzê de têne nîqaş kirin.

Dabeşkirina Sîstemên TOF

Pergalên TOF di serî de ji hêla teknîkên pîvandina dûrbûnê ve têne kategorî kirin: TOF rasterast (dTOF) û TOF nerasterast (iTOF), her yek bi nêzîkatiyên hardware û algorîtmîkî yên cihêreng. Rêze di destpêkê de prensîbên wan vedibêje berî ku bikeve nav analîzek berawirdî ya avantaj, dijwarî û pîvanên pergalê.

Tevî prensîba xuya ya hêsan a TOF - derxistina pêleka ronahiyê û tespîtkirina vegera wê ji bo hesabkirina dûrbûnê - tevlihevî di cûdakirina ronahiya vegerê ji ronahiya hawîrdorê de ye. Ev yek bi belavkirina ronahiya têra xwe geş tê çareser kirin da ku bigihîje rêjeyek nîşan-bo-dengek bilind û hilbijartina dirêjahiya pêlên guncaw ji bo kêmkirina destwerdana ronahiya hawîrdorê. Nêzîktêdayînek din ev e ku ronahiya belavkirî şîfre bike da ku ew di vegerê de were cûda kirin, mîna sînyalên SOS-ê bi çirayek.

Rêze berawirdkirina dTOF û iTOF-ê berawird dike, cûdahiyên wan, avantaj û dijwariyên wan bi hûrgulî nîqaş dike, û pergalên TOF-ê li gorî tevliheviya agahdariya ku ew peyda dikin kategorîze dike, ji 1D TOF heya 3D TOF.

dTOF

Direct TOF rasterast dema firîna fotonê dipîve. Pêkhateya wê ya sereke, Dîoda Avalanche ya Yek Photon (SPAD), ji bo tespîtkirina yek foton têra xwe hesas e. dTOF ji bo pîvandina dema hatina fotonên bi Demê Têkildar (TCSPC) dixebitîne, histogramek ava dike da ku dûrahiya herî muhtemel li ser bingeha frekansa herî bilind a cûdahiyek demkî ya taybetî derxe holê.

iTOF

TOF-a nerasterast dema firînê li ser bingeha cûdahiya qonaxê ya di navbera formên pêlên derketin û yên wergirtî de hesab dike, bi gelemperî bi karanîna pêlên domdar an îşaretên modulasyona pulsê. iTOF dikare mîmariya senzorê ya wêneyê standard bikar bîne, bi demê re tîrêjiya ronahiyê bipîve.

iTOF bêtir li modulasyona pêla domdar (CW-iTOF) û modulasyona pêlê (Pulsed-iTOF) tê dabeş kirin. CW-iTOF guheztina qonaxê di navbera pêlên sinusoidal ên derketin û wergirtin de dipîve, dema ku Pulsed-iTOF guheztina qonaxê bi karanîna sînyalên pêlên çargoşe hesab dike.

Xwendina Berê:

Wikipedia. (nd). Dema firîna. Ji hatî standinhttps://en.wikipedia.org/wiki/Time_of_flight
Koma Solutions Semiconductor Sony. (nd). ToF (Dema Firînê) | Teknolojiya Hevpar a Sensorên Wêne. Ji hatî standinhttps://www.sony-semicon.com/en/technologies/tof
Microsoft. (2021, 4ê Sibatê). Destpêka Microsoft Time Of Flight (ToF) - Platforma Kûrahiya Azure. Ji hatî standinhttps://devblogs.microsoft.com/azure-depth-platform/intro-to-microsoft-time-of-flight-tof
ESCATEC. (2023, 2ê Adarê). Sensorên Dema Firînê (TOF): Pêşniyarek Kûrahî û Serlêdan. Ji hatî standinhttps://www.escatec.com/news/time-of-flight-tof-sensors-an-in-depth-overview-and-applications

Ji rûpela malperêhttps://faster-than-light.net/TOFSystem_C1/

ji hêla nivîskar: Chao Guang

Daxuyanî:

Em bi vê yekê radigihînin ku hin wêneyên ku li ser malpera me têne xuyang kirin, ji Înternetê û Wîkîpediya hatine berhev kirin, bi mebesta pêşxistina perwerde û parvekirina agahiyan. Em rêzê li mafên milkiyeta rewşenbîrî ya hemû afirîneran digirin. Bikaranîna van wêneyan ne ji bo berjewendiya bazirganî ye.

Ger hûn bawer dikin ku yek ji naverokên ku hatine bikar anîn mafên weya telîfê binpê dike, ji kerema xwe bi me re têkilî daynin. Em bêtir ji dilxwaz in ku tedbîrên guncan bavêjin, di nav de rakirina wêneyan an peydakirina pênasîna rast, da ku lihevhatina bi qanûn û rêzikên milkê rewşenbîrî re misoger bikin. Armanca me ew e ku em platformek ku ji hêla naverokê ve dewlemend e, adil e û rêzê li mafên milkiyeta rewşenbîrî yên kesên din digire.

Ji kerema xwe li ser navnîşana e-nameya jêrîn bi me re têkilî daynin:sales@lumispot.cn. Em soz didin ku bi wergirtina her agahiyekê tavilê gav bavêjin û di çareserkirina pirsgirêkên weha de 100% hevkariyê garantî dikin.