Habarlar - TOF (Uçuş wagty) ulgamynyň esasy ýörelgesi we ulanylyşy

Çalt ýazmak üçin Sosial mediýamyza ýazylyň

Bu seriýa okyjylara Uçuş wagty (TOF) ulgamy barada çuňňur we progressiw düşünje bermegi maksat edinýär. Mazmun, gytaklaýyn TOF (iTOF) we göni TOF (dTOF) barada jikme-jik düşündirişleri goşmak bilen TOF ulgamlaryna giňişleýin syn berýär. Bu bölümler ulgamyň parametrlerine, artykmaçlyklaryna we kemçiliklerine we dürli algoritmlere seredýär. Makalada, şeýle hem, dikligine boşluk çykaryjy lazerler (VCSELs), geçiriş we kabul ediş linzalary, GDA, APD, SPAD, SiPM ýaly datçikleri we ASIC ýaly sürüji zynjyrlary ýaly TOF ulgamlarynyň dürli komponentleri öwrenilýär.

TOF bilen tanyşlyk (Uçuş wagty)

Esasy ýörelgeler

Uçuş wagty üçin durýan TOF, ýagtylygyň ortaça belli bir aralygy geçmek üçin wagtyny hasaplamak bilen aralygy ölçemek üçin ulanylýan usuldyr. Bu ýörelge, esasan, optiki TOF ssenariýalarynda ulanylýar we birneme gönümel. Bu proses, ýagtylyk şöhlesini çykarýan ýagtylyk çeşmesini öz içine alýar. Soňra bu yşyk nyşany görkezýär, kabul ediji tarapyndan tutulýar we kabul ediş wagty bellenýär. Bu döwürdäki tapawut, t hökmünde kesgitlenýär, aralygy kesgitleýär (d = ýagtylygyň tizligi (c) × t / 2).

ToF datçikleriniň görnüşleri

ToF datçikleriniň iki esasy görnüşi bar: optiki we elektromagnit. Has giňden ýaýran optiki ToF datçikleri, uzaklygy ölçemek üçin adatça infragyzyl aralykda ýeňil impulslary ulanýarlar. Bu impulslar datçikden çykýar, bir zady görkezýär we syýahat wagty ölçelýän we aralygy hasaplamak üçin ulanylýan datçige gaýdýar. Munuň tersine, elektromagnit ToF datçikleri aralygy ölçemek üçin radar ýa-da lidar ýaly elektromagnit tolkunlary ulanýarlar. Şuňa meňzeş prinsip boýunça işleýärler, ýöne başga bir serişdäni ulanýarlararalygy ölçemek.

ToF datçikleriniň goşundylary

ToF datçikleri köptaraply we dürli ugurlara birleşdirildi:

Robotika:Päsgelçilikleri ýüze çykarmak we nawigasiýa üçin ulanylýar. Mysal üçin, Roomba we Boston Dynamics 'Atlas ýaly robotlar daş-töweregini kartalaşdyrmak we hereketleri meýilleşdirmek üçin ToF çuňluk kameralaryny ulanýarlar.

Howpsuzlyk ulgamlary:Girýänleri ýüze çykarmak, duýduryşlary işletmek ýa-da kamera ulgamlaryny işjeňleşdirmek üçin hereket datçiklerinde giňden ýaýran.

Awtoulag pudagy:Uýgunlaşdyrylan kruiz dolandyryşy we çaknyşyklardan gaça durmak üçin sürüjä kömek ulgamlaryna girizilip, täze ulag modellerinde has giňden ýaýran.

Lukmançylyk ugry: Optiki sazlaşykly tomografiýa (OCT) ýaly invaziv däl şekillendiriş we anyklaýyş işlerinde, ýokary çözgütli dokuma şekillerini öndürýär.

Sarp ediji elektronikasy: Facüz tanamak, biometrik tanamak we jest tanamak ýaly aýratynlyklar üçin smartfonlara, planşetlere we noutbuklara birleşdirildi.

Pilotsyz uçarlar:Nawigasiýa, çaknyşyklardan gaça durmak we şahsy durmuş we awiasiýa meselelerini çözmek üçin ulanylýar

TOF ulgam arhitekturasy

Adaty TOF ulgamy, düşündirilişi ýaly aralyk ölçegini gazanmak üçin birnäçe esasy böleklerden durýar:

· Geçiriji (Tx):Muňa lazer ýagtylyk çeşmesi girýär, esasan aVCSEL, lazeri sürmek üçin ASIC hereketlendiriji zynjyry, we linzalary ýa-da difraktiw optiki elementleri we süzgüçleri ýaly şöhlelere gözegçilik etmek üçin optiki komponentler.
· Alyjy (Rx):Bu kabul ediş nokadyndaky linzalardan we süzgüçlerden, TOF ulgamyna baglylykda GDA, SPAD ýa-da SiPM ýaly datçiklerden we kabul ediji çipden köp mukdarda maglumatlary gaýtadan işlemek üçin Surat signal prosessoryndan (ISP) ybarat.
·Kuwwaty dolandyrmak:Durnukly dolandyrmakVCSEL-ler üçin häzirki dolandyryş we SPAD-lar üçin ýokary naprýa .eniýe gaty güýçli dolandyryşy talap edýär.
· Programma üpjünçiligi gatlagy:Muňa programma üpjünçiligi, SDK, OS we programma gatlagy girýär.

Arhitektura, VCSEL-den gelip çykýan we optiki komponentler tarapyndan üýtgedilen lazer şöhlesiniň kosmosda gezip, bir obýekti şöhlelendirip, kabul edijä gaýdyp gelýändigini görkezýär. Bu prosesdäki wagt aralygy hasaplamak aralyk ýa-da çuňluk maglumatlary açýar. Şeýle-de bolsa, bu arhitektura gün şöhlesiniň täsir edýän sesi ýa-da seriýadan soň ara alnyp maslahatlaşylýan şöhlelerden köp ugurly ses ýaly ses ýollaryny öz içine almaýar.

TOF ulgamlarynyň klassifikasiýasy

TOF ulgamlary, esasan, uzaklygy ölçemek usullary boýunça toparlara bölünýär: göni TOF (dTOF) we gytaklaýyn TOF (iTOF), hersiniň aýratyn enjamlary we algoritmiki çemeleşmeleri bar. Bu seriýa ilki bilen artykmaçlyklaryny, kynçylyklaryny we ulgam parametrlerini deňeşdirip seljermekden ozal öz ýörelgelerini görkezýär.

TOF-yň ýönekeý ýaly görünýän prinsipine garamazdan - ýeňil impuls çykarmak we aralygy hasaplamak üçin gaýdyp gelişini kesgitlemek - çylşyrymlylyk gaýdyp gelýän ýagtylygy daşky ýagtylykdan tapawutlandyrmakdan ybaratdyr. Signalokary signal-ses sesine ýetmek üçin ýeterlik ýagty ýagtylyk çykarmak we daşky gurşaw ýagtylygynyň päsgelçiligini azaltmak üçin degişli tolkun uzynlyklaryny saýlamak arkaly çözülýär. Başga bir çemeleşme, çyrany SOS signallaryna meňzeş, gaýdyp gelende tapawutlandyrmak üçin çykýan ýagtylygy kodlamakdyr.

Bu seriýa, tapawutlaryny, artykmaçlyklaryny we kynçylyklaryny jikme-jik ara alyp maslahatlaşyp, dTOF we iTOF deňeşdirmäge dowam edýär we 1D TOF-dan 3D TOF-a çenli berýän maglumatlarynyň çylşyrymlylygy esasynda TOF ulgamlaryny hasam kategoriýalaşdyrýar.

dTOF

Göni TOF fotonyň uçuş wagtyny gönüden-göni ölçýär. Onuň esasy komponenti, “leeke foton garyş diody” (SPAD), bir fotony tapmak üçin ýeterlik duýgur. dTOF, fotonyň gelýän wagtyny ölçemek üçin “Time Correlated Single Photon Counting” (TCSPC) ulanýar, belli bir wagt tapawudynyň iň ýokary ýygylygyna esaslanyp iň ähtimal aralygy kesgitlemek üçin gistogramma düzýär.

iTOF

Gytaklaýyn TOF, adatça üznüksiz tolkun ýa-da impuls modulýasiýa signallaryny ulanyp, çykýan we alnan tolkun formalarynyň arasyndaky faza tapawudyna görä uçuş wagtyny hasaplaýar. iTOF wagtyň geçmegi bilen ýagtylygyň intensiwligini ölçäp, standart şekil datçiginiň arhitekturasyny ulanyp biler.

iTOF mundan beýläk tolkun modulýasiýasyna (CW-iTOF) we impuls modulýasiýasyna (Pulsed-iTOF) bölünýär. CW-iTOF çykýan we alnan sinusoidal tolkunlaryň arasyndaky faza üýtgemesini ölçýär, Pulsed-iTOF bolsa kwadrat tolkun signallaryny ulanyp faza çalşygyny hasaplaýar.

Geljekde okamak:

Wikipediýa. (nd) Uçuş wagty. .Azyldyhttps://en.wikipedia.org/wiki/Time_of_flight
Sony ýarymgeçiriji çözgütler topary. (nd) TOF (Uçuş wagty) | Surat datçikleriniň umumy tehnologiýasy. .Azyldyhttps://www.sony-semicon.com/en/technologies/tof
Microsoft. (2021, 4-nji fewral). Microsoft-a uçuş wagty (ToF) - Azure Çuňluk platformasy. .Azyldyhttps://devblogs.microsoft.com/azure-depth-platform/intro-to-microsoft-time-of-flight-tof
ESCATEC. (2023, 2-nji mart). Uçuş wagty (TOF) datçikler: Çuňňur syn we goýmalar. .Azyldyhttps://www.escatec.com/news/time-of-flight-tof-sensors-an-in-depth-overview-and-applications

Web sahypasyndanhttps://faster-than-light.net/TOFSystem_C1/

Awtory: Çao Guang

Düşündiriş:

Şeýlelik bilen, web sahypamyzda görkezilen käbir suratlaryň bilim we maglumat paýlaşmagyny ösdürmek maksady bilen internetden we Wikipediýadan ýygnalandygyny mälim edýäris. Creathli döredijileriň intellektual eýeçilik hukuklaryna hormat goýýarys. Bu şekilleriň ulanylmagy täjirçilik maksatly däl.

Ulanylan mazmunyň haýsydyr biriniň awtorlyk hukugyňyzy bozýandygyna ynanýan bolsaňyz, biziň bilen habarlaşmagyňyzy haýyş edýäris. Intellektual eýeçilik kanunlarynyň we kadalarynyň berjaý edilmegini üpjün etmek üçin suratlary aýyrmak ýa-da degişli atributlary bermek ýaly degişli çäreleri görmek isleýäris. Biziň maksadymyz mazmuna baý, adalatly we başgalaryň intellektual eýeçilik hukuklaryna hormat goýýan platformany saklamakdyr.

Aşakdaky e-poçta salgysynda biziň bilen habarlaşmagyňyzy haýyş edýäris:sales@lumispot.cn. Islendik habarnamany alanymyzdan soň haýal etmän çäre görmegi we şeýle meseleleri çözmekde 100% hyzmatdaşlygy kepillendirýäris.