ToF技术在智能家居中的应用

发布时间:2023-11-20 阅读量:1096 来源: 我爱方案网 作者: 我爱方案网

ToF(Time of Flight)是一种通过测量光传输过程中的时间来实现距离测量的技术。 它可以检测镜头到物体的距离,从而实现快速、高精度的空间测量和三维成像。 同时,受益于消费电子市场的爆发式增长,全球3D成像与传感市场有望进一步扩大。 作为主流技术之一,ToF在智能家居等领域的应用前景也被看好。


TOF技术主要通过光速恒定来测量物体与镜头之间的距离。 在具体操作上,TOF(Time of Flight)技术是通过向被测物体发射红外光源,光波被物体反射回来后,被传感器(sensor)收集,系统通过计算接收光波的脉冲差或时间差,从而计算被测物体与相机间的距离。


TOF的硬件组成有:


发光单元:发光单元通常为能发出特定波长红外线的VSCEL,VSCEL能以相对较小功率发射出较高的信号。


光学镜头及滤光片:用于收集反射回的光线。滤光片只允许对应波长的红外线通过,抑制其他光线,并降低噪声。


图像传感器:ToF相机的核心部件,接收反射回来的光线,负责测量每个像素点光线从发光元件到目标物体再反射回传感器的时间。


ToF技术本身的特点也非常适合智能家居的相关应用领域。 例如,您可以通过捕捉环境中的物体的距离、形状和运动路径来识别和判断它们。 因此,可以实现无人驾驶汽车避障、机器人导航、智能家居自动化等应用。


ToF可以帮助家庭智能机器人或者更多智能设备更好地理解和适应周围环境。 例如,通过多个ToF镜头的组合,可以实现三维姿态检测和精确定位。 通过比较两个ToF镜头返回的数据,系统可以计算出设备在三维空间中的角度、方向和位置,帮助机器人避开障碍物并执行清洁任务。


通过单点距离检测,例如应用于智能门锁的距离检测,ToF技术可以增强用户体验并避免碰撞等事故。


在安防监控领域,ToF也得到广泛应用。  ToF镜头具有高精度测距功能,可以实现空间目标的检测和跟踪。 适用于多种场景的监控。 例如,在夜视、隐蔽等环境中,ToF技术可以通过反射强光和微妙信息来提供帮助。 人们实现了监控、报警、识别等功能,进一步提高了智能安防产品的性能。


与结构光和视觉技术相比,ToF技术更小、更便宜、更耐用,这也使其在智能家居领域更具性价比。 同时,ToF在距离远、成本低、体积小、响应时间快等方面具有明显优势。 另外,由于ToF的测量误差主要来自于装配系统,误差恒定,对算法要求较低,使其响应速度更快。



作为雷达传感器知名研发厂商,富奥星研发团队在雷达、通信、IC设计、算法、软件等技术研发领域具有15年以上的丰富经验,具备微波天线、微波芯片电路、数模混合芯片、雷达信号处理的底层技术研发,以及应用算法、产品解决方案的全链条设计开发能力。


富奥星产品主要基于多普勒效应的雷达感知芯片模组,技术功能包含:近距轻扫、运动感知、微动感知。它能实现设备开关或唤醒,从而节能和提升用户体验。检测目标是人或物体,移动和微动都能感知,不受PVC和木制等外壳影响,超越红外不能受任何物体阻挡的缺陷。目前,这四项感知功能已应用在智能照明、智能家居、智能卫浴、智能安防、智能家电等众多物联网领域。
富奥星方案产品介绍:

富奥星BD3232AEX 存在感知雷达芯片模组



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一款基于富奥星BD3232AEX雷达芯片而设计的存在感知模组,可实现对“人来亮灯,保持,直到人离场熄灯”,对运动、微动和静止的人体目标检测,实现开关,唤醒和睡眠功能。该产品基于对生命体征呼吸的判断实现对静止人体的检测家居环境的空间覆盖,比如人在会议室保持亮灯,会议室人员立场后就熄灯。商业环境的检测,可多个组合完成感知。该产品适合隐蔽安装,不受温/湿度、油烟、水雾等影响,可广泛应用干智慧养老、安防、家居等需要自动感应控制领域。为设备制造商提供模块,即插即用,同时支持方案商开发模块。


富奥星BE2022L 近距离检测人体运动感知模组

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一款基于富奥星BE2022L而设计的检测人体接近距离的运动感知模组,比如人体接近50cm触发。其中心频率为 10.525GHz,基于多普勒雷达原理,可设定不同运动目标的检测距离。此产品采用脉冲供电模式,平均电流可低至14mA。具备不穿墙、抗干扰、体积小、杂波和高次谐波抑制效果好、高稳定性和一致性等优点。该产品适合嵌入式隐蔽设计,不受温/湿度、油烟、水雾等影响,可广泛应用于智能照明、安防、家居等需要自动感应控制领域。为设备制造商提供模块,即插即用,同时支持方案商开发模块。


富奥星BC0740L 手势识别感知模组

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一款基于富奥星BC0740L设计的手势识别感知模组,可实现手扫开灯,再扫熄灯功能。其中心频率为 10.525GHz。基于多普勒雷达原理,可实现对运动目标近距轻扫的检测或接近感知场景应用。该模组设计采用定频、定向发射和接收天线(1T1R),集成中频解调、信号放大和数字处理等功能,同时开放通信串口,具备延时设置、感知范围可调等能力,方便客户自主调节参数。具备不穿墙、抗干扰、体积小、杂波和高次谐波抑制效果好、高稳定性和一致性等优点。该产品适合嵌入式隐蔽安装,不受温/湿度、油烟、水雾等影响,可广泛应用于智慧照明、家居等需要自动感应控制领域。为设备制造商提供模块,即插即用,同时支持方案商开发模块。


富奥星EB1515 低成本低功耗雷达运动感知模组



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一款基于富奥星XBR818雷达芯片而设计的微运动感知模组,可实现人来亮灯,定时熄灯功能。其中心频率为 10.525GHz,基于多普勒雷达原理,芯片内置算法,EB1515-A型号主打低功耗,无需外挂单片机,超高性价比。EB1515-B型号具有单片机,性能强。主要针对低成本或低功耗的应用领域,该产品定位为运动感知场景应用,适合壁挂或吸顶安装。小尺寸,适合嵌入式安装,模组参数(感应距离、延时、光敏)可通过外界电阻调整;超低功耗输出,可满足部分电池供电产品需求。该可广泛应用干各类灯具,如球泡灯,筒灯,吸顶灯笔:还有一此低功耗应用场景,如可视门铃、猫眼、门锁、低功耗摄像机等。为设备制造商提供模块,即插即用,同时支持方案商开发模块。



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