Niedrigstrom-ToF-Sensor mit einer Reichweite von 5 Metern

Der MEMS-Sonar-on-Chip-Time-of-Flight (ToF)-Sensor CH-201 von Chirp Microsystems bietet einen Erfassungsbereich von bis zu 5 Metern für Anwendungen im Raummaßstab. Als Erweiterung der SmartSonic MEMS-Ultraschallplattform adressieren der CH-201 und die zugehörige Software ein breites Spektrum von Anwendungsszenarien, einschließlich Entfernungsmessung, Anwesenheits-/Näherungserkennung, Objekterkennung/-vermeidung und 3D-Positionsverfolgung.

Der CH-201 verwendet einen winzigen Ultraschallwandlerchip, der einen Ultraschallimpuls sendet und dann auf Echos hört, die von Zielen im Sichtfeld des Sensors zurückkehren. Durch die Berechnung der Distanz basierend auf ToF bestimmt der Sensor die Position eines Objekts relativ zu einem Gerät und löst ein programmiertes Verhalten aus. Das Gerät enthält auch einen energieeffizienten DSP auf einem benutzerdefinierten stromsparenden Mixed-Signal-CMOS-ASIC in seinem 3,5 × 3,5 × 1,25-mm-Gehäuse.

Neben einer Reichweite von 20 cm bis 5 m bietet der CH-201 eine schnelle und genaue Entfernungsmessung, unabhängig von der Zielgröße. Es erkennt Objekte jeder Farbe, auch optisch transparente, und bietet ein anpassbares Sichtfeld von bis zu 180 Grad. Der Sensor hat eine Abtastrate von bis zu 100 Abtastungen/s. Das Reichweitenrauschen beträgt 0,2 mm RMS bei einer Reichweite von 1 mm und 1 mm RMS typisch.

Der Betrieb mit sehr geringem Stromverbrauch ermöglicht eine Always-On-Erfassung in batteriebetriebenen Geräten. Bei 1 Abtastung/s verbraucht der CH-201 15 µW bei einer Reichweite von maximal 1 m und 27 µW bei einer Reichweite von maximal 4 m. Bei 25 Samples/s beträgt die Leistungsaufnahme 180 µW bei 1 m und 500 µW bei 4 m.

Der Ultraschall-ToF-Sensor CH-201 wird jetzt an ausgewählte OEMs geliefert und ist im 2. Quartal 2020 weltweit erhältlich.