TDK推出基于MEMS超小型超声波ToF传感器CH-101,不受物体尺寸、颜色影响的精确测量,推动 AR/VR 技术进步

2023-06-15 TDK中国公众号
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增强现实/虚拟现实 (AR/VR) 系统正在各个领域得到日益广泛的应用,例如在娱乐、教育、医疗保健和其他工业应用中。借助这些技术,用户能够在虚拟空间中模拟复杂任务或外科手术。传感技术让用户能够通过先进精确的定位/运动检测,在虚拟空间中获得现实的体验。最新的 AR/VR 系统使用飞行时间 (ToF) 技术来测量与某个物体的距离,超声波传感器吸引了极大关注。

随着各种头戴式显示器 (HMD) AR/VR 耳机在 2016 年开始以实惠价格提供,全球 AR/VR 市场得以大幅增长,到 2025 年,该市场的规模很可能超过 110 亿美元(来源:“2017 AR/VR 相关市场的未来前景”,富士凯美莱总研)。AR/VR 系统过去主要用于游戏等娱乐应用,但它们在其他领域的使用预期也将会增加,例如在装配、制造、交通运输、零售、教育和医疗保健领域。

使用最新型号的 AR/VR 系统,用户能够在虚拟空间中模拟复杂的外科手术。具有六自由度 (6-DoF1) 的头戴式显示器和手部控制器让这种应用成为可能。这样可以实现虚拟空间中的人体运动与实际空间中的人体运动之间的无缝合成。这要归功于一种基于传感器、名为位置跟踪2的技术,它能够使用 ToF 方法来测量与物体的距离。


ToF 技术基于光线、红外线或超声波从发射到被物体反射后返回传感器之间的时间差,来测量与物体的距离。无论是光学还是红外线 ToF 技术,虽然它们非常精确,但在存在障碍物的情况下都无法用于测量,也不适合测量与玻璃或其他透明物体的距离。超声波 ToF 技术可以精确测量与物体的距离,即便这些物体具有很高的反射性,而且这种技术也不会受到物体的光照条件、尺寸和颜色的影响。传统的超声波 ToF 传感器需要复杂的信号处理,而且尺寸过大,无法嵌入在家用电器中。

TDK 应对这一挑战的解决方案是 CH-101,它是新型的超小型超声波 ToF 传感器,其体积仅为传统超声波 ToF 传感器的千分之一。作为全球首款基于 MEMS 的超声波传感器,CH-101 在 Chirp 品牌下销售,它是一款真正具有突破性的产品,将压电微机械超声波换能器 (PMUT3)、高能效 DSP(数字信号处理器4)、低功耗 CMOS ASIC5组合在一起,采用尺寸仅为 3.5 x 3.5 x 1.25 mm 的小型封装。

蝙蝠能够在黑暗中自由飞行,而不会撞在物体上,是因为它们通过发出脉冲超声波并接收物体产生的回音,检测物体的位置和相对速度。这种方法叫回声定位,同样的原理也用于超声波传感器的位置跟踪。


CH-101 带有嵌入式 PMUT,它可以发出超声波脉冲,并接收来自传感器视场范围内的物体的回声。结合各种不同的信号处理,该产品可在多种应用中使用,包括检测与物体的距离及其位置,感应物体存在并避免碰撞。此外,它需要的功耗也非常低,比传统超声波传感器的功耗低一百倍,从而提供了出色的环保性能。

CH-101 超声波传感器支持最大 100 cm 的传感范围,而即将于 2019 年底投入批量生产的新产品 CH-201 则支持最大 500 cm 的传感范围。由于使用了 MEMS 技术,传感器的尺寸变得空前小巧,我们预期它们将实现一系列应用,包括在 AR/VR 耳机、智能家居、无人机、机器人、智能手机和可穿戴设备等产品中。

CH-101 是一款基于 MEMS 的超声波 ToF 传感器。与光学 ToF 传感器不同,它能够精确地测量与物体的距离,而不受物体尺寸、颜色和透明度的影响。此外,它也不会受到环境噪声的影响,例如周边环境中的杂音和噪声。

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TE Connectivity(泰科)传感器选型指南

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型号- 7504A,3255A,T500,8011-AR,8011-AP,CD9515,DSD 25,68CM1,FS-90,FS-91,6900,4602,4604,7505A,MS4525DO,DSD 17,TSYS02D,CWW600,D5100,4610,MS8607,EPRB,XP5,805,5903 SERIES,808,89BSD,T400,4630,SDT1,P1200,606M1,PS2011AB,LDTC FAMILY,DSD 40,ELM-4000,3058A,MS5803-01BA,FMT,SIL-3,M7100,700,LS809-31,EGCS-D5,TLH100,4332M3,FTP520,MS54XX,EGCS-D0,ESP 64HD,XL403D,AST46HA,832,FN7110,HSTA,834,EB,PS501,LDM-1000,U86B,DP86,KMXP 1000,52M30,PS2021AB,M905,RVIT-Z,603,LS509-51,ELM-5000,TS318-3B0814,FN4070,H005,PT500,H009,610,RCS01-10,31207B,FTP540,CWW850,PML 1000,LDS309-11N,EPB-PW,EVS722-51,CWW1000,FN9630,GC,FN9635,FLDT1,U7100,FTP530,85F,FN4080,834M1,HTU2X,ARD154,EPB,EGAXT,VS804-21,HC,65210E,EPL,7108A,86A,CLP,AST46SW,HR,MS52XX,KMXP 2000,AST4510,KPSI 730,KPSI 735,FTP560,633,634,7531A,XFTC300,Y12AD,18FR,FTP552,FTP553,FTP554,AST4401,AST4400,AST4520,KPSI 720,U5700,KPSI 600,FN4055,KPSI 601,400,MS5803-30BA,FTP551,31206B,FN9620,DPG,TRUBLUE 255,LL-01,FN7325,DPL,DPN,64B,40A,64C,40B,HTF3000LF,52F,3022,KPSI 750,KMT37,FN3050,TPT,64X,KMT39,9916,53A,AST43LP,ESP 16HD,AST4500,KPSI 500,KPSI 501,KPSI 745,3028,86BSD,8811-01,PM50,KMA36,TSYS01,LT,TSYS02,ATA-2001,KMT36H,P900,LBB,G-SERIES,PM81,FN3030,DSD,3038,DSF,CM-01,DSH,8021-AP,8021-AR,DSL,PM83,CD375,ML,DT1,4020,TSD,6200,DSS,AST46PT,AST44LP,805M1,AST4600,DSY,TSD305,7500A,DC-SE,EGAXT3,4030,LDTC,XPM10,MS4515DO,KPSI 710,PT100,MSP300,AST20HA,XS-C,XS-D,7501A,LL-10,HTU3535PVBM/WIRE,PT101,6100,SSI,HTG351XCH,AST2000H2,KPSI 700,SSR,KPSI 705,TRUBLUE 275,LS304-31,LMM-H04,LMM-H03,FN3148,TSYS,DSD 70,7502A,7514A,P700,APS,4810A,CD1110,KPSI 330,8021-VP,8021-VR,KPSI 335,AST4000,7135A,5905 SERIES,400 SERIES,XFL212R,6000,LVM-110,KMXP 5000,KPSI 320,AST44XX,8711-01,121,FN3002,AST5100,LCS-03,FN3000,CS1120,R36,PCA 375,U5300,RT9,RT8,M3200,7100A,9400,TLH600,CPA150,HS1101LF,M210,AST20SW,KPSI 351,KPSI 353,HTU383X/WIRE,130,IT9000,KPSI 355,AST5300,AST4100,SG,CD1140,XPM4,SK,7101A,SM,FX19,MSP100,SP,EPM-5000,TPT300V,PM101,MSP340,SR,12FR GP,PT9000,AST45XX,KPSI 342,1201F,MT3A,ACH-01,SL-630,M5600,7102A,PT1000,TS,EL20-S458,8011-VP,MS5805,XFU400,MS5803,MP 2000,P981,HSTAR,KPSI 30,HTM2500LF,CS1210,AST5400,E-SERIES,MLP,FN1010,HTU2XF,HM1520LF,TS305-10C50,24FR,TRUBLUE 585,16MS,52,8011-VR,KPSI 27,MS32,KPSI 28,58,MS1451,XPM6,160,AST46XX,ESP 32HD DTC,PT1,161,ACCUSTAR EA,AST4200,PT5,DSH 16,DOG2,FX29,MMX,12FR,ESP 64HD DTC,7104A,TRUBLUE 575,FN2114,US300,9FR,9146-R,GHSE,PTX,85BSD,7105A,MS5837,9216,KMA36A,AST20PT,AST4300,MS1471,9146-T,808M1,U5600,FN2570,CD1050,EPM-4001,XP,82,MS5525DSO,85,86,TRUBLUE 555,FS-01,89,MS5607,FS-02,FS-05,FS-06,ED32I,MS5840,PS2031AB,8032-01,FN2420,R60D,3052A,154BSD,P9000,MS5611,XFC200R,EPIH,ELAF,ESP 32HD,M12,3801A,1620,KMY,65210ES,KMZ,FN2317,M150,AST46DS,11206AC,10FR,PS831,8021-01,EGCS-D1S,KPSI 300DS,1630,820M1,XPC10,TSEV,53AF,140A,SL-900,MS5637,CD1124T,EVS312-11N,MT2,MT3,CS1060,CD1095,832M1,VCS-06,MTA,VCS-04,3700,M5200,FN7080,P105,P101,9022,FS19,7131A,FC22,FC23,4630M12,9034,142A,9038,154N,4801A,9032,LIM-420,9033,5905,GHSER,7132A,LTA,ACCUSTAR IP66,LTB,4630M14,5903,PT8000,P125,TS318-5C50,T600,8102A,LTR,HM1500LF,R30A,GHSER 750-A,HTU21D,8011-01,PS801,700 SERIES,KPSI 380,NDT-1,FS20,FS22,4835A,AST43XX,D-SERIES,FS23,U5200,1201,1200,HPGS 750,FCA7300,AD-101,PS811,VS309-51N,KMXP,11207AC

选型指南  -  TE CONNECTIVITY  - 06/2019 PDF 英文 下载

研讨会2024高算力SOC/MCU新技术研讨会

描述- 9月26日直播,带来SOC,DSP,MCU,AFE,IMU等高算力及周边产品,分享在机器人,多模态感知,AI,低空无人机,自动驾驶,视觉惯性里程计,微型逆变器,光伏储能,智慧医疗,数字健康,光模块等领域应用,点击了解报名

议题- SOC,DSP,MCU,AFE  |  IMU,传感器,激光雷达  |  USB转换,图像处理,电机,连接器等周边产品  |  机器人:多模态感知,电子皮肤,服务机器人,机械手臂, 灵巧手,人形机器人,应用机器人  |  AI:视觉AI,AI割草机  |  智能出行:低空无人机,自动驾驶,视觉惯性里程计  |  新能源:微型逆变器,光伏储能  |  IoT&医疗:智慧医疗,数字健康,智能电表,光模块  |  全球电子成就奖●年度微控制器/接口产品奖获得者——国民技术(Nations)  |  MEMS传感器平台的全球领先供应商——TDK InvenSense  |  机器人智能计算平台——地平线(Horizon Robotics)  |  Melexis(迈来芯)——全球五大汽车半导体传感器供应商之一  |  高性能MCU产品及应用解决方案供应商——先楫半导体(HPMicro)  |  进芯电子——国内唯一可批量供货的32位工业控制DSP供应商  |  芯片出货量累计130亿颗专注混合SoC制造商:中微半导体(CMSemicon)  |  青稞RISC-V内核的MCU和自研PHY的USB/蓝牙/以太网接口芯片——沁恒(WCH)  |  全球高性能微控制器单元、显示IC产品的领先半导体公司——Bridgetek(碧洁特)  |  全球优秀的USB桥接解决方案专家——FTDI Chip(飞特蒂亚微电子)  | 

活动    发布时间 : 2024-07-04

常见的机器人传感器有哪些?

机器人的传感器是为了获取环境信息、自身状态以及与外部世界的交互而设计和应用的,不同类型的机器人可能使用不同种类的传感器。

技术探讨    发布时间 : 2024-07-09

奥松电子(ASAIR)MEMS智能传感器产品选型指南

描述- 广州奥松电子股份有限公司创立于2003年,是应用MEMS半导体工艺技术生产传感器特色芯片的高新技术企业,也是MEMS领域集研发、设计、制造、封装测试、终端应用为一体的MEMS智能传感器全产业链(简称IDM)企业,面向全国提供一站式MEMS特色芯片解决方案。公司主营产品有温湿度传感器、气体流量传感器、液体流量传感器、差压传感器、气体传感器、水蒸气传感器、二氧化碳传感器、PM2.5传感器、X射线传感器,以及压力类传感器芯片、气体类传感器芯片、热点类传感器芯片、真空类传感器芯片等产品。广泛应用于生物医疗、智能家居、新能源汽车、工业自动化、物联网、智能电网、气象、化工等领域。

型号- AFD2000,AMS1000,AGS02MA,AHT21-F,AM2108,AHT20-F,AHT2315C,AEM1000,AHTT2820,DHT11,AM1011A,APR5852,AMC1000,AFM3000,AHS01IB,ACM483T-A,ADP210系列,AM2305B,AOF1010,APM10,AHT25,AMS1000系列,AM2301B,NAC-6KB,AFM0725,AHT2415C,DHT20,AMS2106,AO-09,AFM0200,ADP2100,ACD10,AMC2000,ACM2000,AGS10,AO-02,AO-03,AZDM01,AHT21B,AGS10ET,AO-07,AFS1100,AO-08

选型指南  -  奥松电子  - V1.0  - 2022.07 PDF 中文 下载

人体检测精度达0.1℃,世强硬创获灵动佳芯授权代理全球最小封装体积非接触温度IC传感器

根据合作内容,To B创新研发及供应平台世强硬创上线灵动佳芯产品包括非接触式温度传感器、超声波单探头、超声波集成探头。

签约新闻    发布时间 : 2024-04-10

什么是传感器?家中最常用到的传感器有哪些?

大家可能觉得传感器离我们的生活很遥远,似乎都不知道这个小玩意的存在。但其实它早就遍布我们生活中的角角落落、方方面面,下面给大家举几种在家庭中可能遇到的传感器类别。

产品    发布时间 : 2024-06-29

TDK InvenSense(应美盛)SmartSonic™超声波ToF(飞行时间)传感器选型指南

描述- TDK's ultrasonic Time-of-Flight (ToF) sensors integrate a MEMS PMUT (Piezoelectric Micromachined Ultrasonic Transducer) with an ultra-low power SoC (System on Chip) in a miniature reflowable package. These sensor solutions are capable of ranging to targets of any composition up to 5 meters in any lighting condition, making them ideal for a variety of applications.

型号- ICU-10201,ICU-20201,CH101,CH201

选型指南  -  TDK INVENSENSE  - 2023/1/14 PDF 英文 下载

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品牌:TE connectivity

品类:Ultrasonic Sensors

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