Kaffeetasse oder Thermobecher? Hochauflösender dToF-Sensor sieht den Unterschied

Der Direct-Time-of-Flight-(dToF)-Sensor TMF8829 bietet nach Herstellerangaben eine deutlich höhere Auflösung – von bislang üblichen 8 x 8 Zonen auf 48 x 32. Damit ist er in der Lage, kleinste Unterschiede in den Abmessungen zu detektieren und eng nebeneinander angeordnete oder leicht unterschiedliche Objekte sicher zu unterscheiden. Der Sensor erkennt etwa, ob eine Kaffeetasse oder ein Thermobecher unter der Kaffeemaschine steht – und sorgt so dafür, dass stets die richtige Füllmenge dosiert wird.

Eine derartige Präzision ist für ein breites Spektrum an Anwendungen von Vorteil: von Logistikrobotern, die zwischen nahezu identischen Paketen unterscheiden, bis hin zu Kamerasystemen, die in dynamischen Videoszenen bewegte Objekte scharf im Fokus halten.

Automation NEXT Conference

Entdecken Sie die Zukunft der Automatisierung auf der Automation NEXT Conference. Diese Veranstaltung bringt Branchenexperten zusammen, um über neueste Trends und Technologien in der Automatisierung zu diskutieren.

Die Themenbereiche umfassen Künstliche Intelligenz, Industrie 4.0, Cybersicherheit, Edge Computing, Robotik und nachhaltige Automatisierungslösungen. Die Veranstaltung bietet eine einzigartige Plattform für Wissensaustausch, Netzwerken und Inspiration für Fachleute aus der Automatisierungsbranche.

Interessiert? Dann melden Sie sich gleich an! Hier gibt es weitere Informationen Automation NEXT Conference.

Neuer Maßstab für dToF-Technologie

Mit der dToF-Technologie sendet der Sensor Lichtimpulse im unsichtbaren Infrarotbereich aus. Diese Impulse werden von Objekten im Sichtfeld des Sensors reflektiert, sodass der Sensor die Distanz anhand der Laufzeit berechnen kann – ähnlich wie ein Echo, dessen Verzögerung Rückschlüsse auf die Entfernung zulässt: Je länger es dauert, desto weiter ist das Objekt entfernt. Mehrzonen-Sensoren gehen noch einen Schritt weiter: Sie erfassen das reflektierte Licht aus mehreren Betrachtungswinkeln (Zonen), vergleichbar mit einem Netzwerk von Echopunkten. So lassen sich detaillierte 3D-Tiefeninformationen erstellen.

Der Sensor unterteilt sein Sichtfeld in bis zu 1.536 Zonen – ein großer Fortschritt gegenüber den 64 Zonen herkömmlicher 8 x 8-Sensoren. Durch diese höhere Auflösung lassen sich feinere räumliche Details erfassen. Er unterstützt zum Beispiel die Personenzählung und Präsenzerfassung in intelligenten Beleuchtungssystemen, die Objekterkennung und die Kollisionsvermeidung in Robotikanwendungen sowie die intelligente Belegungsüberwachung in der Gebäudeautomation. Die detaillierten Tiefendaten bilden zudem die Grundlage für Machine-Learning-Modelle, die komplexe Umgebungen analysieren und eine intelligente Interaktion mit dem umgebenden Bereich ermöglichen.

KI-Boost für maritime Passagierströme

Sensorik

Fahrgastzählung auf Fähren per Kamera und KI

Präzise Passagierzählung, autonome Datenerfassung und vollständige Integration: Auf Fähren übernimmt jetzt künstliche Intelligenz das Kommando – und sorgt für einen Paradigmenwechsel in der maritimen Personenlogistik.mehr lesen

Augensicher und datenschutzkonform

Mit Abmessungen von nur 5,7 mm x 2,9 mm x 1,5 mm – dünner als ein Centstück und kompakter als herkömmliche Sensoren mit niedrigerer Auflösung – bietet der TMF8829 eine hohe Auflösung in einem Format, das für platzbeschränkte Geräte ideal geeignet ist. Da er auch ohne Kamera arbeiten kann, eignet er sich für datenschutzsensible Anwendungen. In Kombination mit einer Kamera unterstützt der Sensor sogenannte Hybrid-Vision-Systeme wie RGB Depth Fusion, bei denen Tiefen- und Farbdaten für AR-Anwendungen wie die Platzierung virtueller Objekte kombiniert werden.

Als augensicheres Gerät der Klasse 1 nutzt der Sensor eine duale VCSEL-Lichtquelle (Vertical Cavity Surface Emitting Laser, Oberflächenemitter), um Distanzen von bis zu 11 m mit einer Präzision von 0,25 mm zu messen – ausreichend empfindlich, um selbst geringfügige Bewegungen wie Fingerwischen zu erfassen. Mit seinen 48 x 32 Zonen deckt der Sensor ein Sichtfeld von 80° ab und liefert Tiefeninformationen über eine gesamte Szene hinweg, vergleichbar mit einem Weitwinkelobjektiv. On-Chip-Verarbeitung verringert die Latenz und vereinfacht die Integration.

Anstatt sich auf ein einzelnes Signal zu stützen, erstellt der Sensor ein Histogramm der zurückkehrenden Lichtimpulse, um den präzisesten Entfernungspunkt zu bestimmen – und sorgt so auch bei verschmutztem Abdeckglas für stabile Performance. Die vollständige Histogrammausgabe unterstützt KI-Systeme dabei, verborgene Muster oder zusätzliche Informationen aus dem Rohsignal zu extrahieren.

(Quelle: ams Osram)

FAQ – Neuer hochauflösender dToF-Sensor von AMS Osram

1. Was macht den neuen TMF8829 dToF-Sensor von ams OSRAM besonders?
Der TMF8829 ist ein Direct‑Time‑of‑Flight (dToF) Sensor mit einer deutlich erhöhten Auflösung – von den bisher üblichen 8 x 8 Zonen auf jetzt 48 x 32 Zonen. Damit kann er selbst kleinste Unterschiede in Abmessungen oder benachbarte Objekte zuverlässig unterscheiden.

2. In welchen Einsatzgebieten ist diese hohe Präzision besonders nützlich?
Der Sensor ist ideal für Anwendungen, bei denen feine räumliche Unterscheidungen erforderlich sind: etwa Logistikroboter, die nahezu identische Pakete voneinander unterscheiden, oder Kamerasysteme, die bewegte Objekte in dynamischen Szenen scharf fokussieren müssen.

3. Wie funktioniert der dToF-Mechanismus technisch?
Der Sensor sendet Infrarot‑Lichtimpulse (unsichtbar) aus, die von Objekten reflektiert werden. Die Laufzeit dieser Impulse wird gemessen, um die Entfernung zu bestimmen – ähnlich dem Prinzip eines Echos. Multizonen‑Sensoren erfassen das reflektierte Licht aus unterschiedlichen Winkeln, wodurch präzise 3D‑Tiefenkarten realisiert werden können.