物聯網(IoT)產業發展迅速,各種應用不斷推陳出新,3D感測因為熱門消費產品的帶動,更為消費者所熟知。事實上,雷射測距並非全新的技術,但是在工業自動化(Industrial Automation)、建築自動化(Building Automation)、汽車等領域都有飛時測距(Time of Flight, ToF)的發揮空間,ADI也看好其潛力投入ToF的設計、開發與應用,強調高完成度、可快速導入市場的解決方案。
ADI近年專注物聯網產業應用,每年一度的「ADI 2018智慧物聯應用方案巡展」則以工業自動化、智慧建築、汽車應用及設計工具四大主題涵蓋業界最關注的物聯網應用場景,ADI亞太區應用工程總監Charles Lee指出,其中由台灣研發團隊主導,並結合本土產業鏈開發的飛時測距解決方案,具強化解析度、省電、精準度等功能,為現有應用提供測距加值解決方案。
3D感測近年知名度大開,Charles說明,從技術原理上來看,有多種技術可以進行3D感測,包括多維陣列(Multi-Array),採用兩個鏡頭以上的立體攝影機,但不適用在容易產生震動的工業環境;另外,採用結構光(Structured Light)像是iPhone的垂直共振腔面射雷射(VCSEL),好處是省電、體積小,但可用距離短,僅2公尺以內,戶外使用有其限制;而採用連續波雷射搭配CMOS感測器的ToF解決方案,也有解析度低、較耗電的缺點。
ADI ToF技術採用脈衝型雷射,可以大幅降低功耗,搭配CCD感測器,可達640×480像素VGA等級影像解析度及精準度,Charles表示,ADI ToF解析度是CMOS ToF的四倍,其深度資料可有效地增加影像辨識度,測距最高超過10公尺,室內採用850奈米(nm)波長雷射,室外應用為避免陽光吸收,採用940奈米波長雷射。
在應用部分,ToF電子圍籬能建置安全防護Virtual Wall,以ADI的ADDI9033搭配ToF感測元件,提升產線作業人員與機器手臂協同作業的安全性;而在智慧建築領域,具人臉辨識的ADI ToF 3D立體影像感測解決方案可辨識空間中人與物體的相對位置距離,以摒除非人類或動物進入室內;應用於商業空間的3D人流統計時,則可利用影像技術分辨身高,有效分辨進出人流,並計算總量;汽車應用結合Full HD CMOS影像感測器和ToF模組,能準確測量物體與汽車的距離,較傳統超音波感測方案更加精準,提供倒車系統更大範圍的碰撞偵測預防。