SiPM-dToF-LiDAR-Plattform von ON Semiconductor bietet fertiges Design für die industrielle Entfernungsmessung

Direct-Time-of-Flight-(ToF-)LiDAR auf Basis des SiPM-Sensors (Silicon Photomultiplier) 
von ON Semiconductor.

ON Semiconductor (Nasdaq:ON), Vorreiter im Bereich energieeffizienter Innovationen, stellt eine Single-Point Direct-Time-of-Flight-(dToF-)LiDAR-Lösung vor, die auf der SiPM-Technologie (Silicon Photomultiplier) des Unternehmens basiert.

LiDAR-Anwendungen (Light Detection and Ranging) finden sich in immer mehr Bereichen, einschließlich Robotik und industrieller Näherungssensorik, wo eine Genauigkeit im Millimeterbereich erforderlich ist. Die Technik basiert auf der dToF-Methode, die die Zeit misst, die ein Lichtimpuls im Nahinfrarot-Wellenlängenbereich (NIR) benötigt, um zu und von einem Objekt zu gelangen.

Das Prinzip erscheint einfach, aber die Anwendung kann Herausforderungen mit sich bringen, z.B. bei Umgebungsbedingungen wie starkem Sonnenlicht. Um die Entfernung genau zu bestimmen, muss der Empfänger einen möglichst großen Teil des Signals erfassen. Herkömmliche Fotodioden bieten dabei nicht die erforderliche Reaktionszeit und Empfindlichkeit. Der von ON Semiconductor entwickelte SiPM-Sensor (Silicon Photomultiplier) überwindet diesen Mangel, indem er schnellere Reaktionszeiten und eine effiziente Erfassung bietet. Die Referenzplattform verwendet die RB-Serie, die zweite Generation von SiPM-Sensoren von ON Semiconductor, die eine verbesserte Lichtempfindlichkeit im roten und NIR-Bereich bieten

ON Semiconductors SiPM-dToF-LiDAR-Plattform bietet eine Komplettlösung für kostengünstiges Single-Point-LiDAR, die OEMs anpassen und in die Fertigung aufnehmen können, um Anwendungen für die industrielle Entfernungsmessung zu erstellen. Die Plattform umfasst die NIR-Laserdiode, den SiPM-Sensor und die Optik sowie die digitale Verarbeitung, die erforderlich ist, um die erfassten Signale in verstrichene Zeit und selbige in Entfernung umzuwandeln.

Um die Markteinführung für Kunden zu beschleunigen, stellt ON Semiconductor alle Designdaten für die Referenzplattform zur Verfügung, einschließlich Schaltpläne, Stücklisten, Gerber- und PCB-Design-Dateien. Eine PC-basierte Benutzeroberfläche (GUI) bietet die grafische Darstellung der Messungen über der Zeit. Die erzeugten Histogramme liefern weitere Belege für die Fähigkeiten des Systems in Anwendungen wie Entfernungsmessung, Kollisionserkennung und 3D-Abbildung.

„Die Entfernungsmessung mit dToF LiDAR bedient die hohen Anforderungen vieler Anwendungen, die von der autonomen Navigation über die Abbildung/Zuordnung bis hin zur Überwachung reichen“, so Wiren Perera, Head of IoT bei ON Semiconductor. „Die Entwicklung eines solchen Systems auf Basis von dToF LiDAR kann jedoch eine Herausforderung sein. Unsere Plattform verdeutlicht die Effizienz dieser führenden Technologie. Das erprobte Design ermöglicht es unseren Kunden, viel schneller zu einem Proof-of-Concept zu gelangen und ihr Produkt rasch auf den Markt zu bringen.“

Die SiPM-dToF-LiDAR-Plattform kann Objekte in Entfernungen zwischen 10 cm und 23 m erkennen. Über die mitgelieferte GUI ist sie sofort einsatzbereit, und Entwickler können sofort mit der Evaluierung beginnen. Das Design ist FDA-klasse 1-zertifiziert und entspricht den Lasersicherheitsstandards IEC/EN 60825-1: 2014 und 21 CFR 1040.10/1040.11.

www.onsemi.com

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