1. Dè a th’ ann an mothachair ùine-itealaich (ToF)?

Dè a th’ ann an camara ùine-itealaich? An e a’ chamara a ghlacas itealan an itealain? A bheil ceangal sam bith aige ri plèanaichean no itealain? Uill, tha e fada air falbh!

’S e tomhas a th’ ann an ToF den ùine a bheir e air nì, mìrean no tonn siubhal astar. An robh fios agad gu bheil siostam sonar ialtag ag obair? Tha an siostam ùine-itealaich coltach ris!

Tha iomadh seòrsa de luchd-mothachaidh ùine-itealaich ann, ach is e camarathan ùine-itealaich agus sganairean laser a’ mhòr-chuid dhiubh, a bhios a’ cleachdadh teicneòlas ris an canar lidar (lorg is rangachadh solais) gus doimhneachd diofar phuingean ann an ìomhaigh a thomhas le bhith ga deàrrsadh le solas infridhearg.

Tha dàta a chaidh a chruthachadh agus a ghlacadh le bhith a’ cleachdadh mothachairean ToF glè fheumail oir faodaidh e lorg luchd-coiseachd, dearbhadh luchd-cleachdaidh stèidhichte air feartan aghaidh, mapadh àrainneachd a’ cleachdadh algairidhean SLAM (ionadachadh agus mapadh aig an aon àm), agus barrachd.

Tha an siostam seo air a chleachdadh gu farsaing ann an innealan-fuadain, càraichean fèin-ghluasadach, agus eadhon a-nis an inneal gluasadach agad. Mar eisimpleir, ma tha thu a’ cleachdadh Huawei P30 Pro, Oppo RX17 Pro, LG G8 ThinQ, msaa., tha camara ToF aig a’ fòn agad!

Camara ToF

2. Ciamar a tha an sensor ùine-itealaich ag obair?

A-nis, bu mhath leinn geàrr-chunntas a thoirt seachad air dè a th’ ann an sensor ùine-itealaich agus mar a tha e ag obair.

ToFBidh mothachairean a’ cleachdadh leusairean beaga bìodach gus solas infridhearg a sgaoileadh, far am bi an solas a thig às a’ breabadh far nì sam bith agus a’ tilleadh chun mothachair. Stèidhichte air an eadar-dhealachadh ùine eadar sgaoileadh an t-solais agus an tilleadh chun mothachair às deidh dha a bhith air a nochdadh leis an nì, faodaidh am mothachair an t-astar eadar an nì agus am mothachair a thomhas.

An-diugh, rannsaichidh sinn 2 dhòigh air mar a bhios ToF a’ cleachdadh ùine siubhail gus astar agus doimhneachd a dhearbhadh: a’ cleachdadh cuislean tìm, agus a’ cleachdadh gluasad ìre tonnan atharraichte le leud.

Cleachd cuislean le ùine

Mar eisimpleir, bidh e ag obair le bhith a’ soillseachadh targaid le laser, an uairsin a’ tomhas an t-solais ath-fhillte le sganair, agus an uairsin a’ cleachdadh astar an t-solais gus astar an nì a ro-mheasadh gus an astar a shiubhail e obrachadh a-mach gu mionaideach. A bharrachd air an sin, thathas an uairsin a’ cleachdadh an eadar-dhealachaidh ann an ùine tilleadh laser agus tonn-fhaid gus riochdachadh didseatach 3D ceart agus feartan uachdar na targaid a dhèanamh, agus mapadh lèirsinneach a dhèanamh de na feartan fa leth aice.

Mar a chì thu gu h-àrd, thèid solas leusair a losgadh a-mach agus an uairsin bidh e a’ breabadh far an nì air ais chun an sensor. Leis an ùine tilleadh leusair, tha camarathan ToF comasach air astaran ceart a thomhas ann an ùine ghoirid a rèir astar siubhail an t-solais. (Bidh ToF ag atharrachadh gu astar) Is e seo am foirmle a bhios anailisiche a’ cleachdadh gus faighinn a-mach dè an t-astar ceart a th’ aig nì:

(astar solais x ùine itealaich) / 2

Bidh ToF ag atharrachadh gu astar

Mar a chì thu, tòisichidh an timer fhad ’s a bhios an solas dheth, agus nuair a gheibh an glacadair an solas tilleadh, tillidh an timer an ùine. Nuair a thèid a thoirt air falbh dà uair, gheibhear “ùine itealaich” an t-solais, agus tha astar an t-solais seasmhach, agus mar sin faodar an t-astar obrachadh a-mach gu furasta a’ cleachdadh na foirmle gu h-àrd. San dòigh seo, faodar a h-uile puing air uachdar an nì a dhearbhadh.

Cleachd gluasad ìre tonn AM

An ath rud, anToFfaodaidh tonnan leantainneach a chleachdadh cuideachd gus gluasad ìre an t-solais ath-fhilleadh a lorg gus doimhneachd agus astar a dhearbhadh.

Gluasad ìre a’ cleachdadh tonn AM

Le bhith ag atharrachadh an leud, cruthaichidh e stòr solais sinusoidal le tricead aithnichte, a’ leigeil leis an lorgaire gluasad ìre an t-solais ath-fhillte a dhearbhadh a’ cleachdadh na foirmle a leanas:

far a bheil c na astar solais (c = 3 × 10^8 m/s), λ na thonn-fhaid (λ = 15 m), agus f an tricead, faodar gach puing air an sensor obrachadh a-mach gu furasta ann an doimhneachd.

Bidh na rudan seo uile a’ tachairt gu math luath agus sinn ag obair aig astar an t-solais. An urrainn dhut smaoineachadh air cho mionaideach agus cho luath ‘s a tha mothachairean comasach air tomhas? Leig dhomh eisimpleir a thoirt seachad, bidh solas a’ siubhal aig astar 300,000 cilemeatair san diog, ma tha nì 5m air falbh bhuat, tha an diofar ùine eadar an solas a’ fàgail a’ chamara agus a’ tilleadh mu 33 nanoseconds, nach eil ach co-ionann ri 0.000000033 diogan! Oho! Gun luaidh air, bheir an dàta a chaidh a ghlacadh riochdachadh didseatach 3D ceart dhut airson gach piogsail san ìomhaigh.

Ge bith dè a’ phrionnsabal a thathar a’ cleachdadh, le bhith a’ toirt seachad stòr solais a shoillsicheas an sealladh gu lèir, faodaidh an sensor doimhneachd nan uile phuingean a dhearbhadh. Bheir toradh mar sin mapa astar dhut far a bheil gach piogsail a’ còdachadh an astar chun a’ phuing co-fhreagarrach san t-sealladh. Seo eisimpleir de ghraf raon ToF:

Eisimpleir de ghraf raon ToF

A-nis gu bheil fios againn gu bheil ToF ag obair, carson a tha e math? Carson a chleachdas sinn e? Carson a tha iad math? Na gabh dragh, tha mòran bhuannachdan ann a bhith a’ cleachdadh mothachair ToF, ach gu dearbh tha cuid de chuingealachaidhean ann.

3. Na buannachdan bho bhith a’ cleachdadh mothachairean ùine-itealaich

Tomhas ceart agus luath

An coimeas ri mothachairean astar eile leithid ultrasound no leusairean, tha mothachairean ùine-itealaich comasach air ìomhaigh 3D de shealladh a chruthachadh gu math luath. Mar eisimpleir, chan urrainn do chamara ToF seo a dhèanamh ach aon uair. Chan e a-mhàin sin, tha an mothachair ToF comasach air nithean a lorg gu ceart ann an ùine ghoirid agus chan eil buaidh aig taiseachd, cuideam adhair agus teòthachd air, ga dhèanamh freagarrach airson a chleachdadh a-staigh agus a-muigh.

astar fada

Leis gu bheil mothachairean ToF a’ cleachdadh leusairean, tha iad cuideachd comasach air astaran fada agus raointean a thomhas le cruinneas àrd. Tha mothachairean ToF sùbailte leis gu bheil iad comasach air nithean faisg air làimh agus fad às de gach cruth is meud a lorg.

Tha e sùbailte cuideachd anns an t-seagh gu bheil e comasach dhut optaig an t-siostaim a ghnàthachadh airson an coileanadh as fheàrr, far am faod thu na seòrsaichean tar-chuir is glacadair agus lionsan a thaghadh gus an raon seallaidh a tha thu ag iarraidh fhaighinn.

Sàbhailteachd

Draghail gun robh an leusair bhonToFAn dèan an sensor cron air do shùilean? Na gabh dragh! Bidh mòran de luchd-mothachaidh ToF a-nis a’ cleachdadh laser infridhearg cumhachd ìosal mar an stòr solais agus ga stiùireadh le cuislean modulaichte. Tha an sensor a’ coinneachadh ri inbhean sàbhailteachd laser Clas 1 gus dèanamh cinnteach gu bheil e sàbhailte don t-sùil daonna.

èifeachdach a thaobh cosgais

An coimeas ri teicneòlasan sganaidh raon doimhneachd 3D eile leithid siostaman camara solais structaraichte no innealan-raoin laser, tha mothachairean ToF tòrr nas saoire an taca riutha.

A dh’aindeoin nan cuingeadan sin uile, tha ToF fhathast glè earbsach agus na dhòigh glè luath airson fiosrachadh 3D a ghlacadh.

4. Cuingealachaidhean ToF

Ged a tha mòran bhuannachdan aig ToF, tha cuingealachaidhean ann cuideachd. Seo cuid de na cuingealachaidhean a tha aig ToF:

• Solas sgapte

Ma tha uachdaran glè shoilleir glè fhaisg air an sensor ToF agad, dh’ fhaodadh iad cus solais a sgapadh a-steach don ghlacadair agad agus artaifeactan agus meòrachadh nach eilear ag iarraidh a chruthachadh, leis nach fheum an sensor ToF agad an solas a mheòrachadh ach aon uair ‘s gu bheil an tomhas deiseil.

• Iomadh meòrachadh

Nuair a bhios mothachairean ToF gan cleachdadh air oiseanan agus cumaidhean concave, faodaidh iad meòrachadh nach eilear ag iarraidh adhbhrachadh, oir faodaidh an solas preabadh dheth grunn thursan, ag adhbhrachadh mì-chothromachadh air an tomhas.

• Solas mun cuairt

Faodaidh cleachdadh camara ToF a-muigh ann an solas soilleir na grèine a dhèanamh duilich a chleachdadh a-muigh. Tha seo air sgàth dian àrd na grèine ag adhbhrachadh gum bi piogsail an sensor a’ lìonadh gu luath, ga dhèanamh do-dhèanta an solas fhèin a tha air a fhilleadh bhon nì a lorg.

• A’ cho-dhùnadh

mothachairean ToF agusLionsa ToFFaodar a chleachdadh ann an grunn thagraidhean. Bho mhapaichean 3D, fèin-ghluasad gnìomhachais, lorg bhacaidhean, càraichean fèin-dràibhidh, àiteachas, robotachd, seòladh a-staigh, aithneachadh gluasadan-bodhaig, sganadh nithean, tomhasan, faireachas gu fìrinn leasaichte! Tha tagraidhean teicneòlas ToF gun chrìoch.

Faodaidh tu fios a chuir thugainn airson feumalachdan sam bith a thaobh lionsan ToF.

Tha Chuang An Optoelectronics ag amas air lionsan optigeach àrd-mhìneachaidh gus branda lèirsinneach foirfe a chruthachadh.

Tha Chuang An Optoelectronics a-nis air measgachadh deLionsan TOFLeithid:

CH3651A f3.6mm F1.2 1/2 ″ IR850nm

CH3651B f3.6mm F1.2 1/2 ″ IR940nm

CH3652A f3.3mm F1.1 1/3 ″ IR850nm

CH3652B f3.3mm F1.1 1/3 ″ IR940nm

CH3653A f3.9mm F1.1 1/3 ″ IR850nm

CH3653B f3.9mm F1.1 1/3 ″ IR940nm

CH3654A f5.0mm F1.1 1/3″ IR850nm

CH3654B f5.0mm F1.1 1/3″ IR940nm