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ToF LiDAR Detección 3D como un avión

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Láseres potentes para conducción autónoma

En los vehículos autónomos, la seguridad es la prioridad número uno. Por ello, se requiere la presencia de sistemas lidar con un largo alcance y una alta velocidad – lo que a su vez implica láseres muy potentes.

Con dos nuevos EEL, ams Osram ahora permite que los sistemas 3D tengan una mayor resolución y, por ende, señales de medida mejoradas, que resultan esenciales para los coches autónomos. Los dos nuevos láseres SPL S4L90A_3 A01 y SPL S1L90A_3 A01 alcanzan una potencia de 125 W a 40 A por canal. Gracias a su baja resistencia térmica de solamente 30 K/W en la versión de un canal (SPL S1L90A_3) y 17 K/W en la variante de cuatro canales (SPL S4L90A_3), se pueden refrigerar fácilmente, incluso a corrientes altas.

El modelo de cuatro canales (SPL S4L90A_3) consiste en un chip con cuatro rangos de emisión, que ofrece una potencia óptica excepcional de 480 W. Con unas dimensiones de 3,35 × 2,45 × 0,65 mm, este componente posee un formato ligeramente mayor al modelo de un canal (2 × 2,3 × 0,65 mm) y, sin embargo, cubre un amplio rango de detección. En colaboración con Efficient Power Conversion (EPC) y GaN Systems, ams Osram está desarrollando un kit de evaluación para cada versión de láser.

Aplicaciones ToF

Beneficiándose de las tecnologías VCSEL infrarrojas de ams Osram y los algoritmos de procesamiento profundo (depthprocessing) patentados de Chronoptics, las dos compañías han desarrollado conjuntamente un sistema de cámara ToF 3D que se distingue por una mayor potencia que las últimas cámaras iToF. El sistema de cámara Chronoptics KEA 3D ToF está especialmente indicado en aplicaciones como conducción autónoma, identificación biométrica y desbloqueo de dispositivos móviles.

ToF Lidar Detección 3D como un avión
En función de la arquitectura lidar, es apropiado un láser emisor de bordes (EEL) o de superficie de cavidad vertical (VCSEL): cuanto más completo sea el círculo, más adecuado será el láser para la aplicación correspondiente. Sin embargo, la aplicabilidad específica depende en gran medida del diseño del sistema.

Con unas dimensiones de sólo 100 × 40 × 35 mm, la cámara está diseñada para una distancia de trabajo de 20 centímetros a 15 metros y tiene una insensibilidad a la luz externa de hasta 120.000 Lux. Está equipada con el VCSEL Bidos P2433Q de ams Osram. Se caracteriza por un formato compacto, una de las mayores potencias de salida de la industria y unas eficiencias de módulo del 38 por ciento, a la espera de la llegada de futuros módulos que alcancen hasta el 50 por ciento. Su concepto de encapsulado resulta ideal en producción en serie a gran escala.

Vishay suministra un sensor de proximidad con VCSEL de alto rendimiento. El VCNL36687S con un rango de detección de hasta 20 cm también integra un fotodiodo, un CI de procesamiento de señal y un convertidor A/D de 12 bits en un encapsulado SMD LLP (sin plomo) de 3,05 × 2 × 1 mm. Gracias a su rango de detección relativamente pequeño, se elimina la necesidad de una barrera mecánica para aislar ópticamente el detector y el transmisor.

ToF Lidar Detección 3D como un avión
Alain Bruno Kamwa, Corporate Product Manager Opto de Rutronik

Esto respalda la implementación de una función de detección de proximidad y hace que su uso sea muy fácil. Debido al lóbulo direccional extremadamente estrecho de ±3 ° del VCSEL, el sensor es idóneo para un rango de detección estrecho y no requiere lentes. El VCNL36687S está diseñado para aplicaciones industriales y de consumo en teléfonos móviles, tabletas, cascos de realidad virtual (RV) y aumentada (RA) y otros dispositivos con batería para, por ejemplo, minimizar el riesgo de entrada táctil no deseada o detectar si el usuario está usando o no los auriculares de RV/RA.

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