Entfernungen messen, Objekte erkennen Elektronisches Schloss setzt auf direkte ToF-Zeitmessung

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Ein elektronisches Schloss setzt auf einen ToF-Sensor, der dank eines Filters immun gegenüber direktem Sonnenlicht ist und über ein Messbereich von 20 bis 2.500 mm verfügt.

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Entfernung messen und Objekte Erkennen: Die e-Locks nutzen das Prinzip des Time-of-Flight (ToF). Der verbaute Baustein TMF8801 unterdrückt das Umgebungslicht.
Entfernung messen und Objekte Erkennen: Die e-Locks nutzen das Prinzip des Time-of-Flight (ToF). Der verbaute Baustein TMF8801 unterdrückt das Umgebungslicht.
(Bild: AMS Osram)

Mit dem Prinzip des Time-of-Flight (ToF) lässt sich die Entfernung zu einem Objekt ermitteln oder ein Objekt erkennen. Grundlage ist die Pulslaufzeitmessung des Lichts. Dabei wird Licht von einem Sender emittiert und von einem oder mehreren Objekten reflektiert.

Nach dem ToF-Prinzip arbeitet auch die e-Locks von Kaadas. Dazu ist sie mit mit dem TMF8801 von AMS Osram ausgestattet, darunter die K20 und K20 Max e-Locks. Als Einstiegsprodukt für Smart Homes sowie als Kernelement künftiger Smart-Home-Sicherheitssysteme ist das elektronische Schloss zu einem unverzichtbaren Bestandteil des Smart Home-Ökosystems geworden.

ToF-Zeitmessung für mehr Genauigkeit

In das Modul TMF8801 integriert ist ein VCSEL-Infrarotsender, mehrere SPAD-Lichtdetektoren (Single Photon Avalanche Photo Diode), einem Zeit-Digital-Wandler und einem On-Chip-Mikrocontroller für die Histogramm-Verarbeitung. Im Vergleich zu einer Entfernungsmessung mit einem indirekten ToF-System, liefert die im TMF8801 verwendete Methode der direkten ToF-Zeitmessung eine höhere Genauigkeit und echte Entfernungsmessungen.

Dank eines integrierten Filters wird das Umgebungslicht unterdrückt. Somit ist mit dem Modul auch bei direktem Sonnenlicht eine exakte Entfernungsmessung möglich. Außerdem bietet das Modul dank seines dynamischen Bereichs mit einem Messbereich von 200 bis 2.500 mm. Personen lassen sich im Gebäude aber auch im Freien bei unterschiedlichen Lichtverhältnissen erkennen.

Auf Grundlage der hohen Messgenauigkeit haben AMS Osram und Kaadas speziell optimierte Algorithmen entwickelt. Sie verhindern, dass der Sensor falsch auslöst und beispielsweise eine Tür offnet, wenn jemand vorbei läuft.

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