Przegląd nowych komponentów

Czujniki od Samsung i Murata

Pod koniec ubiegłego roku Samsung Electronics wprowadził na rynek dwa nowe czujniki z serii ISOCELL Vizion - czujnik time-of-flight (ToF) ISOCELL Vizion 63D i czujnik z technologią global shutter ISOCELL Vizion 931 (obraz na matrycy rejestrowany jest całościowo, a każda klatka filmu jest skanowana na raz). Obecne na rynku od 2020 roku czujniki serii ISOCELL Vizion są zaprojektowane z myślą o usprawnieniu widzenia maszynowego w zaawansowanych technologicznie zastosowaniach, takich jak robotyka i rzeczywistość rozszerzona (XR).

ISOCELL Vizion 63D jest przystosowany do rejestrowania obrazów 3D w wysokiej rozdzielczości z dużą szczegółowością. Podobnie jak nietoperze wykorzystują echolokację do poruszania się w ciemności, czujniki ToF mierzą odległość i głębokość, obliczając czas potrzebny emitowanemu światłu na podróż do i z obiektu. ISOCELL Vizion 63D to czujnik pośredni czujnik ToF (iToF), który mierzy przesunięcie fazowe między światłem emitowanym i odbitym, aby wyczuwać otoczenie w trzech wymiarach. Dzięki wyjątkowej dokładności i przejrzystości Vision 63D idealnie nadaje się do robotów usługowych i przemysłowych, a także urządzeń XR i uwierzytelniania twarzy, gdzie kluczowa jest wysoka rozdzielczość i precyzyjny pomiar głębokości. Czujnik ISOCELL Vizion 63D to też pierwszy czujnik iToF ze zintegrowanym sprzętowym procesorem sygnału obrazu (ISP) wykrywającym głębokość. Dzięki tej innowacyjnej jednochipowej konstrukcji może precyzyjnie przechwytywać informacje o głębi 3D bez pomocy osobnego układu, umożliwiając nawet o 40-procentową redukcję zużycia energii przez system w porównaniu z poprzednim produktem ISOCELL Vizion 33D. Przetwornik może także przetwarzać obrazy z szybkością do 60 klatek na sekundę w rozdzielczości QVGA (320x240). Bazując na najmniejszym w branży rozmiarze piksela 3,5㎛ w czujnikach iToF, ISOCELL Vizion 63D osiąga wysoką rozdzielczość Video Graphics Array (VGA) (640x480) w formacie optycznym 1/6,4”. Dzięki BST (backside scattering technology), która zwiększa absorpcję światła, czujnik może pochwalić się wysokim poziomem wydajności kwantowej w branży, sięgającym 38% przy długości fali światła podczerwonego wynoszącej 940 nanometrów (nm). Umożliwia to zwiększoną czułość na światło i redukcję szumów, co skutkuje ostrzejszą jakością obrazu przy minimalnym rozmyciu ruchu.

Drugi z premierowych modeli, ISOCELL Vizion 931, jest z kolei zoptymalizowany pod kątem rejestrowania dynamicznych ruchów bez zniekształceń, przystosowany do rejestrowania szybkich ruchów bez ‘efektu galarety’. W przeciwieństwie do czujników typu rolling shutter, które skanują scenę linia po linii od góry do dołu, czujniki global shutter rejestrują całą scenę od razu, tj. podobnie jak widzą ludzkie oczy. Dzięki temu ISOCELL Vizion 931 rejestruje ostre, niezniekształcone obrazy poruszających się obiektów, dzięki czemu doskonale nadaje się do śledzenia ruchu w urządzeniach XR, systemach do gier, robotach usługowych i logistycznych, a także dronach. ISOCELL Vizion 931 osiąga również najwyższy w branży poziom wydajności kwantowej, dostarczając imponujące 60% przy długości fali światła podczerwonego 850 nm. Osiągnięcie to było możliwe dzięki zastosowaniu technologii front deep trench isolation (FDTI), która umieszcza warstwę izolacyjną pomiędzy pikselami, aby zmaksymalizować absorpcję światła, oprócz metody BST zastosowanej w ISOCELL Vizion 63D.

Murata przedstawiła z kolei model SCH16T-K01, czujnik inercyjny nowej generacji 6DoF. Układ ten to inercyjny żyroskop 6DoF w osi XYZ i akcelerometr w osi XYZ, który umożliwia precyzyjne sterowanie maszynami i pozycjonowanie. Urządzenie jest pierwszą wprowadzoną na rynek wersją produktu z rodziny Murata nowej generacji SCH16T 6DoF, która w przyszłości ma doczekać się wielu kolejnych wariantów, opracowanych w oparciu o sprawdzony w branży proces 3D MEMS. SCH16T-K01 zawiera zaawansowany żyroskop ze standardową niestabilnością odchylenia wynoszącą 0,5 dph i gęstością szumów do 0,3 mdps/√ Hz. Akcelerometr ma zakres dynamiczny do 26 g, co umożliwia osiągnięcie doskonałej liniowości i stabilności przesunięcia w całym zakresie temperatur. Sygnał wyjściowy jest wewnętrznie kompensowany poprzecznie, co eliminuje potrzebę pracochłonnej kalibracji po stronie użytkownika. Ponadto, dzięki integracji tych funkcji, SCH16T-K01 może zapewnić niezwykle dokładne pomiary w sterowaniu maszyną i prowadzeniu bez konieczności kalibracji w terenie. Model dedykowany jest do zastosowań przemysłowych, maszyn budowlanych i rolniczych, sprzętu do transportu materiałów i urządzeń na rynek morski.

Zdalne opomiarowanie w sieciach LoRaWan i Sigfox od ST

STMicroelectronics zaprezentował moduł IoT System-in-Package o dużym zasięgu i niskim poborze mocy, zbudowany na bazie dwurdzeniowego bezprzewodowego SoC STM32WL55JC. Moduł dedykowany jest do aplikacji zdalnego opomiarowania, umożliwiające prostą i skuteczną łączność bezprzewodową LPWAN. SiP o częstotliwości poniżej 1 GHz jest certyfikowany do pracy w sieciach LoRaWAN i Sigfox. STM32WL5MOC SiP jest dostępny w obudowie LGA92 10 mm x 10 mm i łączy w sobie SoC z oscylatorami, układem scalonym zawierającym balun, filtr, układ odbioru/nadawania sygnału i powiązane elementy pasywne potrzebne do działania systemu.

Ten miniaturowy moduł SiP umożliwia transmisję danych na wyjątkowo duży zasięg przy jednoczesnym zużyciu bardzo małej mocy, co pozwala na żywotność baterii systemu przekraczającą 10 lat. Działa w paśmie od 864 MHz do 928 MHz, co umożliwia użytkowanie bez licencji w sieciach LoRaWAN i Sigfox. Otwarty podsystem bezprzewodowy obsługuje wiele schematów modulacji, w tym (G)FSK, (G)MSK, BPSK czy LoRa i jest kompatybilny ze standardowymi i zastrzeżonymi protokołami, takimi jak wM-Bus, Wi-Sun, Mioty itp. Dodatkowo można wybrać moc wyjściową RF do 22 dBm (tj. zgodnie z przepisami dozwolonymi na terytoriach USA i Azji) lub 15 dBm (zgodnie z przepisami europejskimi). Wykorzystując dwurdzeniową architekturę SoC STM32WL55 z 256 KB pamięci Flash i 64 KB pamięci RAM, moduł zapewnia działanie aplikacji użytkownika w czasie rzeczywistym. Rdzeń SoC Arm Cortex-M4 z rozszerzeniami DSP i Cortex-M0+ umożliwiają ochronę pamięci w celu zwiększenia bezpieczeństwa.

Texas Instruments na rynku motoryzacyjnym

Texas Instruments pokazał podczas zakończonego niedawno CES 2024 nowe układy zaprojektowane w celu poprawy bezpieczeństwa i inteligentnych funkcji w pojazdach.

Wielu producentów samochodów dodaje coraz więcej czujników wokół samochodu, aby poprawić jego bezpieczeństwo i autonomię. Jednoukładowy czujnik radarowy AWR2544 firmy TI jest pierwszym w branży czujnikiem radarowym zaprojektowanym dla architektury satelitarnej. W architekturach satelitarnych czujniki radarowe wysyłają częściowo przetworzone dane do centralnego procesora w celu podejmowania decyzji przez ADAS przy użyciu algorytmów fuzji czujników. Jednoukładowy czujnik radarowy AWR2544 jest także pierwszym w branży modelem wyposażonym w technologię launch-on-package (LOP). Technologia LOP pomaga zmniejszyć rozmiar czujnika aż o 30% poprzez zamontowanie po przeciwnej stronie płytki drukowanej anteny falowodowej 3D. Technologia LOP umożliwia również zwiększenie zasięgu czujnika powyżej 200 m za pomocą jednego chipa.

Trend w kierunku rozwoju pojazdów software-defined stawia przed projektantami wyzwanie polegające na opracowaniu inteligentniejszych, bardziej zaawansowanych systemów zarządzania akumulatorami (BMS). Dwa nowe, wysoce zintegrowane, programowalne sterowniki TI, spełniają wymogi bezpieczeństwa funkcjonalnego Międzynarodowej Organizacji Normalizacyjnej (ISO) 26262 i oferują wbudowaną diagnostykę i ochronę. DRV3946-Q1 jest w pełni zintegrowanym sterownikiem, zawierającym kontroler prądu szczytowego i prądu utrzymania, który pomaga producentom samochodów zwiększyć efektywność energetyczną systemu. Urządzenie umożliwia również diagnostykę bezpieczeństwa w celu monitorowania stanu stycznika. Poprzez wykorzystanie wbudowanych systemów monitorowania i dostarczania informacji diagnostycznych do mikrokontrolera systemu, w pełni zintegrowany sterownik DRV3901-Q1 umożliwia stworzenie inteligentnego systemu odłączania bezpiecznika piroelektrycznego. Daje to projektantom BMS elastyczność w stosowaniu bezpieczników pirotechnicznych zamiast tradycyjnych systemów bezpieczników topionych, minimalizując jednocześnie złożoność projektu.

Zapraszamy na TEK.day Wrocław, 14 marca 2024. Zapisz się już dziś!