不受阳光影响，适用于车载和工业

新唐科技内置距离计算电路的3D TOF传感器正式量产出货

【摘 要】   新唐（日本）有限公司 (NTCJ) 利用独特的像素设计技术和距离计算的ISP[1]技术，在各种室内外环境下都能精确测距，以识别人或物体的1/4英寸、VGA(640x480pixel)分辨率的3D TOF传感器[2]正式量产。

【产品亮点】

1. 在传统影像传感器会曝光过度的10万Lux的环境下 (相当于晴天时室外)， 仍可精确测距。
2. 可以在一帧内完成成像到距离计算，实现准确测距，不会有3D距离影像模糊的问题，即使对于移动的物体也不会有测量误差。
3. 传感器内置距离计算电路和信号校正ISP，可以输出高速（最高120帧/秒）无延迟的3D深度影像。此外，传感器能够同时输出3D深度影像和2D红外影像，可以实现更高的辨识精度。
4. 传感器支持功能安全ASIL-B[3]，有助于实现需要功能安全的车载感测系统。
5. 我们还提供参考电路和SDK[4]，及系统端处理器检测/识别的参考软体，有助于提高客户系统开发的效率。

・了解更多产品信息，请参考新唐网站︓

https://www.nuvoton.com/products/image-sensors/3d-tof-sensors/kw330-series/

目前车辆内部安装许多传感器，以确保驾驶员和乘客的安全。随着安全法规的日益严格以及自动驾驶的普及，未来将需要准确检测驾驶员和乘客的状况、姿势、位置和行为等。然而，配备2D影像传感器的传统相机系统难以获取深度方向的信息，且由于受阳光等干扰光的影响而无法准确捕捉影像，导致难以识别人和物体。

为解决此问题，我们将开始量产内置距离计算电路的3D TOF传感器，可以准确识别室内外人和物体的位置与形状。除了提高汽车安全性外，还可应用于使用脸部识别的智能门锁等可以提高工作效率，以应对安全和节省劳动力的诸多领域。

【产品特点】

1. 通过4种成像讯号和背景光去除功能，即使在10万Lux的室外环境下也能实现精确感测

新开发的TOF传感器配备了支持脉冲TOF方式的像素，可控制脉冲光源并捕捉影像，并可同时获取背景光信号。此外，透过使用我们独特的CMOS影像传感器像素技术和CCD存储器技术，我们将过往的TOF传感器中的三个存储器增加至四个并整合于5.6μm方形像素中，并且我们整合了用于距离测量的影像讯号（距离光讯号、背景光讯号）数量从三种增至四种（图2）。此外，通过消除存储在存储器中混入的太阳光等干扰光噪声信号，即使在室外环境下也能实现精确的距离测量，与以往相比可实现约3倍最大约20m* 的测距。

*根据光源的数量、光源的视角等而变化。

2. 通过像素内配备的4个存储器，在1帧内输出距离(3d)图像，即使移动物体也能准确测距

TOF传感器通过改变每个像素的快门时序来捕捉影像，并将反射光和背景光等多个成像信号储存在位于每个像素的存储器中。一般的传感器，像素内的存储器较少，需要使用多帧测量来测距，并且由于影像捕捉时序的差异可能会出现错误和运动模糊。

新唐TOF 传感器在每个像素内有四个记忆体，透过在一帧内同时获取四种类型的成像信号并计算距离，即使在移动的物体上，亦可准确测量距离，而不会产生运动模糊（图3）。此功能使其适用于涉及许多运动场景的检测和识别应用，例如自主移动机器人的障碍物检测和汽车的安全气囊强度控制等。

3. 传感器内置距离计算电路，实现高速、高辨识精度的感测系统
   新唐TOF传感器内置距离计算电路和信号校正ISP（噪声消除、距离校正等）（图4）。

3D距离影像可以直接从传感器高速（高达120帧/秒）无延迟输出，不需要后端处理器进行距离计算，能实现更快的感测系统。此外，传感器可以同时输出3D距离影像和2D红外线影像，适用于需要使用两种影像进行更高识别精度的应用。

4. 我们独特的安全机制可广泛应用于汽车/工业安全系统

新唐TOF传感器配备了安全机制，可全面侦测传感器内部（包括像素部分）的故障，并且可以立即将影响感测功能的故障通知到下游系统的处理器，使感测系统及时转到安全状态。新唐TOF传感器已通过 ASIL B 第三方评估，有助于尽快完成安全车载感测系统的开发。

5. 提供参考电路和SDK，减少客户商品化时间和周期

我们为客户开发TOF相机模组提供评估相机参考电路和SDK。准备了适合客户应用的参考电路，并且提供系统端的物件检测和识别的范例软件。有助于减少客户项目的开发时间。

【目 的】            乘员侦测、人脸辨识智慧门锁、XR Headset、

行李尺寸测量、卡车装载容积率测量、Autonomous Mobile Robot　等

【产品编号】       内置距离计算电路3D TOF传感器

                         KW33000A1T、KW33000A1K、KW33000ARA

【规 格】

【产品照片】

【我们的TOF传感器的操作示意图】

                              图１. TOF的工作原理

                           图2. 像素中的四个内存整合和四种成像讯号

                                            图3. 1帧四个信号的时序图

                   图４. TOF传感器内部框图

【开始量产出货】   2024年7月

【咨 询】    新唐科技日本公司

                (媒体联系人)     Corporate Strategy Office, Nuvoton Technology Corporation Japan

                                       NTCJ_PR@nuvoton.com

                (技术细节)　     半导体支持系统

                                    　https://nuvoton.co.jp/semi-spt/general/?lang=zh&

【词汇表】

[1] ISP (Image Signal Processor)：一种半导体元件，其作用是将影像传感器发送的电讯号转换为影像讯号

[2] TOF (Time of Flight) 传感器：利用测量光照射物体到反射回来的时间差来测量物体的距离的传感器。

[3] ASIL (Automotive Safety Integrity Level)：表示汽车安全等级，指汽车所需的安全等级水平。依危害程度分为A至D四个等级，其中D最严格，A最宽松。

[4] SDK (Software Development Kit)：软体开发所需的程式、API、文件、范例程式等的套件。

【关于日本新唐科技股份有限公司 (NTCJ)】

新唐科技日本公司 (NTCJ) 于 2020 年加入新唐集团。作为一家专业的全球半导体制造商，NTCJ 提供自成立以来 60 多年来培育的技术和各种产品，以及将它们最佳结合的解决方案。我们重视与客户和合作伙伴的关系，通过提供超出预期的附加值，我们正在成为一家解决社会、行业和人们生活中各种问题的全球解决方案公司。有关更多信息，请访问https://www.nuvoton.co.jp/en/.