新唐科技內建深度計算電路的3D TOF感測器正式量產出貨

不受日光影響，適用於車規和工規

新唐科技內建深度計算電路的3D TOF感測器正式量產出貨

【摘要】新唐（日本）有限公司 (NTCJ) 利用獨特的畫素設計技術和計算距離的ISP[1]技術，在各種室內外環境下精確測距，以辨識人或物體。運用此技術的VGA(640x480pixel)解析度的3D TOF感測器[2]將於開始量產。

【產品亮點】

即使在傳統影像感測器會曝光過度的10萬Lux的環境下 (相當於晴天室外) 亦可精確測距。
可以在1 fps內完成準確測距，不會有3D距離影像模糊的問題，即使對於移動物體也不會有測量誤差。
感測器內建距離計算電路和訊號校正ISP，允許感測器高速（高達120幀/秒）且無延遲的輸出3D距離影像。藉由同時輸出3D距離和2D紅外線影像，可以實現更高的辨識精度。
感測器配備安全機制，相容於ASIL B。有助於實現需要安全功能的車載感測系統。
提供參考電路和SDK，以及檢測/辨識的範例程式，有助於顧客提高感測系統研究或開發效率。

・了解更多產品資訊，請參考新唐網站︓

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

目前車輛內部安裝許多感測器，以確保駕駛員和乘客的安全。隨著安全法規的日益嚴格以及自動駕駛的普及，未來將需要準確檢測駕駛員和乘客的狀況、姿勢、位置和行為等。然而配備2D影像感測器的傳統相機系統難以取得距離方向的資訊，且由於日光等干擾光而無法準確捕捉影像，導致難以辨識人和物體。

為解決此問題，我們將開始量產內建距離計算電路的3D TOF感測器，可以準確辨識室內外人和物體的位置與形狀。除了提高汽車安全性外，亦可應用於使用臉部辨識的智慧門鎖，提高工作效率，以應對有安全需求和節約勞動力等市場趨勢之廣泛領域。

【產品特點】

4種成像訊號和背景光去除功能，即使在10萬Lux的室外環境下也能實現精確感測

新開發的TOF感測器配備了與脈衝TOF方法相容的畫素，可控制脈衝光源並捕捉影像，並可同時擷取背景光訊號。此外，透過使用我們獨特的CMOS影像感測器畫素技術和CCD記憶體技術，我們將過往的TOF感測器中的三個記憶體增添至四個整合於5.6μm方形畫素中，並且整合了用於距離測量的影像訊號（距離光學訊號），類型（背景光訊號）數量從三種增至四種（圖2）。此外，透過消除太陽光和其他光源造成的干擾光雜訊進入儲存每個畫素中影像訊號的記憶體，即使在室外環境下也能實現精確的測量，最大距離可達20公尺*，這是傳統設計三倍以上的效能。

*根據光源的數量、光源的視角等而變化。

由畫素內建的4個記憶體輸出一幀距離影像，即使移動物體也能準確測距

新唐TOF感測器透過改變每個畫素的快門時序來捕捉影像，並將反射光和背景光等多個成像訊號儲存在位於每個畫素的記憶體中。如果畫素記憶體相對於影像訊號的數量較小，則需要使用多距離計算電路框架進行距離測量，並且由於影像捕捉時序的差異可能會出現錯誤和運動模糊。

新唐TOF感測器在每個畫素內有四個記憶體，透過在一幀內同時擷取四種類型的成像訊號併計算距離，即使在移動的物體上，亦可準確測量距離，而不會產生運動模糊（圖3）。此功能使其適用於涉及許多運動變化的檢測和識別應用，例如自主移動機器人的障礙物檢測和汽車的安全氣囊強度控制。

感測器內建距離計算電路，實現高速、高辨識精度的感測系統
新唐TOF感測器內建距離計算電路和訊號校正ISP（雜訊去除、距離校正等）（圖4）。

3D距離影像可以從感測器高速（高達120幀/秒）無延遲輸出。這消除了後續系統的處理器中進行距離計算的需要，能以實現更快的感測系統。此外，透過從感測器同時輸出3D距離影像和2D紅外線影像，適用於需要使用兩種影像進行更高辨識精度的應用。

獨特的安全機制可廣泛應用於汽車/工業安全系統

新唐TOF感測器配備了安全機制，可全面偵測感測器內部（包括畫素部分）的故障。此機制可立即將影響感測功能的故障通知到下游系統的處理器，即時轉換感測系統於安全狀態。新唐TOF感測器有第三方評估應可通過 ASIL B[3]，有助於客戶加速完成安全車規感測系統的開發。

透過提供參考電路和SDK，減少客戶商品化時間和工時

我們為客戶開發TOF相機模組提供評估相機參考電路和SDK[4]。準備了適合客戶應用的參考電路，並且可以提供由系統處理器執行的用於物件檢測和識別的範例軟體。有助於減少客戶的開發工時。

【目的】乘員偵測、人臉辨識智慧門鎖、XR Headset、

行李尺寸測量、卡車裝載容積比測量、Autonomous Mobile Robot　等

【產品編號】內建距離計算電路3D TOF感測器

KW33000A1T、KW33000A1K、KW33000ARA

図_TOFspecT

【產品照片】

図_TOF_PKGT

【新唐TOF感測器的操作示意圖】

図_1T

圖１. TOF的工作原理

図_2T

圖2. 畫素中的四個記憶體整合和四種成像訊號

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圖3. 1幀四個訊號的時序圖

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圖４. TOF感測器內部框圖

【開始量產出貨】　　2024年7月

【問詢】　　新唐科技日本公司

　　　　　　　(媒體聯絡人) Corporate Strategy Office， Nuvoton Technology Corporation Japan

　　　　　　　　　　　　　　NTCJ_PR@nuvoton.com

　　　　　　　(技術細節)　　半導體支持系統

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

【詞彙表】

[1] ISP (Image Signal Processor)：一種半導體元件，其作用是將影像感測器發送的電訊號轉換為影像訊號。

[2] TOF (Time of Flight)感測器：利用光照射物體到偵測反射光之間的時間差來測量到物體的距離的感測器。

[3] ASIL (Automotive Safety Integrity Level)：這稱為汽車安全等級，是指汽車所需的安全等級。依危害程度分為A至D四個等級，其中D最嚴重，A最寬鬆。

[4] ASIL (Automotive Safety Integrity Level)：這稱為汽車安全等級，是指汽車所需的安全等級。依危害程度分為A至D四個等級，其中D最嚴重，A最寬鬆。

【關於日本新唐科技股份有限公司（NTCJ）】

新唐科技日本公司（NTCJ）於2020年加入新唐集團。作為一家專業的全球半導體製造商，NTCJ提供自成立以來60多年來培育的技術和各種產品，以及將它們最佳結合的解決方案。我們重視與客戶和合作夥伴的關係，通過提供超出預期的附加值，我們正在成為一家解決社會、行業和人們生活中各種問題的全球解決方案公司。有關更多信息，請訪問https://www.nuvoton.co.jp/en/.。

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