Le blog de l'entreprise Recycler les capteurs optiques de Renesas: capteurs de lumière ambiante, capteurs de diodes laser, capteurs LiDAR

Recycler les capteurs optiques de Renesas: capteurs de lumière ambiante, capteurs de diodes laser, capteurs LiDAR

La société Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd. a été créée en Chine par le gouvernement chinois.En tant que fournisseur de services de recyclage de composants électroniques de premier plan dans l'industrie, nous avons toujours adhéré à la philosophie de service de "client d'abord, intégrité avant tout".Nous offrons des services de recyclage professionnels et efficaces pour aider les entreprises à optimiser la gestion des stocks et à accélérer les flux de trésorerie.

Les avantages du recyclage:

• Couverture complète de toutes les marques et modèles

• Un système d'évaluation scientifique et précis

• Des modèles de transaction flexibles et efficaces

• Procédures de traitement sécurisées et conformes

• Réseau mondial de services et soutien logistique

En tirant parti de l'expertise technologique de la gamme de produits optiques d'Intersil, Renesas Electronics a développé uneune solution de détection optoélectronique trois en un comprenant la détection de la lumière ambianteCette solution couvre des applications telles que l'électronique grand public, les cockpits intelligents, l'automatisation industrielle, les robots humanoïdes et la conduite autonome.Combinaison de la fiabilité automobile, à consommation d'énergie ultra-faible, à modulation à grande vitesse et à intégration élevée, il sert de choix unique pour les composants de base des systèmes de détection optique.

I. Capteurs de lumière ambiante (ALS) Renesas: précision au niveau de l'œil humain dans la détection de l'environnement lumineux

Portfolio de produits de base et caractéristiques techniques

Les capteurs de lumière ambiante de Renesas sont classés en trois séries: les capteurs numériques de qualité grand public, les capteurs numériques / analogiques de qualité automobile et les capteurs de lumière composite multi-capteurs.Tous utilisent des séries de photodiodes à base de silicium avec un pic spectrale de 540 ∼ 550 nmIls sont dotés de circuits de filtrage IR/UV intégrés pour atténuer les interférences des composants infrarouges dans la lumière du soleil et l'éclairage artificiel.,tout en éliminant le bruit des clignotements de fréquence de puissance 50/60 Hz.

Série de consommation générale: ISL29013 / ISL29033

Spécifications électriques: ADC 16 bits, interface numérique I2C, alimentation 2,5 à 3,3 V, courant de veille aussi bas que 0,3 μA; quatre plages de luminosité allant de 0,5 à 128 000 lux.

Principaux avantages: sortie d'interruption de seuil programmable, éliminant la nécessité d'un sondage continu par le contrôleur hôte; package ODFN miniature de 2,1 × 2 mm, adapté aux appareils minces et portables.

Applications: assombrissement automatique de l'écran pour les smartphones et les tablettes, rétroéclairage du clavier d'ordinateur portable, montres intelligentes, compensation d'exposition pour les appareils photo numériques et contrôle de l'éclairage domestique intelligent.

Série numérique de qualité automobile: ISL76682 / ISL76683 (certifié AEC-Q100)

Une large plage de température de 40 °C à + 105 °C, assurant un fonctionnement stable dans des environnements automobiles difficiles; l'ISL76682 a un courant de fonctionnement typique de seulement 55 μA et un courant d'arrêt de < 1 μA;l'ISL76683 présente plusieurs niveaux de gain et une interruption soudaine de l'intensité lumineuse, permettant un réveil actif du MCU.

Scénarios d'application: atténuation automatique des écrans de commande centrale du véhicule, luminosité adaptative du tableau de bord, détection de la lumière vive du rétroviseur EC sans reflet,et compensation de la lumière pour les caméras ADAS lors de l'entrée dans les tunnels.

Solution analogique automobile à faible coût: ISL76671

sortie de tension analogique avec compensation de courant sombre intégrée; détection de haute précision dans des conditions de faible luminosité (0,01×100 lux); circuits périphériques minimaux;interfaces directes avec l'ADC sur puce de l'unité de contrôle mécanique automobile; utilisé pour l'éclairage intérieur et le réglage fin du rétroéclairage dans les cabines d'entrée de gamme.

Sensor lumineux composite tout-en-un: OB1203SD/OB1203LC

intégration sur puce unique de la lumière ambiante, de la détection de proximité et de la détection bio-optique PPG, avec pilote LED intégré, communication I2C et configuration périphérique minimale à 6 broches;Prend en charge la détection par écran, la surveillance du rythme cardiaque et de l'oxygène dans le sang, et la reconnaissance gestuelle, largement utilisées dans les bracelets intelligents, les écouteurs TWS et les appareils médicaux portables.

Valeur de base

Distingue la lumière visible de la lumière infrarouge perdue pour éviter toute distorsion de la détection dans des conditions d'éclairage fort ou faible; une consommation d'énergie statique ultra-faible prolonge la durée de vie de la batterie;les modèles de qualité automobile répondent aux normes EMC automobiles et aux normes de choc à haute/basse température, tandis que les modèles grand public sont extrêmement miniaturisés, ce qui les rend adaptés aux modules de détection de luminosité dans divers appareils portables et robots humanoïdes.

II. Conducteurs de diodes laser Renesas (LDD): contrôle des émissions laser à grande vitesse et de haute précision

Les drivers de diodes laser Renesas sont spécialement conçus pour les projecteurs, le stockage optique et les émetteurs LiDAR, couvrant trois grandes catégories: modulation multicanal à grande vitesse,les conducteurs à quatre canaux automobilesIls sont équipés d'un système intégré APC (Automatic Power Control), d'une protection contre les surtensions et les températures,et régulation de courant DAC programmable pour stabiliser la puissance de sortie du laser et prolonger la durée de vie des diodes laser LD.

Modèles clés et scénarios d'application

Le conducteur laser à haute vitesse à trois canaux: ISL58315

Principales spécifications: 3 canaux de sortie indépendants, débit de modulation jusqu'à 300 MHz, alimentation unique de 3,3 V, paquet 40-TQFN de 5×5 mm, réglage indépendant du courant DAC par canal,modulation synchrone du temps.

Applications: projecteurs à balayage laser, sources lumineuses de micro-projection AR/VR, modules de projection lumineuse structurée pour robots humanoïdes et entraînement synchrone de lasers rouges, verts et bleus.

Les pilotes de stockage optique dédiés: ISL58781 / ISL58792

Compatible avec les opérations de lecture/écriture multiformats sur CD/DVD/Blu-ray; intègre l'amplification de rétroaction par photodétecteur DAC et PD en courant d'écriture; étalonnage en série du courant numérique;stabilise la puissance de lecture/écriture du laser; utilisés dans les disques optiques de bureau et les dispositifs de combustion portables.

Le conducteur laser à quatre canaux de qualité automobile: ISL78365.

Certifié AEC-Q100 de qualité automobile, avec quatre canaux modulés indépendamment et une large plage de température de fonctionnement de ¥40 à 105 °C.Caractéristiques de l'oscillation du spectre de diffusion pour réduire les interférences EMI; adapté aux équipements d'émetteurs LiDAR automobiles, à l'éclairage laser ambiant des voitures et aux sources lumineuses laser HUD.

Principaux points techniques

Contrôle automatique de la puissance (APC): recueille en temps réel la rétroaction du rétroéclairage laser pour régler dynamiquement le courant d'entraînement, compensant la décomposition de la puissance LD causée par une augmentation de la température;

Contrôle indépendant multicanal: le réglage du courant et de la commutation sont complètement indépendants pour chaque canal, adaptés à la projection tricolore LiDAR multilinéaire et RGB;

Mécanismes de protection complets: surtension sur la puce,la protection contre les surtempératures et les sous-tensions empêche les diodes laser coûteuses d'être endommagées par une décharge électrostatique ou un court-circuit;

Modulation d'impulsions à haute vitesse: la réponse de commutation au niveau des nanosecondes correspond parfaitement aux exigences d'émission d'impulsions à haute fréquence du LiDAR ToF.

III. Solution de capteur LiDAR de Renesas: ToF (Time-of-flight) Distance et perception 3D

Renesas n'offre pas de modules LiDAR autonomes; au lieu de cela, il fournit une solution de système LiDAR complète comprenant un circuit intégré d'acquisition de signal front-end et un pilote laser.La puce d'acquisition du noyau est le RAA2L6060, associé au capteur ISL29501 ToF front-end, pour construire des systèmes LiDAR à l'état solide à courte et moyenne portée adaptés aux applications industrielles, robotiques et de perception auxiliaire embarquée.

1. IC d'acquisition du LiDAR de base: RAA2L6060

Une puce de traitement frontal multicanal spécialement conçue pour le LiDAR 2D/3D ToF, servant de plaque tournante du signal pour l'ensemble du système LiDAR:

Principe de fonctionnement: disposant d'un générateur de synchronisation de haute précision intégré qui produit des impulsions de déclenchement pour contrôler le pilote laser Renesas ISL78365, qui émet des impulsions laser infrarouges;après que le photodétecteur externe reçoit les photons réfléchis, le signal est introduit dans la puce pour l'amplification, l'intégration et la conversion analogique en numérique, où le temps de vol des photons est calculé pour produire des données de distance précises;

Avantages de performance: supporte plusieurs entrées de tube photomultiplier au silicium/matrice de photodiodes, avec une large plage dynamique et résistance aux interférences de la lumière du soleil;sortie des nuages de points distants via une interface série numérique; intègre des algorithmes de filtrage du bruit intégrés pour réduire les fausses détections dans les environnements extérieurs;

Certifications et gamme de températures: disponible en version industrielle et automobile;le modèle de catégorie automobile est conforme à la norme AEC-Q100 et fonctionne de manière fiable dans des environnements extrêmes de -40°C à +125°C.

2Le capteur de ToF: ISL29501

Un DAC de courant intégré permet de conduire directement l'émetteur infrarouge; la puce unique gère à la fois la modulation du signal optique et l'échantillonnage de réception.Comparé aux capteurs infrarouges discrets traditionnels, il offre une précision trois fois supérieure à celle des capteurs d'images visuelles tout en consommant nettement moins d'énergie.évitement des obstacles dans les aspirateurs robotiques, la mesure à distance manuelle dans des robots humanoïdes, et la détection de la présence humaine dans les ascenseurs.

Scénarios d'application typiques

Automatisation industrielle: évitement des obstacles pour les AGV, détection des dimensions des objets sur les chaînes de montage, mesure de la distance de sécurité pour les bras robotiques et détection des intrusions pour le personnel de l'entrepôt;

Robots humanoïdes: détection des différences de niveau du sol pour les jambes, mesure de la distance des objets avec les mains et reconnaissance 3D des gestes faciaux;

Détection auxiliaire montée sur le véhicule: détection d'obstacles en champ proche pour la conduite autonome à basse vitesse, radar automatique de stationnement et détection d'obstacles par fenêtre;

Maison intelligente: cartographie de l'ensemble de la maison pour les aspirateurs robotiques, détection de la présence humaine dans les salles de bains et contrôle des appareils électroménagers par gestes.

IV. Avantages des solutions intégrées rendues possibles par la synergie entre trois grandes gammes de produits

Renesas a réalisé un développement complet en interne de composants couvrant l'ensemble de la chaîne, de la détection de la lumière ambiante à l'entraînement laser et à l'acquisition de signaux radar.donnant à son intégration système des avantages uniques:

L'alignement parfait du signal en temps réel: le ALS (Ambient Light Sensor) détecte l'intensité de la lumière ambiante et ajuste dynamiquement la puissance de sortie du laser LDD (Laser Driver).il augmente automatiquement le courant d'émission du laserLa synchronisation de l'ensemble de la suite IC est unifiée, éliminant le besoin d'un étalonnage de synchronisation supplémentaire;

Compatibilité du contrôleur unique avec les pilotes: les MCU de la série RA peuvent interagir simultanément avec les ports de communication I2C des trois types de dispositifs.Un seul environnement de développement de logiciels gère la détection et l'obscurcissement de la lumière ambiante, contrôle d'impulsions laser et analyse des nuages de points radar, ce qui raccourcit considérablement le cycle de développement;

Conception à plusieurs niveaux pour une consommation d'énergie élevée et faible: la détection de la lumière ambiante statique fonctionne à une consommation d'énergie de sommeil de niveau microampère,la consommation d'énergie dynamique est réglée intelligemment pendant le fonctionnement LiDAR, équilibrant la durée de vie de la batterie avec les performances de la plage;

Normes de qualité unifiées pour l'automobile et l'industrie: la gamme complète de composants pour les applications automobiles est certifiée AEC-Q100,les modèles industriels respectent les normes d'immunité industrielle ESD et EMC, les rendant adaptés à des équipements de haute fiabilité tels que les robots et les systèmes automobiles.

V. Résumé des applications industrielles

électronique grand public: capteur de lumière ambiante ISL290XX + pilote laser ISL583XX, utilisé dans les téléphones portables, les projecteurs AR et les appareils portables;

Cockpits intelligents: capteur lumineux de qualité automobile ISL766XX + pilote laser à quatre canaux ISL78365 + IC d'acquisition radar RAA2L6060, permettant un assouplissement intégré du poste de pilotage et un LiDAR de champ proche embarqué;

Robots humanoïdes / Automatisation industrielle: capteur optique hybride OB1203 + pilote laser à grande vitesse ISL58315 + ToF à courte portée ISL29501, permettant de détecter la luminosité ambiante,l'imagerie de la lumière structurée et l'évitement des obstacles à courte portée grâce à la perception 3D;.

Les dispositifs de détection optoélectronique à chaîne complète de Renesas® couvrent l'ensemble du spectre des exigences en matière de détection optique, de la détection de la lumière visible de base à la détection laser 3D de haute précision,fournissant des dispositifs terminaux avec une stabilité élevée, des solutions optoélectroniques hautement intégrées et à faible consommation.