德國新創公司Toposens開發出一種低成本的輕量級3D傳感器系統，可執行超聲波回音定位功能，從而將傳送的訊號轉換成有形的3D環境景物映射，讓人們或機器人得以順利解讀，進一步實現無人機與自動駕駛車等應用。

 

在EIT Digital于巴黎所舉辦的“虛擬-實體系統概念挑戰賽”(Cyber-Physical Systems Idea Challenge)中，Toposens開發出的3D感測系統已經順利地進入八強決賽名單。Toposens共同創兼管理總監Tobias Bahnemann指出，該公司開發的微型系統可偵測高達45公尺的范圍，而且分辨率達到了0.5cm，不過他相信只要再進一步提高信號處理能力，就能讓偵測分辨率精確至1mm。

 

Bahnemann展示這款精巧封裝的原型，它采用大小僅40x40x5mm的塑料封裝，重量也只有20克，整個傳感器解決方案結合了1個壓電超聲波發射器以及3個分離式壓電收發器?？稍?0kHz時發射訊號模式，所有回聲的飛行時間(time-of-flight；ToF)則可分別采用三個收發器以納秒級的時間分辨率進行擷取。

 

 

 

“我們所采用的硬件都來自于現有可用組件”們Bahnemann解釋，“但透過我們開發的智能算法IP，可完成一種倒三角測量，并將接收到的信號轉換成距離和形狀屬性。”

 

“這些算法涉及復雜的數學，但透過簡單的硬件建置，讓我們能夠實現每秒50,000點的效能,”他認為在算法上的成就得歸功于其共同創辦人與事業伙伴Alexander Rudoy。

 

該算法大約花了三年的時間開發，兩位事業合作伙伴一直到今年3月才得以展示其概念原型。

 

Bahnemann認為該系統不僅可讓機器人在復雜的3D環境行走，同時還能進行動作偵測與手勢控制偵測。因為該傳感器模塊無需光學原件且重量輕，可取代昂貴且笨重的雷射與相機系統，而且只需使用0.2W功耗即可實現運作。

 

 

 

超聲波的另一個好處是它保有隱私，采用灰階顯示其結果，并僅揭露其深度。相較于攝影機，這種感測系統較不顯眼，但可用于商場進行顧客行為分析，以及作為汽車的防碰撞系統使用。

 

Toposens的目標是在2016年上半年以前為潛在的應用開發人員提供軟件開發工具包，協助整合3D傳感器技術于具有各種不同接口與軟件應用的產品中。

 

該公司在三周前才成立，目前正積極尋求可為其傳感器實現工業化的投資來源。此外，根據該公司的開發藍圖，接下來還將推出長程的3D雷達，能夠在高達150-300公尺的范圍內提供周遭環境的實時3D影像，進一步實現自動駕駛車應用。