ST使飛行時(shí)間（ToF）測(cè)距達(dá)到2米

　　姑娘扭頭一笑，燭光晚餐，晃動(dòng)的車廂......今后用手機(jī)抓拍更清晰。在近日ST舉辦的FlightSense交流會(huì)上，影像產(chǎn)品部技術(shù)市場(chǎng)經(jīng)理張程怡稱，為進(jìn)一步加強(qiáng)ST在飛行時(shí)間(ToF, Time of Flight)測(cè)距傳感器 市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)地位，公司推出了第二代 FlightSense? 技術(shù)，并用于新的VL53L0X激光測(cè)距傳感器 上。

　　ST第一代產(chǎn)品測(cè)距40cm，第二代是2m。下一代產(chǎn)品計(jì)劃測(cè)距4m，預(yù)計(jì)2017年推出。

　　ToF的原理是通過(guò)光子的反射測(cè)距。傳統(tǒng)上是紅外測(cè)距，但紅外測(cè)距沒(méi)有計(jì)算時(shí)間差的能力，主要靠測(cè)光強(qiáng)，但打在黑色、白色等顏色物體上，由于材料本身的吸收度不同，也會(huì)影響測(cè)距效果，因此ST的FlightSense采用計(jì)算發(fā)射和返回的光子時(shí)間差，即計(jì)算飛行時(shí)間(ToF)方案。另外在集成度上，ST的方案是發(fā)射和接收都做在一起，而紅外測(cè)距往往是分立方案。

　　市面上有多家公司采用ToF方法，但主要采用相位測(cè)距法，主要用于工業(yè)，原理是脈沖計(jì)算法，但在波谷的能量就不測(cè)量了，會(huì)造成能量損失。ST的FlightSense"是全球市場(chǎng)排名第一的ToF方案，"因?yàn)槊嫦蛳M(fèi)級(jí)應(yīng)用，所以沒(méi)有采用相位測(cè)距，測(cè)距方法是計(jì)算全部返回光子。下一步，為了測(cè)更遠(yuǎn)距離，即搜集到更多的光子，ST將增加光學(xué)鏡頭。

　　為何ST方案的測(cè)距角度都是25°?因手機(jī)鏡頭弧度是25°左右，所以市面上的產(chǎn)品往往是25~30°視角。FlightSense二代之所以是2米測(cè)距，因手機(jī)拍攝的理想距離是1.2~1.5米。為何ST小開發(fā)板叫衛(wèi)星板?因是個(gè)小板，以方便工程師簡(jiǎn)單開發(fā)，像主開發(fā)板的衛(wèi)星一樣，因此ST給它起了一個(gè)浪漫的名字。

　　在FlightSense出貨量中，手機(jī)最多，但其他應(yīng)用也不少。ST希望二代產(chǎn)品增加更多手機(jī)外的應(yīng)用，例如機(jī)器人、控制面板、娛樂(lè)設(shè)備、虛擬現(xiàn)實(shí)/人工智能等。

　　具體地，新產(chǎn)品型號(hào)是VL53L0X激光測(cè)距傳感器。VL53L0X將ToF測(cè)距長(zhǎng)度擴(kuò)至兩米，精確度在±3%范圍內(nèi)。測(cè)量速度較上一代產(chǎn)品更快，測(cè)距時(shí)間不足30ms;更高能效，正常工作模式下功耗僅20mW，待機(jī)功耗只有5μA。封裝尺寸為2.4mm x 4.4mm x 1mm，在市面上同類產(chǎn)品中最小。

　　不同于傳統(tǒng)的紅外接近檢測(cè)傳感器 (infrared proximity sensors)，VL53L0X輸出的是精確到毫米的測(cè)距結(jié)果，目標(biāo)物體的顏色和反射光不會(huì)影響測(cè)距結(jié)果?？焖夙憫?yīng)的FlightSense技術(shù)，因被大品牌智能手機(jī)攝像頭激光輔助自動(dòng)對(duì)焦所采用而享譽(yù)業(yè)界，能夠區(qū)分目標(biāo)物體的橫向或縱向移動(dòng)。傳感器 內(nèi)部完成測(cè)距計(jì)算，通過(guò)I2C總線接口輸出數(shù)據(jù)，因而對(duì)系統(tǒng)主控制器的需求降至最低。

　　內(nèi)部激光器發(fā)射940nm波長(zhǎng)非可見光，不傷害眼睛，消除了與其它紅外接近檢測(cè)傳感器 發(fā)射紅光分散人們注意力的問(wèn)題，增強(qiáng)了對(duì)外部光源的抗干擾性能。該傳感器 的數(shù)字架構(gòu)和自動(dòng)補(bǔ)償功能使其在環(huán)境光強(qiáng)較高的場(chǎng)景中仍然具有很高的性能表現(xiàn)。

　　VL53L0X的感測(cè)能力可以支持各種功能，包括各種創(chuàng)新用戶界面的手勢(shì)感測(cè)或接近檢測(cè);掃地機(jī)器人等家電的墻壁探測(cè)、懸崖探測(cè)、碰撞探測(cè);衛(wèi)浴產(chǎn)品，例如：水龍頭、皂液器、干手機(jī)和沖洗器;其它目標(biāo)應(yīng)用包括筆記本電腦用戶存在檢測(cè)或電源開關(guān)監(jiān)控器、無(wú)人機(jī)和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)產(chǎn)品。

　　為使集成過(guò)程更加快捷方便，VL53L0X隨產(chǎn)品配送軟件API (應(yīng)用編程接口)以及完整的技術(shù)文檔和例程源代碼。開發(fā)人員可以使用X-NUCLEO-53L0A1擴(kuò)展板，連接STM32 Nucleo系列微控制器開發(fā)板，輕松評(píng)估VL53L0X的產(chǎn)品性能。

　　VL53L0X現(xiàn)已量產(chǎn)，采用12焊盤回流焊兼容模塊。