ST使飛行時(shí)間（ToF）測距達到2米

　　姑娘扭頭一笑，燭光晚餐，晃動(dòng)的車(chē)廂......今后用手機抓拍更清晰。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(chēng)，為進(jìn)一步加強ST在飛行時(shí)間(ToF, Time of Flight)測距傳感器 市場(chǎng)的領(lǐng)導地位，公司推出了第二代 FlightSense? 技術(shù)，并用于新的VL53L0X激光測距傳感器 上。

　　ST第一代產(chǎn)品測距40cm，第二代是2m。下一代產(chǎn)品計劃測距4m，預計2017年推出。

　　ToF的原理是通過(guò)光子的反射測距。傳統上是紅外測距，但紅外測距沒(méi)有計算時(shí)間差的能力，主要靠測光強，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 )影響測距效果，因此ST的FlightSense采用計算發(fā)射和返回的光子時(shí)間差，即計算飛行時(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，但主要采用相位測距法，主要用于工業(yè)，原理是脈沖計算法，但在波谷的能量就不測量了，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，"因為面向消費級應用，所以沒(méi)有采用相位測距，測距方法是計算全部返回光子。下一步，為了測更遠距離，即搜集到更多的光子，ST將增加光學(xué)鏡頭。

　　為何ST方案的測距角度都是25°?因手機鏡頭弧度是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米測距，因手機拍攝的理想距離是1.2~1.5米。為何ST小開(kāi)發(fā)板叫衛星板?因是個(gè)小板，以方便工程師簡(jiǎn)單開(kāi)發(fā)，像主開(kāi)發(fā)板的衛星一樣，因此ST給它起了一個(gè)浪漫的名字。

　　在FlightSense出貨量中，手機最多，但其他應用也不少。ST希望二代產(chǎn)品增加更多手機外的應用，例如機器人、控制面板、娛樂(lè )設備、虛擬現實(shí)/人工智能等。

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

　　不同于傳統的紅外接近檢測傳感器 (infrared proximity sensors)，VL53L0X輸出的是精確到毫米的測距結果，目標物體的顏色和反射光不會(huì )影響測距結果?？焖夙憫腇lightSense技術(shù)，因被大品牌智能手機攝像頭激光輔助自動(dòng)對焦所采用而享譽(yù)業(yè)界，能夠區分目標物體的橫向或縱向移動(dòng)。傳感器 內部完成測距計算，通過(guò)I2C總線(xiàn)接口輸出數據，因而對系統主控制器的需求降至最低。

　　內部激光器發(fā)射940nm波長(cháng)非可見(jiàn)光，不傷害眼睛，消除了與其它紅外接近檢測傳感器 發(fā)射紅光分散人們注意力的問(wèn)題，增強了對外部光源的抗干擾性能。該傳感器 的數字架構和自動(dòng)補償功能使其在環(huán)境光強較高的場(chǎng)景中仍然具有很高的性能表現。

　　VL53L0X的感測能力可以支持各種功能，包括各種創(chuàng )新用戶(hù)界面的手勢感測或接近檢測;掃地機器人等家電的墻壁探測、懸崖探測、碰撞探測;衛浴產(chǎn)品，例如：水龍頭、皂液器、干手機和沖洗器;其它目標應用包括筆記本電腦用戶(hù)存在檢測或電源開(kāi)關(guān)監控器、無(wú)人機和物聯(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 (應用編程接口)以及完整的技術(shù)文檔和例程源代碼。開(kāi)發(fā)人員可以使用X-NUCLEO-53L0A1擴展板，連接STM32 Nucleo系列微控制器開(kāi)發(fā)板，輕松評估VL53L0X的產(chǎn)品性能。

　　VL53L0X現已量產(chǎn)，采用12焊盤(pán)回流焊兼容模塊。