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携手华为联想 新一代激光测距传感器(ToF)爆发洪荒之力

2022-05-27 15:04分类:传感器 阅读:

 

  近期智能机器人中火爆的无框擦窗户智能机器人,运用在其中的“感应器”测量智能机器人与窗子中间的间距,可探测无框窗子边沿,让智能机器人随意地在无框窗上工作中而不容易从夹层玻璃上脱落出来,解决了智能机器人不可以擦无框夹层玻璃的难点。而这恰好是“航行時间测距传感器(ToF)”产生的“贡献”。伴随着ToF的功能持续创新,不但在传统的行业的使用更为深层次,亦打开了新起智能机器人、VR主要用途大门口。

  接近开关类别诸多,包含红外线、超音波等,关键利用精确测量折射光的视度来估计间距,主要不足取决于被测物件的顏色和表层对测量精度危害非常大。意法半导体(STM)独辟蹊径,选用FlightSense技术性,根据测算发送和返还的激光器光量子时差,即测算航行時间(FoT)计划方案开展激光测距,完成了精确测量间距更远、帧速率高些、功能损耗更低。

  意法半导体影象产品研发技术性市场部经理张程怡对新闻记者讲解说,一方面,因为ToF是利用精确测量激光器光量子的经过時间来测算被测物件与信号发射器中间的间距,其优势不是受总体目标尺寸、色调和透射率的危害,因此在间距和精密度层面均比传统式接近开关领跑。另一方面,根据构架的创新和计算方法的提升,ST近日发布的第二代ToF VL53L0X在激光测距、精密度和大小层面建立了新的“变质”。

  “ST第一代商品“VL6180X”是将激光器、激光测距、自然环境光线传感器三合一,激光发生器发送的不可见光波长为850nm,激光测距范畴为40cm,激光测距精密度为10%。”张程怡详解说,“第二代商品VL53L0X内嵌940nm激光发射器、SPAD红外线信号接收器和优秀的MCU,ST将不可见光波长由850nm订制为940nm,相互配合专业的红外线过滤器,大大的提升了对外界灯源的抗干扰能,精准度在±3%范畴。再再加上自主研发的磁感应光芯片优化算法的提升,ToF激光测距长短扩至最多2米,并且限速更快,時间不够30ms。VL53L0X能耗等级也高些,一切正常工作模式下功能损耗仅20mW,休眠功能损耗仅有5µA。并且2.4mm x 4.4mm x 1mm的封裝规格尺寸和回流焊炉兼容模式,十分便于集成化在主PCB或柔性线路板上。”


  运用大有作为

  有这般多的“光晕”,当然ToF的运用也大幅度扩展。

  此前ToF就因被智能机生产商监控摄像头激光器輔助对焦所选用而闻名业内。张程怡表明,一是以往技术性难以达到的低光照强度和低饱和度状况下,应用ToF能輔助监控摄像头系统软件完成迅速更准的对焦,就算在视频模式和连拍方式下都可以迅速精确对焦;二是控制器內部进行激光测距测算,根据I2C总线插口輸出数据信息,因此敌人设备控制板的要求降至最少。因此,ST的第一代商品已被全世界著名手机制造商的几十种型号中,而第二代商品也被华为公司的P9、V8,想到的moto g4 ,HTC的M10等旗舰级型号手机上选用,将来会出现越多的手机制造商应用。

  而ToF的使用还远不止于此。张程怡详细介绍,ToF的传感工作能力可支撑多种作用,包含各种各样自主创新操作界面的手式传感或贴近检验,因此在电子计算机、电器产品、消费电子产品和工控自动化及其智能机器人及VR/AI行业,都是有显见的使用发展潜力。他例举说,如家酒店电磁感应线圈控制面板、笔记本的客户检测或电源总开关监控;卫浴用品全自动磁感应姿势主要表现的提高,如自来水龙头、皂液器、干手器;图像识别;智能机器人的阻碍物检测与防滑系统软件及其无人飞机和物联网技术(IoT)运用等。

  针对服务化智能机器人的行业前景,张程怡表明,“完成智能机器人的定速巡航操纵、躲避障碍物充分发挥作用,ToF将起到主要功效。这一市扬的需求量极大,如一般的智能机器人需安裝3-10个,智能扫地机一个就可以。近期与ST洽谈的机器人厂家早已或方案发布具备这一基本功能的智能机器人。”

  除此之外,对于VR/AR运用对动作捕捉和鉴别的需要提高,ToF或将施展才能。张程怡觉得,一则ToF在VR头显中可提高手势操作作用,二是能为双镜头系统软件加固盲区检测作用,为使用者带来更快的感受。现阶段ST在VR头显中已经有协作实例,但在双镜头运用中还需要看VR运用发展趋势,仍待发掘。

  将来将开展构架创新

  除给予VL53L0X外,为使集成化全过程更为快速便捷,ST还给予手机软件API及其完善的技术资料和方法源码,开发者能够应用拓展板,与广泛性的MCU兼容,就可以轻轻松松开发设计完善的解决方法。

  第二代VL53L0X在处理速度、精密度、激光测距层面都远超“敌人”,但ST并沒有“无忧无虑”,亦在紧紧围绕将来的需要做大量的自主创新。

  针对将来技术性的发展趋势,张程怡表明会一方面潜心“深层科学研究”,与此同时和不一样行业更为紧密的协作,提高更为智能的感受等,这也是以后的一个关键方位。另一方面将在感应器精密度、合理间距、图像识别层面深耕细作,持续提升。

  “针对研发的难度系数取决于怎样实现更长距离的检测,并让被测物件反射面大量的光量子给信号接收器,完成更多的精密度。因而,此板块将结构类型的创新,提升光学设备等创新来完成。” 张程怡最终强调,“2022年ST将发布激光测距达4米的第二代ToF感应器。”

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