ST使飞行时间（ToF）测距达到2米

　　姑娘扭头一笑，烛光晚餐，晃动的车厢......今后用手机抓拍更清晰。在近日ST举办的FlightSense交流会上，影像产品部技术市场经理张程怡称，为进一步加强ST在飞行时间(ToF, Time of Flight)测距传感器 市场的领导地位，公司推出了第二代 FlightSense™ 技术，并用于新的VL53L0X激光测距传感器 上。

　　ST第一代产品测距40cm，第二代是2m。下一代产品计划测距4m，预计2017年推出。

　　ToF的原理是通过光子的反射测距。传统上是红外测距，但红外测距没有计算时间差的能力，主要靠测光强，但打在黑色、白色等颜色物体上，由于材料本身的吸收度不同，也会影响测距效果，因此ST的FlightSense采用计算发射和返回的光子时间差，即计算飞行时间(ToF)方案。另外在集成度上，ST的方案是发射和接收都做在一起，而红外测距往往是分立方案。

　　市面上有多家公司采用ToF方法，但主要采用相位测距法，主要用于工业，原理是脉冲计算法，但在波谷的能量就不测量了，会造成能量损失。ST的FlightSense"是全球市场排名第一的ToF方案，"因为面向消费级应用，所以没有采用相位测距，测距方法是计算全部返回光子。下一步，为了测更远距离，即搜集到更多的光子，ST将增加光学镜头。

　　为何ST方案的测距角度都是25°?因手机镜头弧度是25°左右，所以市面上的产品往往是25~30°视角。FlightSense二代之所以是2米测距，因手机拍摄的理想距离是1.2~1.5米。为何ST小开发板叫卫星板?因是个小板，以方便工程师简单开发，像主开发板的卫星一样，因此ST给它起了一个浪漫的名字。

　　在FlightSense出货量中，手机最多，但其他应用也不少。ST希望二代产品增加更多手机外的应用，例如机器人、控制面板、娱乐设备、虚拟现实/人工智能等。

　　具体地，新产品型号是VL53L0X激光测距传感器。VL53L0X将ToF测距长度扩至两米，精确度在±3%范围内。测量速度较上一代产品更快，测距时间不足30ms;更高能效，正常工作模式下功耗仅20mW，待机功耗只有5µA。封装尺寸为2.4mm x 4.4mm x 1mm，在市面上同类产品中最小。

　　不同于传统的红外接近检测传感器 (infrared proximity sensors)，VL53L0X输出的是精确到毫米的测距结果，目标物体的颜色和反射光不会影响测距结果。快速响应的FlightSense技术，因被大品牌智能手机摄像头激光辅助自动对焦所采用而享誉业界，能够区分目标物体的横向或纵向移动。传感器 内部完成测距计算，通过I2C总线接口输出数据，因而对系统主控制器的需求降至最低。

　　内部激光器发射940nm波长非可见光，不伤害眼睛，消除了与其它红外接近检测传感器 发射红光分散人们注意力的问题，增强了对外部光源的抗干扰性能。该传感器 的数字架构和自动补偿功能使其在环境光强较高的场景中仍然具有很高的性能表现。

　　VL53L0X的感测能力可以支持各种功能，包括各种创新用户界面的手势感测或接近检测;扫地机器人等家电的墙壁探测、悬崖探测、碰撞探测;卫浴产品，例如：水龙头、皂液器、干手机和冲洗器;其它目标应用包括笔记本电脑用户存在检测或电源开关监控器、无人机和物联网(IoT)产品。

　　为使集成过程更加快捷方便，VL53L0X随产品配送软件API (应用编程接口)以及完整的技术文档和例程源代码。开发人员可以使用X-NUCLEO-53L0A1扩展板，连接STM32 Nucleo系列微控制器开发板，轻松评估VL53L0X的产品性能。

　　VL53L0X现已量产，采用12焊盘回流焊兼容模块。