意法半導體下一代多區飛行時間傳感器提高測距性能和能效

2023年12月25日，中國-意法半導體的最新一代8x8多區飛行時間(ToF)測距傳感器VL53L8CX實現了一系列改進，包括更強的抗環境光干擾能力、更低的功耗和更強的光學性能。

意法半導體的直接ToF傳感器在一個模塊內整合940nm垂直腔表面發射激光器(VCSEL)和多區SPAD(單光子雪崩二極管)探測器陣列，以及由濾鏡和衍射光學元件(DOE)組成的光學系統。其中，光學系統的性能優于類似可替代傳感器常用的傳統微透鏡。新傳感器的視場角為45°x45°(對角線65°)，通過接收反射光計算物體到傳感器的距離，最遠測量距離為400厘米，可測量64個獨立區域，最多每秒測距30次。

新產品VL53L8CX通過采用新一代VCSEL光源和先進的硅基元光學元件提高了測距性能。與現有的測距傳感器VL53L5CX相比，新傳感器提高了抗環境光干擾能力，在低功耗模式下的日光測距性能從170厘米延長到285厘米，同時功耗從4.5毫瓦降低到1.6毫瓦。

意法半導體于2021年發布了首款多區飛行時間傳感器VL53L5CX。通過提高測距性能，新推出的VL53L8CX進一步擴大了意法半導體傳感器與采用傳統光學元件的替代品之間的優勢差距，傳統光學元件的固有測距區域較少，而且外圍測量區靈敏度較低。得益于真正的8x8多區域測距，VL53L8CX確保在整個視場內靈敏度一致，測距準確度高，在環境光條件下測距更遠。

當VL53L8CX被用于系統激活和人員存在檢測時，更好的抗環境光干擾能力使設備的響應更快，性能更穩定。VL53L8CX還是意法半導體STGesture?平臺的硬件組件，其他組件是STSW-IMG035手勢識別軟件包和手勢EVK開發工具。新傳感器提供了可重復的動作交互所需的測距精度。除了動作識別外，還可以利用GitHub上STM32ai modelzoo中最新的人工智能模型實現手勢識別。

此外，在工業散裝儲存和倉儲中，VL53L8CX可以提高箱柜、容器、筒倉和儲罐的容量和液位監測準確度。出色的測距準確度還可以提高咖啡機、飲料分配器等飲料機的性能。

包括自動吸塵器在內的移動機器人利用VL53L8CX可以提高尋跡導航能力，例如，地板感應、小物體檢測、避撞和懸空跌落檢測。此外，同步引腳可以加快投影儀和相機的自動對焦。模塊上還有一個運動指示器，這是一個允許實時動作的自動停止功能。傳感器在60厘米以外的距離不受蓋板串擾的影響?，F在，除了1MHz I2C接口外，新傳感器還支持SPI接口，可與主控制器進行高達3MHz的數據傳輸。

設計師可以用配套的生態系統快速評估VL53L8CX，加快項目開發進度。開發生態系統包括X-NUCLEO-53L8A1擴展板和SATEL-VL53L8轉接板。意法半導體還提供P-NUCLEO-53L8A1開發包，包含STM32F401 NUCLEO微控制器板和X-NUCLEO--53L8A1擴展板，可隨時上電，著手開發。

VL53L8CX現已上市，采用6.4mm x 3.0mm x 1.75mm無引線封裝。