充分發揮汽車 ToF 3D 成像技術的潛能

人們曾一度認為飛行時間 (ToF) 是汽車行業中一種獨特而又陌生的技術。由于缺乏汽車級傳感器，加之尚未形成一個成熟的生態系統，該技術成本高昂，因此未能得到廣泛應用。

ToF 傳感器本身分辨率相對較低也是一個制約因素，由于視野 (FoV) 狹窄或寬視野空間分辨率不足，因此應用十分有限。

隨著更多主動安全標準（例如 NCAP）的推出以及 L4和L5級無人駕駛汽車對更多功能的解鎖，ToF 技術迎來了新的發展勢頭，不再局限于車內應用。現在，ToF 技術已在近距離保護等外部應用中進行評估，因為它不僅結合了高分辨率和近距離精確深度信息，還填補了攝像頭和雷達等遠距離系統的空缺。

顯然，應用的多樣性預示著特定傳感器的到來，業界也因此能夠選擇更合適的解決方案并提高性價比。

ToF 技術的獨特之處在于，它能夠將環境光不敏感的高分辨率圖像和距離測量相結合。今天，2D 圖像傳感和雷達已廣泛應用于汽車行業。

在距離測量的應用中，雷達技術是非常強大的，它可以檢測到很小的運動情況，但是在空間分辨率方面卻非常受限。ToF 技術可提供中等分辨率圖像和距離信息，可視等同為2D 圖像傳感器和雷達的結合。

根據具體需求，TOF技術可以替換上述兩種技術，或者作為這兩種技術的補充提供更高的可靠性。Melexis已經開始投資TOF技術。隨著越來越多的應用開始采用單系統支持，人們對基于 ToF 的系統也表現出了濃厚的興趣。

前期，人們把重點放在經汽車驗證的 ToF 傳感器的研發上；如今，業界需要一套如Melexis所提供的完整的產品組合。下面我們將以兩個典型應用為例：手勢識別和車內監控。

第一代手勢識別系統通常限于中控臺周圍的受限中控區域。它的視野相對狹窄，距離范圍有限，但深度精度已相當不錯。QVGA 分辨率 (320 x 240 px) 已經夠用了，同時高性價比的 LED 照明也能滿足性能需求。

在相同的分辨率下，利用寬視野可以完全覆蓋兩個前排座椅。手臂、頭部和其他較大目標均可實現跟蹤，但手指尚無法跟蹤。

新一代手勢識別系統的目標仍是在更寬廣的區域中實現手指檢測。因此，可能需要具有更高分辨率的 ToF 傳感器（例如 VGA）來提供具備足夠空間分辨率的寬視野，從而準確檢測和跟蹤手指運動。