VL53L3CX-Time-of-Flight-sensor flyvetidsbasert avstandsmålesensor (Time-of-Flight – ToF)

STMicroelectronics VL53L5CX er en avansert avstandsmålersensor (ToF-sensor / time-of-flight ranging sensor), som er basert på flyvetidsmåling (time-of-flight -ToF) med laser og forbedrer ST FlightSense-produktfamilien. Innkapslet i miniatyrkapsling for påsmeltingslodding (påsmeltingsloddbar kapsling) som innlemmer en enkeltfoton skreddiode (single-photon avalanche diode – SPAD), samt DOE-elementer (diffractive optical elements) for å oppnå best mulig ytelse i forskjellige omgivelseslysforhold, med et bredt utvalg av dekkglass-materialer. Bruk av en DOE over den vertikale hulromsflateemitterende laseren (vertical cavity surface-emitting laser – VCSEL) gjør det mulig å få projisert en kvadratisk FoV på scenen. Refleksjonen av dette lyset fokuseres av mottakerlinsen på en SPAD-matrise.

I motsetning til konvensjonelle IR-sensorer, bruker VL53L5CX ST sin nyeste generasjon, direkte ToF-teknologi, som tillater absolutt avstandsmåling uansett målfarge og reflektans (refleksjonsevne). Den gir nøyaktig rekkevidde opptil 400 cm og kan arbeide med høye hastigheter (60 Hz), noe som gjør den til den raskeste, flersone (multisone), miniatyr ToF-sensoren som finnes på markedet.

Takket være ST Histogram-patenterte algoritmer er VL53L5CX i stand til å oppdage forskjellige objekter innenfor FoV med et avstandsinformasjonsområde på opptil 60 Hz. Histogrammet har også immunitet til for dekkglass-krysstale utover 60 cm. Multisone avstandsmålinger er mulig opptil 8x8 soner med en bred 61° diagonal FoV, som kan reduseres med programvare.

Funksjoner

• Rask og nøyaktig multisone-avstandssensor
  • Multisone-utgang med enten 4x4- eller 8x8-separate soner
  • Autonom lavstrømmodus med avbrytbar programmerbar terskel for å vekke verten
  • Opptil 400 cm rekkevidde
  • Flermålsdeteksjon og avstandsmåling i hver sone
  • 60 Hz bildefrekvens
  • Histogrambehandling og algoritmisk kompensasjon minimerer eller fjerner støt fra dekkglass-krysstale
  • Sceneendringsindikator (Scene change indicator – SCI) som tillater avansert bevegelsesdeteksjon
• Fullintegrert miniatyrmodul med bred FoV
  • Emitter: 940 nm usynlig lys VCSEL og integrert analog driver
  • 61° diagonal firkant FoV ved bruk av DOE på både sender og mottaker
  • Mottarkermatrise med SPAD-er
  • Mikrokontroller som kjører firmware med lavt energiforbruk
  • Størrelse: 6,4 x 3,0 x 1,5 mm
• Enkel integrasjon
  • En enkelt komponent med mulighet for påsmeltingslodding (påsmeltingsloddbar)
  • Fleksible strømforsyningsalternativer, enkel 3,3 V-drift eller 2,8 V-drift eller kombinasjon av enten 3,3 V- eller 2,8 V AVDD med 1,8 V IOVDD
  • Kompatibel med et bredt spekter av dekkglassmaterialer

Bruksområder

• Sceneforståelse: avstandsdeteksjon for flersone (multisone) og flerobjekter (multiobjekter) muliggjør 3D-romkartlegging og hindringsdeteksjon for robotutrustninger
• Bred FoV og multisone-skanning tillater innholdsstyring (last i lastebiler, tanker, avfallsbeholdere)
• Bevegelsesgjenkjennelse (håndbevegelsegjenkjennelse)
• Væskenivåovervåkning
• Keystone-korreksjon for videoprojektorer
• Laserassistert autofokus (LAF). Forbedrer kamera AF-systemets hastighet og robusthet, spesielt i vanskelige scener med lite lys eller lav kontrast
• Forbedring av utvidet virkelighet / virtuell virkelighet (Augmented Reality / Virtual Reality – AR/VR). Dobbel kamera-stereoskopi og 3D-dybdeassistanse, takket være flersones avstandsmåling
• Smarte bygninger (smartbygning/smartbygg) og smart belysning (brukerdeteksjon for oppvåkning av enheter)
• IoT (bruker- og objektdeteksjon)
• Sporing av videofokus (videofokus-sporing): 60 Hz spenning tillater optimalisering av kontinuerlig fokusalgoritme