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意法半導體推出全新小型化直接飛時測距(dToF)3D LiDAR模組

  • 陳俞萍台北

意法半導體推出全新小型化dToF 3D LiDAR模組,以業界領先的解析度與效能,提升精巧型邊緣AI的空間感知能力。意法半導體
意法半導體推出全新小型化dToF 3D LiDAR模組,以業界領先的解析度與效能,提升精巧型邊緣AI的空間感知能力。意法半導體

全球半導體領導廠商意法半導體(STMicroelectronics,NYSE:STM;ST)宣布推出VL53L9小型化直接飛時測距(dToF)一體式3D LiDAR模組,為高解析度感測樹立新標竿。VL53L9將多項先進功能整合於小巧且符合成本考量的模組中,可輸出供AI直接運用的感測資料,讓採用小型微控制器(MCU)的低運算需求邊緣AI系統,也能發揮高效能感測能力。其適用於機器人、工業自動化、智慧建築、AR/VR,以及醫療照護等應用。

意法半導體類比、功率與離散元件、MEMS與感測器產品部(APMS)影像事業群執行副總裁暨總經理Alexandre Balmefrezol表示,「VL53L9展現飛時測距(Time-of-Flight)感測技術的發展成果,將高解析度深度資料、最高每秒100幀(fps)的更新率,以及完整整合架構,集於單一小型模組中。透過簡化導入流程並降低系統複雜度,可協助客戶加快機器人、智慧基礎設施及醫療監測等應用的開發。這也展現ST從提供單一感測器,逐步拓展至整合式感測系統的策略方向,滿足邊緣AI實際應用需求。」

Yole Group市場與技術分析師Anas Chalak指出,「3D感測需求正快速擴展至機器人、工業自動化、XR,以及智慧消費性裝置等領域。飛時測距(Time-of-Flight,ToF)技術的應用也已從智慧型手機延伸至更多需要兼具小型化、高精準度且兼顧成本考量的深度感測應用,包括導航、人員監測、手勢辨識及安全防護等。隨著多區域高解析度dToF模組問世,也成為推動新一波3D感測應用普及的關鍵技術。」

ST FlightSense VL53L9適用於多元產業應用,包括:機器人:提升小型物體偵測能力,支援同步定位與地圖建構(SLAM),以及自主導航所需的避障功能。

工業自動化:精準量測儲槽與料箱內物料體積,提升作業效率與庫存管理效能。智慧建築與智慧家庭:在兼顧使用者隱私的前提下,提供可靠的人員偵測與人流計數功能。

AR/VR 與消費性電子:支援進階手勢辨識、人體追蹤及手指骨架追蹤,打造更具沉浸感的互動體驗。醫療照護:適用於跌倒偵測,以及高齡照護與病患安全監測等應用。

提升3D感測的精準度與效率

VL53L9提供2,268個測距區域(54×42),搭配54° × 42°廣視角,可建立高解析度3D深度圖,精準辨識小型物體、物體輪廓及邊緣。模組採用ST專有的堆疊式背照式單光子雪崩二極體(BSI SPAD)感測器技術,以及創新的超表面光學元件(Metasurface Optical Elements;MOE),可提供小於5公分至9公尺的快速且精準測距能力,測距精度最高可達1%,更新率最高可達每秒100幀(fps)。

整合式感測資料  讓邊緣AI更容易導入

VL53L9採用雙掃描泛光照明(dual-scan flood illumination)設計,取代傳統點陣掃描方式,可降低移動造成的影像失真、消除感測死角,提升小型物體偵測能力,並同步擷取互補的2D紅外線影像與3D深度影像。相較於其他方案,可大幅降低後續資料處理負擔,讓各類邊緣AI應用能在低運算需求的小型微控制器(MCU)上有效運作。

此外,VL53L9將dToF處理功能與專用電源管理IC整合於單一模組,且無須校正,有助於簡化整合流程,並降低系統成本與設計複雜度。

精巧尺寸設計

VL53L9尺寸僅12.8 mm × 6.1 mm × 4.6 mm,採用可回焊(reflow)的單一元件模組設計,並相容於多種蓋板玻璃材料。模組支援1.2 V與3.3 V雙電源供應,可透過MIPI或I3C介面輸出資料,相容於多種CPU架構。此外,VL53L9通過Class 1雷射安全等級認證,確保終端使用者能安全可靠地使用。

ST FlightSense VL53L9預計於2026年7月初投入量產,目前已可提供全球客戶樣品,並同步供應量產產品。更多產品資訊,請參閱VL53L9產品頁面