سنسور dToF جدید ST با رزولوشن ۲۲۶۸ ناحیه وارد تولید انبوه شد

به گفته CNX Software – Embedded Systems News

STMicroelectronics VL53L9CX

ماژول VL53L9CX که به اختصار VL53L9 نیز نامیده می‌شود، نخستین ماژول همه‌کاره (all-in-one) لایدار سه بعدی با فناوری Time-of-Flight مستقیم (dToF) از این شرکت است. این سنسور محدوده تشخیص ۵ سانتی‌متر تا ۹ متر، میدان دید عریض ۷۲ درجه، رزولوشن ۲.۳ هزار ناحیه (zone) و نرخ فریم تا ۱۰۰ هرتز را ارائه می‌دهد.

سنسورهای ToF شرکت ST از زمان معرفی VL53L0X در سال ۲۰۱۷، که تنها یک ناحیه اندازه‌گیری و بردی در حدود ۲ متر داشت، پیشرفت چشمگیری داشته‌اند. این شرکت طی سال‌های اخیر به‌صورت مستمر نسل‌های مختلف این حسگرها را توسعه داده و در مدل‌هایی مانند VL53L8CP، تعداد نواحی اندازه‌گیری را به ۶۴ عدد داده است. هرچند VL53L9CX با ابعاد ۱۲٫۸ × ۶٫۱ × ۴٫۶ میلی‌متر همچنان بسیار کوچک است، اما با ارائه ۲۲۶۸ ناحیه اندازه‌گیری (54×42)، عملکردی مشابه یک اسکنر عمق سه‌بعدی فشرده ارائه می‌دهد. این ویژگی، آن را به گزینه‌ای مناسب برای کاربردهایی مانند رباتیک، اتوماسیون صنعتی، ساختمان‌های هوشمند، سامانه‌های AR/VR و تجهیزات حوزه سلامت تبدیل کرده است.

مشخصات ماژول دوربین ST VL53L9CX 3D ToF:

• خروجی فاصله‌سنجی چندناحیه‌ای (Multizone) با حداکثر ۵۴ در ۴۲ ناحیه مجزا (۲۲۶۸ ناحیه) و گزینه‌های باینینگ (Binning)
• آرایه گیرنده دیودهای بهمنی تک‌فوتونی (SPADs)
• اسکن توسط دو لیزر گسیل‌سحطی با حفره عمودی (VCSEL) با نور نامرئی ۹۴۰ نانومتر و درایور آنالوگ مجتمع
• برد فاصله‌سنجی از کمتر از ۵ سانتی‌متر تا ۸.۸ متر با دقت تا ۱ درصد
• قابلیت نرخ فریم تا ۱۰۰ هرتز
• میدان دید ۵۵°x42° (۷۱ درجه قطری) با استفاده از عناصر اپتیکی متاسطح (MOE) در هر دو بخش فرستنده و گیرنده
• رابط میزبان – MIPI I3C یا MIPI CSI
• پردازش روی تراشه (On-chip)
• استریم تصاویر ۲ بعدی IR، نقشه‌های عمق و نقشه‌های محیطی (Ambient)
• تولید نقشه‌های سطح اطمینان (Confidence level) و بازتاب (Reflectance) در مرحله پس‌پردازش
• پردازش هیستوگرام و جبران‌سازی الگوریتمی برای به حداقل رساندن یا حذف تاثیر تداخل شیشه محافظ (Cover glass crosstalk) و درخشندگی خیره‌کننده (Veiling glare)
• سایر موارد:
  • سازگار با طیف وسیعی از مواد شیشه محافظ
  • ایمنی لیزر کلاس ۱ (Class 1 laser safe)
  • ولتاژهای منبع تغذیه – ۱.۲ ولت و ۳.۳ ولت DC
  • ابعاد – ۱۲.۸ x ۶.۱ x ۴.۶ میلی‌متر

برد اندازه‌گیری VL53L9/VL53L9CX: از ۵ سانتی‌متر تا ۹ متر (بسته به شدت نور محیط)

سنسور ST FlightSense VL53L9 قابلیت‌های متعددی دارد:

• تشخیص بهبودیافته اشیاء کوچک
• الگوریتم SLAM (مکان‌یابی و نقشه‌برداری همزمان)
• اجتناب از موانع برای ناوبری در رباتیک
• اندازه‌گیری دقیق حجم در مخازن و مخازن ذخیره برای اتوماسیون صنعتی
• تشخیص مطمئن حضور انسان و شمارش افراد در ساختمان‌ها و خانه‌های هوشمند
• تشخیص پیشرفته حرکات دست (Gesture Recognition)
• رهگیری بدن و اسکلت انگشتان برای AR/VR و لوازم الکترونیکی مصرفی
• همچنین راهکارهای تشخیص سقوط
• نظارت بر ایمنی سالمندان و بیماران در بازار مراقبت‌های بهداشتی.

دو پلتفرم برای توسعه‌دهندگان عرضه شده است. ماژول STEVAL-VL53L9 دارای یک کانکتور منعطف (flex) است که خواندن داده‌ها مبتنی بر MIPI را تسهیل کرده و امکان اتصال به پلتفرم‌های NUCLEO-N657X0-Q، STM32N6570-DK، Raspberry Pi و محصولات Rockchip را فراهم می‌کند. این ماژول همچنین CAN می‌تواند از طریق هدر ۸ پین خود متصل شود.

ماژول ارزیابی STEVAL-VL53L9

برد دوم، برد توسعه X-NUCLEO-53L9A1 است که با هر STM32 Nucleo برد مجهز به کانکتورهای Arduino UNO R3 سازگاری دارد.

برد توسعه X-NUCLEO-53L9A1

متوجه شدم که VL53L9 بیش از دو سال پیش رونمایی شده بود، بنابراین خبر جدید این است که تولید انبوه FlightSense VL53L9CX در اوایل جولای ۲۰۲۶ آغاز خواهد شد و نمونه‌ها و محموله‌های عمده در دسترس مشتریان جهانی قرار خواهد گرفت. قیمت VL53L9CX هنوز اعلام نشده است، اما ماژول STEVAL-VL53L6 با قیمت ۷۵ دلار و برد توسعه X-NUCLEO-53L9A1 با قیمت ۱۰۰ دلار به فروش می‌رسند. جزئیات بیشتر را می‌توانید در صفحه محصول بیابید.