隨著無人機成為熱門的新興消費性產品,如何進一步強化其自動防撞功能,也成為產品開發的重要議題。因應此一設計需求,英特矽爾(INTERSIL)發表基于飛行時間(Time of Flight, ToF)技術的新一代物件偵測和距離量測晶片,可克服因周遭環境太暗或太亮導致精準度下降的問題,進而提升無人機安全性。
傳統的接近感測器(Proximity SENSOR)是以ToF技術為基礎,亦即透過量測光線投射到目標物件后的反射時間或是振幅變化,來計算兩個物體之間的距離。但是,此種方式會受到周遭光線的影響,在太黑或太亮的環境內就無法確保準確度,而且元件尺寸不易微縮,較為耗電。
Intersil行動電源產品部門資深副總裁Andrew Cowell表示,為了克服這些問題,Intersil開發了專利的訊號處理技術,能夠以計算反射光線的相位差方式(Phase-based)來偵測物體與距離,是市場上所獨創。
這款新的訊號處理晶片ISL29501采用固定的4.5MHZ調制頻率,可避免與電視遙控器等其他常用產品的干擾,同時內建DSP模塊,最遠可計算出兩公尺以內的物件距離。它能與外部發射器(LED或雷射)以及發光二極體結合在一起,打造出獨一無二的物件偵測與距離量測解決方案。
而在耗電方面,由于采用單次觸發模式,可協助設計人員定義初始目標物件偵測和距離的采樣周期,因此能節省功耗,而連續模式能夠更準確地量測距離。
Cowell強調,傳統ToF方案的缺點主要是,在2,000Lux照度的光線條件下效能不佳,或是只能在物件與感測器垂直的情況下才能提供距離資訊。ISL29501完全克服這些問題,不僅可支援高達20,000Lux的照度,感測器與物件間不一定要保持垂直,而且2公尺距離的準確度可達±20mm,功耗僅20mW,晶片尺寸為4x5mm,各方面特性均優于競爭方案。
ISL29501的另一項特性是其設計靈活性,開發人員可自由選擇所需的發射器光源,而且能夠彈性調整視野,透過使用多個元件,可使視野擴大到360度,以增強物件偵測功能。
由于具備了多項優異特性,Cowell表示,新方案為可為距離量測應用帶來**性的改變,帶動更多的創新應用。例如,它可為自動吸塵器或其他家電產品提供更佳的物件偵測與防撞功能;開發出適用于智慧型手機的自動聚焦模組,以克服目前在強光下效能不佳的問題;以及自動販賣機的即時存貨計算管理等。