傳感器是數(shù)據(jù)的采集入口,是物聯(lián)網(wǎng)、智能設(shè)備、無人駕駛等的“心臟”,將迎來巨大的發(fā)展空間。BCCResearch估計,2015年全球傳感器市場規(guī)模高達1019億美元。
傳感器的種類和應(yīng)用多樣,可以說是無處不在,如在手機中加速傳感器、光線傳感器、距離傳感器、指紋識別傳感器等達十幾種。各種汽車上車速傳感器、胎壓傳感器、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器等更是有上百種,傳感器的數(shù)量往往代表著智能化的水平。
距離傳感器是利用“飛行時間法”(flyingtime)的原理來檢測物體距離的一種傳感器。隨著手機、智慧家庭、機器人、無人機等市場對測距感應(yīng)需求的增加,該產(chǎn)品日益受到重視。順應(yīng)市場需求激光測距傳感器誕生。
激光測距最適室內(nèi)環(huán)境
對于距離感應(yīng)的需求一直存在,人們也一直在探索利用各種元件檢測物體的物理變化量,通過將該變化量換算為距離,進而測量物體距離,以及其位移情況。
根據(jù)意法半導(dǎo)體影像產(chǎn)品部技術(shù)市場經(jīng)理張程怡的介紹,目前市場上的測距傳感技術(shù)主要包括紅外測距、電感測距、超聲測距以及激光測距等幾個大類。其中,紅外測距傳感器是通過紅外光源發(fā)射紅外脈沖信號,再通過接收器接收,測量紅外光從發(fā)射到被物體反射回來的時間,通過測時間計算出與物體之間的距離。
但是,紅外頻段比較容易受到干擾,啟動它的時候,經(jīng)常需要關(guān)閉其他器件。電感式技術(shù)的缺點在于測量距離比較短,通常超過10cm測量精度就會大幅下降。因此,這兩種技術(shù)在消費電子,如智能手機中的應(yīng)用范圍受到影響。至于超聲測距傳感器優(yōu)點在傳輸距離遠(感測距離超過80米),但是器件體積較大,定位精度較差。所以此類技術(shù)大多用于室外,比如汽車導(dǎo)航之中,卻很難應(yīng)用于消費電子產(chǎn)品之中。
因此,張程怡認為,就室內(nèi)應(yīng)用環(huán)境來說,激光測距技術(shù)最為適合。意法半導(dǎo)體新發(fā)布的激光測距傳感器VL53L0X,在采用了第二代FlightSense技術(shù)之后,可將測距長度擴至2米,精確度控制在±3%范圍內(nèi),測量速度較上一代產(chǎn)品更快,測距時間不足30ms。
智能家居將大規(guī)模采用
當(dāng)前激光測距傳感器最大的應(yīng)用市場是智能手機,LG、華碩、OPPO、MEIZU、聯(lián)想、中興等手機中都采用了該項技術(shù),主要用于自動對焦輔助系統(tǒng)。張程怡表示,隨著消費電子、智能手機、智能家居、無人機等產(chǎn)品的發(fā)展,在室內(nèi)環(huán)境中對距離感應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用需求將越來越多。
比如智能家居產(chǎn)品中的水龍頭、皂液器、干手機和沖洗器,都需要更精準快速地感應(yīng)消費者的接近或者手勢,從而實現(xiàn)智能化操作。更加精確快捷的測距感應(yīng),可以大幅改進用戶體驗。未來,這款產(chǎn)品還可以加載在商場的服務(wù)機器人中。商場的服務(wù)機器人當(dāng)前推廣的一大瓶頸就是對物對人測距不準而造成的障礙,容易撞到顧客或者柜臺等,引發(fā)事故。而加裝新一代激光測距傳感器后,可以在很大程度上避免上述問題的發(fā)生。
再比如,掃地機器人和室內(nèi)無人機也是一個被看好的市場。掃地機器人和室內(nèi)無人機的一個重要需求就是對室內(nèi)物體的感應(yīng)和避障。在室內(nèi)的場景中,它們經(jīng)常需要躲避各種障礙物,以免造成事故。利用激光測距傳感器能夠在2米距離實現(xiàn)對物體的識別,可以提前避免事故的發(fā)生。