得益于物聯(lián)網(wǎng)、智能汽車、人工智能等市場的快速發(fā)展，以及5G商用進程的加快，2017年半導體產(chǎn)業(yè)的增長迅速，全球半導體市場可謂是交出了滿意的答卷。 2018年半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展備受期待，業(yè)界的聲音多表現(xiàn)出看好的態(tài)度，汽車電子、人工智能（AI）、存儲器以及5G網(wǎng)絡(luò)等更是成為各大半導體廠家搶占市場的關(guān)鍵領(lǐng)域。

近日，在激光測距和攝像頭方面具備領(lǐng)先優(yōu)勢的半導體供應(yīng)商意法半導體（STMicroelectronics，簡稱ST）帶來了即將在2018年第一季度發(fā)布的世界上最小的飛行時間(TOF)測距傳感器--VL53L1X和HDR、無閃爍最新車載攝像頭方案。

意法半導體影像產(chǎn)品部技術(shù)市場經(jīng)理 張程怡先生

第三代FlightSense

5ms測距時間 最佳測距4m

FlightSense原理

TOF測距芯片中有兩個孔，一個發(fā)射激光，另一個接收激光。ST通過時間差來進行測距，實際測量中不受目標物體的大小、顏色和反射率的影響，并且測距時間非常快，僅需幾毫秒，這是通過激光強度差進行測距所達不到的。

在接收端是一個感應(yīng)器，在激光發(fā)射強度不變的前提下，ST在感應(yīng)器上加大研發(fā)，加入了一個光學套件，使得光子檢測率大幅提升，將第二代FlightSense測距模塊VL53L0X的最大測距2m提高到第三代VL53L1X的4m。

信封一角的VL53L1X

VL53L1X在4.9x2.5x1.56mm封裝內(nèi)集成一個新的鏡頭系統(tǒng)和940nm VCSEL不可見光源、處理器內(nèi)核和 SPAD光子檢測器。

FlightSense應(yīng)用

手機相機對焦輔助

事實上，ST的FlightSense技術(shù)已經(jīng)滲透到我們生活中方方面面了，最大的應(yīng)用就是手機。ST飛行時間測距傳感器出貨量已達到數(shù)億顆，被用于華為在內(nèi)的70余款智能手機和設(shè)備。性能更高的第三代FlightSense支持很多新應(yīng)用，包括人存在檢測，同時提高了現(xiàn)有應(yīng)用的傳感器性能。

手機相機對焦輔助

意法半導體影像產(chǎn)品部技術(shù)市場經(jīng)理張程怡介紹：“光對于成像來說至關(guān)重要，傳統(tǒng)對焦手段哪怕像素再高，在暗光下不可避免出現(xiàn)成像時間長、效果不佳。這種情況下，ST的器件可以起到一個關(guān)鍵的作用，自發(fā)光得到距離，然后把攝像頭引導到一個合適對焦點，這是一個基本的優(yōu)勢?！?/p>

如今的第三代FlightSense能夠根據(jù)成像區(qū)域框不同的網(wǎng)格的距離遠近，對主角做更近距離的對焦。

FlightSense應(yīng)用

手勢開關(guān)

在運動中滿手汗時、在廚房里滿手水時、在公共洗手間洗手時，手勢開關(guān)的優(yōu)勢就凸顯出來了，ST的器件可以實現(xiàn)精確的斷點檢測。

手勢開關(guān)

市場上普遍的感應(yīng)式水龍頭還是靠紅外線感應(yīng)，伸手過去不出水的情況不算少見，十次中有一次不出水在公共場所尚可接受，但高檔酒店卻有著更嚴苛的要求。ST的FlightSense技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于2017年科勒上市的水龍頭產(chǎn)品中。

FlightSense應(yīng)用

室內(nèi)高檔無人機跟拍

在室內(nèi)的高檔無人機應(yīng)用上，一般在4米以內(nèi)，需要無人機穩(wěn)定地懸停、迅速地跟拍，還要防撞，F(xiàn)lightSense技術(shù)特別適合。在家里跟拍寶寶時，不用拿著相機跟著滿屋跑了；在會議中攝像時，不用舉著設(shè)備站完整場會了。

ST器件的懸停精度能夠達到3%，實際應(yīng)用中只有幾厘米的浮動。并且測距時間在毫秒級，可以避免還沒有檢測到障礙就撞上去的情況發(fā)生。

FlightSense應(yīng)用

接近檢測

早在第一代FlightSense VL6180系列上市后，就廣泛應(yīng)用于教育面板中，如讀書郎平板電腦，解決了家長特別在乎的孩子離屏幕太近的問題，一旦FlightSense器件檢測到人體離屏幕太近，屏幕就將自動熄滅。

在2018年，ST將從教育類產(chǎn)品擴展到商務(wù)類。除了考慮閱讀的距離，還做了存在檢測開關(guān)，人離開之后自動將屏幕關(guān)掉。自動鎖屏在商務(wù)面板中可以起到節(jié)能、保密的作用。

AMIRO LED智能化妝鏡

2017年ST客戶上市的AMIRO LED智能化妝鏡，其中的黑色器件就是ST的關(guān)鍵產(chǎn)品。靠近時點亮，使用時能一直感應(yīng)到，一旦離開，大概一分鐘的時間在30厘米左右感應(yīng)不到任何東西，燈會自動熄滅。

兒童教育機器人

兒童教育機器人一般具備音樂播放、語言學習能功能，操作起來會移動，ST的防撞器件可以保證機器人在移動中不會撞到障礙物。

小米家庭的石頭掃地機

目前市面上的掃地機有很多，小米家庭的石頭掃地機以性價比優(yōu)勢備受歡迎，而這個掃地機里面就有一個ST的FlightSense芯片，主要實現(xiàn)沿邊功能，能夠使得它與墻體始終保持10mm的距離沿墻直行，并不會一頭撞上去。

在此之前的紅外對管方案相當貴，效果也不好，ST在效果和成本上都幫客戶實現(xiàn)了很大的優(yōu)化。

此外，馬桶沖水、室內(nèi)門禁系統(tǒng)等應(yīng)用領(lǐng)域中，如果對感應(yīng)距離和時間有更加嚴格的要求，ST的FlightSense技術(shù)都能夠完美解決。

ST汽車攝像解決方案

VG6768+STV971

隨著智能汽車發(fā)展勢頭越來越大，這些年在攝像頭方面保持沉默的ST欲攜HDR、無閃爍攝像解決方案強勢歸來。

高動態(tài)范圍(High-Dynamic Range,簡稱HDR),又稱寬動態(tài)范圍技術(shù),是在非常強烈的對比下讓攝像機看到影像的特色而運用的一種技術(shù)。車載攝像技術(shù)和手機最大的差異，車載中的關(guān)鍵指標不是多少像素，而是HDR的能力。業(yè)界產(chǎn)品HDR一般是120 dB，好一點的到130 dB，ST方案擁有先進的圖像處理器STV971，可以做到145dB HDR。

現(xiàn)在汽車上的LED燈使用越來越多，很多紅綠燈也開始用LED燈。LED是一種人眼看不到的閃爍燈，但這種閃爍對車載攝像系統(tǒng)影響很大。HDR、無閃爍攝像解決方案在汽車行車記錄儀，以及將來的后視鏡、ADAS攝像頭、E-mirror都會有很好的應(yīng)用。

ST的LED光源閃爍解決方案

ST方案擁有全新的消除LED閃爍CMOS圖像處理器VG6768，采用雙二極體方案有效地控制60Hz~4kHz的LED頻率范圍的閃爍。雙二極體在大二極體上連續(xù)對長曝光進行積分運算，在小二極體管進行中短曝光時間積分運算，成功擴展動態(tài)范圍，同步解決LED光源閃爍問題。

將兩個二極體在傳感器的一層中實現(xiàn)，最難的是工藝，意法半導體有自己的封裝測試廠，為最新汽車攝像解決方案的實現(xiàn)創(chuàng)造了條件，也是其優(yōu)勢所在。