【原】【今日头条】让光子再飞一会儿！

光的速度是30万公里/秒，光跑1米的距离大约是3纳秒，1纳秒是10的负九次方秒。在纳秒级的时间内，利用光发射、发射后的时间差，结合光的速度，实现精确测距， ST FlightSense就是采用了这一技术原理。

利用光子飞行时间精确测距

意法半导体影像产品部技术市场经理张程怡表示：“我们这个东西之所以叫做测距，因为它利用了光子旅行的时间，乘上光速得到一个距离。一般常提到的问题，光速太玄妙了，光子旅行的时候又太玄妙了，但物理的世界、科技的世界就能把过去这些中学书本上读到的内容再落实到具体的生活上。”

意法半导体影像产品部技术市场经理张程怡

张程怡形象的说：“我们技术的优势，也就是利用光发射到物体以后反弹回来。因为它算的是时间差，所以它能够克服大部分环境光的干扰。以黑色、白色表示为例的话，即便回来的光子的数量是不同的，但是它的时间是一样的。我经常用一个比喻，假设现在回到旧社会，我现在派出100个兵去侦查，结果90个给击毙了，只回来10个人。还有一种情况是我派出100个兵去侦查，10个被击毙，回来90个。他们去到的地方是一样的，只是回来的人数不同。如果我是用回来的数量计算的话，有些人会说远，有些人会说近，那么一定是不准确的。而我如果利用这些人折返时间计算，就会得出正确结论，两者的答案就会一致。”

ST的FlightSense技术的突出优势就是可以快速地实现真实距离测量，这与目标大小、颜色和发射率无关。近期发生过一起特斯拉自动驾驶死亡事故，事故原因就是特斯拉的传感器没能够正确识别大面积白色的卡车车厢酿成了惨剧。

产品进化到第二代

ST FlightSense传感模块已经发展到了第二代，第一代产品是VL6180X，40cm的测试范围。第二代产品是VL53L0X，最长测距是200cm。

VL53L0X精确度在±3%范围内。测量速度较上一代产品更快，测距时间不足30ms；更高能效，正常工作模式下功耗仅20mW，待机功耗只有5?A。封装尺寸为2.4mm x 4.4mm x 1mm，在市面上同类产品中最小。

此外，第二代产品和第一代相比还有一项关键性的改变就是调整了激光的波长，由于光的特性转变，让器件进一步减少环境光的干扰。内部激光器改为发射940nm波长非可见光，不伤害眼睛，消除了与其它红外接近检测传感器发射红光分散人们注意力的问题，增强了对外部光源的抗干扰性能。

记者了解到，目前市面上在售的许多高端手机已经采用了FlightSense作为激光辅助自动对焦，原因是该技术不仅能够区分目标物体的横向或纵向移动，以及物体与手机摄像头之间的距离。同时传感器内部可以完成测距计算，通过I2C总线接口输出数据，因而对系统主控制器的需求降至最低。

张程怡表示：“结合在移动和非移动市场出货量，ST FlightSense 已经是世界第一的ToF解决方案。”

适应多种创新界面

目前FlightSense最主要的应用领域是手机的激光辅助自动对焦，但是从长期来看，它的应用可以更多，有庞大的想象空间。

VL53L0X的感测能力可以支持各种功能，包括各种创新用户界面的手势感测或接近检测；扫地机器人等家电的墙壁探测、悬崖探测、碰撞探测；卫浴产品，例如：水龙头、皂液器、干手机和冲洗器；其它目标应用包括笔记本电脑用户存在检测或电源开关监控器、无人机和物联网(IoT)产品。

张程怡向记者展示了一种擦窗机器人上的应用，擦窗机器人在边角上装了两个FlightSense传感模块，每当擦窗机器人到了玻璃边缘或者超出其行动范围的缝隙的时候，它利用传感模块测量到机器人和玻璃之间距离的变化会采取紧急刹停的措施，并转换擦窗方向。

在现场，张程怡还展示了儿童学习机，FlightSense传感模块作用是当小朋友距离学习机过近的时候报警并对屏幕锁定，防止距离过近伤害儿童眼睛。

为了方便客户开发，VL53L0X随产品配送软件API (应用编程接口)以及完整的技术文档和例程源代码。开发人员可以使用X-NUCLEO-53L0A1扩展板，连接STM32 Nucleo系列微控制器开发板，评估VL53L0X的产品性能。