隨著無(wú)人機(jī)成為熱門(mén)的新興消費(fèi)性產(chǎn)品，如何進(jìn)一步強(qiáng)化其自動(dòng)防撞功能，也成為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的重要議題。因應(yīng)此一設(shè)計(jì)需求，英特矽爾(Intersil)發(fā)表基于飛行時(shí)間(Time of Flight, ToF)技術(shù)的新一代物件偵測(cè)和距離量測(cè)晶片，可克服因周遭環(huán)境太暗或太亮導(dǎo)致精準(zhǔn)度下降的問(wèn)題，進(jìn)而提升無(wú)人機(jī)安全性。
傳統(tǒng)的接近感測(cè)器(Proximity Sensor)是以ToF技術(shù)為基礎(chǔ)，亦即透過(guò)量測(cè)光線投射到目標(biāo)物件后的反射時(shí)間或是振幅變化，來(lái)計(jì)算兩個(gè)物體之間的距離。但是，此種方式會(huì)受到周遭光線的影響，在太黑或太亮的環(huán)境內(nèi)就無(wú)法確保準(zhǔn)確度，而且元件尺寸不易微縮，較為耗電。
Intersil行動(dòng)電源產(chǎn)品部門(mén)資深副總裁Andrew Cowell表示，為了克服這些問(wèn)題，Intersil開(kāi)發(fā)了專利的訊號(hào)處理技術(shù)，能夠以計(jì)算反射光線的相位差方式(Phase-based)來(lái)偵測(cè)物體與距離，是市場(chǎng)上所獨(dú)創(chuàng)。
這款新的訊號(hào)處理晶片ISL29501采用固定的4.5MHz調(diào)制頻率，可避免與電視遙控器等其他常用產(chǎn)品的干擾，同時(shí)內(nèi)建DSP模塊，最遠(yuǎn)可計(jì)算出兩公尺以內(nèi)的物件距離。它能與外部發(fā)射器(LED或雷射)以及發(fā)光二極體結(jié)合在一起，打造出獨(dú)一無(wú)二的物件偵測(cè)與距離量測(cè)解決方案。
而在耗電方面，由于采用單次觸發(fā)模式，可協(xié)助設(shè)計(jì)人員定義初始目標(biāo)物件偵測(cè)和距離的采樣周期，因此能節(jié)省功耗，而連續(xù)模式能夠更準(zhǔn)確地量測(cè)距離。
Cowell強(qiáng)調(diào)，傳統(tǒng)ToF方案的缺點(diǎn)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(cè)器垂直的情況下才能提供距離資訊。ISL29501完全克服這些問(wèn)題，不僅可支援高達(dá)20,000Lux的照度，感測(cè)器與物件間不一定要保持垂直，而且2公尺距離的準(zhǔn)確度可達(dá)±20mm，功耗僅20mW，晶片尺寸為4x5mm，各方面特性均優(yōu)于競(jìng)爭(zhēng)方案。
ISL29501的另一項(xiàng)特性是其設(shè)計(jì)靈活性，開(kāi)發(fā)人員可自由選擇所需的發(fā)射器光源，而且能夠彈性調(diào)整視野，透過(guò)使用多個(gè)元件，可使視野擴(kuò)大到360度，以增強(qiáng)物件偵測(cè)功能。
由于具備了多項(xiàng)優(yōu)異特性，Cowell表示，新方案為可為距離量測(cè)應(yīng)用帶來(lái)革命性的改變，帶動(dòng)更多的創(chuàng)新應(yīng)用。例如，它可為自動(dòng)吸塵器或其他家電產(chǎn)品提供更佳的物件偵測(cè)與防撞功能；開(kāi)發(fā)出適用于智慧型手機(jī)的自動(dòng)聚焦模組，以克服目前在強(qiáng)光下效能不佳的問(wèn)題；以及自動(dòng)販賣(mài)機(jī)的即時(shí)存貨計(jì)算管理等。
商用無(wú)人機(jī)更是Intersil鎖定的新商機(jī)。目前利用GPS作為防撞設(shè)計(jì)的方式，其解析度還不足以提供令人滿意的結(jié)果。透過(guò)ISL29501方案，無(wú)人機(jī)可即時(shí)、準(zhǔn)確地偵測(cè)出10至200公分范圍內(nèi)的物件，以避免碰撞。此外，它還能偵測(cè)無(wú)人機(jī)與地面間的距離，控制降落速度，防止硬著陸對(duì)無(wú)人機(jī)造成的損壞。
Cowell表示，目前無(wú)人機(jī)市場(chǎng)正夯，預(yù)估從明年起就將看到多款內(nèi)建ISL29501的無(wú)人機(jī)產(chǎn)品問(wèn)世。未來(lái)Intersil還將持續(xù)開(kāi)發(fā)相關(guān)元件，推出支援更長(zhǎng)距離量測(cè)與更低功耗的ToF方案。
?