일본산업뉴스요약

Nikkei X-TECH_2020.5.28

다중 객체 거리를 측정할 수 있는 TOF센서
ST마이크로일렉트로닉스가 발매
 

프랑스 합작 ST마이크로일렉트로닉스(ST Microelectronics(ST))는 시야각 내에 있는 복수의 물체를 검출해 각각의 물체까지의 거리를 측정할 수 있는 ToF(Time of Flight) 센서 모듈인 "VL53L3CX"를 발매했다. ST의 ToF 센서 모듈 제품 시리즈인 "Flight Sense" 중 하나로, 이번 제품은 제3세대 제품으로서 자리매김하고 있다. ST가 독자적으로 개발한 "히스토그램 알고리즘"을 채택하는 것으로, 복수 물체의 검출과 각 물체 간의 거리 측정을 가능하게 했다. 뿐만 아니라 이 알고리즘을 사용함으로써, 커버 유리로 인한 소음에 대한 내성을 높이는 것과 커버 유리에 찍힌 지문의 영향을 없애는 것, 시야각 내에 떠다니는 먼지의 영향을 제거하는 것 등이 가능해졌다고 한다. 산업용 로봇과 로봇청소기, 드론, 스마트 빌딩기기, 스마트 조명기구 등에도 사용이 가능하다.

발광파장이 940nm인 면 발광형 반도체 레이저(VCSEL)와 전용 칩을 하나의 패키지에 담았다. 패키지는 12단자 옵티컬 LGA이며, 외형 치수는 4.4mm×2.4mm×1mmmm이다. 전용 칩에는 단일광자 아발란치 다이오드(SPAD; Single Photon Avalanche Diode)와 마이크로컴퓨터, 측거용 연산코어, 비휘발성 메모리, VCSEL용 게이트드라이버 회로 등을 집적했다. 측정 가능한 거리는 2.5cm~3m이다. "기존의 적외선 센서와는 달리, 거리 측정 시에 대상 물체의 색이나 반사율의 영향을 받지 않는다"(ST)라고 한다. 시야각(FOV: Field Of View)은 25도(표준치)이다. 또한 측거시(測距時)의 리니얼리티(선형성)가 향상되었기 때문에 특히 짧은 거리를 측정할 때의 정밀도를 높일 수 있었다고 한다. 따라서 로봇청소기 등에 적용할 경우 벽이나 단차(절벽)를 신속하고 고정밀도로 검출할 수 있게 된다는 것이다.

최대 동작 주파수가 1MHz인 I2C 인터페이스를 탑재했다. 전원 전압은 +2.6~3.5V. 소비 전류는 액티브 시에 18mA(최대치), 하드웨어 스탠바이 시에 7μA(최대치), 소프트웨어 스탠바이 시에 9μA(최대치). 동작 온도 범위는 -20~+85°C이다. 이미 양산을 시작했으며 참고 단가는 미국달러로 $1.70이다.

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