TOF傳感器具有深度信息計(jì)算量小、抗干擾性強(qiáng)、測(cè)量距離遠(yuǎn)和精度高等優(yōu)勢(shì)，品牌智能手機(jī)廠商均將其用于手機(jī)后置攝像，年出貨量超億顆。

TOF分為DTOF和ITOF，DTOF在響應(yīng)速度、測(cè)量準(zhǔn)確度、抗環(huán)境干擾等方面相較ITOF表現(xiàn)更好。DTOF核心組件是VCSEL、SPAD和TDC，通過VCSEL向場(chǎng)景發(fā)射脈沖波，SPAD接收反射回的脈沖波，TDC記錄發(fā)射和接收脈沖的時(shí)間間隔，進(jìn)行精確測(cè)量。

縱觀國(guó)內(nèi)高端DTOF市場(chǎng)依然牢牢把控在國(guó)際廠商手中。盡管DTOF傳感器的工作原理看似簡(jiǎn)單，但其對(duì)時(shí)鐘同步精度和脈沖信號(hào)精度的高要求，必須通過制作工藝復(fù)雜的單光子雪崩二極管SPAD來實(shí)現(xiàn)。此外，對(duì)時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器TDC的分辨率要求也極為嚴(yán)格，因此其集成難度較高。目前，DTOF相關(guān)技術(shù)主要掌握在索尼、意法半導(dǎo)體等國(guó)際供應(yīng)商手中，國(guó)產(chǎn)廠商雖然已經(jīng)開始自研，仍有許多瓶頸需要突破。

隨著DTOF技術(shù)的不斷成熟以及AI應(yīng)用場(chǎng)景的不斷擴(kuò)展，DTOF傳感器逐漸滲透至整個(gè)消費(fèi)電子領(lǐng)域，并在工業(yè)控制、自動(dòng)駕駛等多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出強(qiáng)大的市場(chǎng)潛力。預(yù)測(cè)在未來十年，高效能、低功耗、低成本、全集成的DTOF傳感器方案將持續(xù)主導(dǎo)激光雷達(dá)市場(chǎng)。

美芯晟自研高性能SPAD，推出全集成、高精度和低功耗的DTOF產(chǎn)品系列，為國(guó)產(chǎn)DTOF市場(chǎng)注入強(qiáng)芯力。在產(chǎn)品定義之初，公司組織大量調(diào)研，挖掘品牌廠商真正需求，基于M0內(nèi)核打造靈活設(shè)計(jì)，便于客戶應(yīng)用方案開發(fā)。公司產(chǎn)品具備與國(guó)際主流廠商產(chǎn)品相媲美的品質(zhì)，助力塑造新的國(guó)產(chǎn)化發(fā)展趨勢(shì)。

MT380X系列作為新國(guó)產(chǎn)DTOF，集成SPAD、DSP模塊、M0內(nèi)核和940nm VCSEL，在0.02m-5.00m測(cè)距范圍誤差<4%，最高幀率可達(dá)120FPS，待機(jī)模式電流<10μA，比國(guó)際主流產(chǎn)品的性能更優(yōu)。此外，公司從技術(shù)革新、產(chǎn)品特性、客戶需求等多個(gè)維度出發(fā)，實(shí)施了TOF技術(shù)與產(chǎn)品的多元化戰(zhàn)略，打造超級(jí)產(chǎn)品力，以滿足各類客戶的定制化需求。

DTOF傳感器因其在集成度、測(cè)距精度、響應(yīng)速度和低功耗等方面的顯著優(yōu)勢(shì)，在手機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域脫穎而出，并在人工智能應(yīng)用場(chǎng)景的落地過程中扮演著關(guān)鍵角色。特別是在緊湊型設(shè)計(jì)的智能家居以及需要快速測(cè)距和避障的機(jī)器人應(yīng)用中，其發(fā)展勢(shì)頭迅猛。美芯晟DTOF產(chǎn)品抓住以手機(jī)為切入口的廣泛應(yīng)用市場(chǎng)，積極推動(dòng)“AloT+低空”場(chǎng)景的實(shí)現(xiàn)，為行業(yè)客戶提供更有競(jìng)爭(zhēng)力的完整解決方案。

■  智能手機(jī)/相機(jī)應(yīng)用方案

美芯晟DTOF傳感器通過計(jì)算目標(biāo)物體與攝像頭之間的距離，使自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)快速調(diào)整鏡頭焦距，實(shí)現(xiàn)更快速、更準(zhǔn)確的自動(dòng)對(duì)焦。相比傳統(tǒng)的相位對(duì)焦和反差對(duì)焦技術(shù)，DTOF輔助對(duì)焦技術(shù)具有更高的精度和速度，且不受光線條件影響，具有較高抗干擾能力和穩(wěn)定性，可在復(fù)雜環(huán)境下實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確的自動(dòng)對(duì)焦。

■  智能家居應(yīng)用方案

在掃地機(jī)的應(yīng)用中，相較于三角法激光雷達(dá)，美芯晟DTOF傳感器的測(cè)量精度不會(huì)隨著距離的增加而改變，助力掃地機(jī)在進(jìn)行清掃作業(yè)時(shí)能夠精確感知周圍環(huán)境，規(guī)劃出最優(yōu)的清掃路徑。精確的懸崖和沿墻檢測(cè)，不僅避免與障礙物發(fā)生碰撞，還能在狹窄或復(fù)雜的環(huán)境中靈活穿梭，確保清掃的全面性和高效性。同時(shí)，傳感器全封閉式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可有效避免異物和灰塵進(jìn)入造成損壞。

在智能衛(wèi)浴的應(yīng)用中，美芯晟DTOF傳感器通過用戶感知、接近檢測(cè)等打造無接觸操作的舒適便利空間。當(dāng)用戶的手進(jìn)入感應(yīng)水龍頭/皂液盒可探測(cè)范圍內(nèi)，便會(huì)自動(dòng)出水/出液；當(dāng)用戶靠近智能馬桶時(shí)馬桶蓋會(huì)自動(dòng)打開，離開時(shí)則會(huì)自動(dòng)關(guān)蓋并進(jìn)行自動(dòng)沖水；當(dāng)用戶拿吹風(fēng)機(jī)離頭發(fā)較近時(shí)，便會(huì)自動(dòng)降溫。

■  無人機(jī)應(yīng)用方案

無人機(jī)在飛行過程中需實(shí)時(shí)感知障礙物和飛行高度，以確保安全、穩(wěn)定的飛行。相較于傳統(tǒng)的超聲波等測(cè)距方案，美芯晟DTOF傳感器擁有卓越的抗陽(yáng)光性能，即使在陽(yáng)光強(qiáng)烈的戶外環(huán)境下，也能準(zhǔn)確測(cè)量距離，為無人機(jī)的天花板與地面檢測(cè)，以及降落引導(dǎo)等應(yīng)用提供可靠的數(shù)據(jù)支持，在無人機(jī)避障、防撞和定高方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。

伴隨AR/VR滲透率不斷提升，以及自動(dòng)駕駛技術(shù)的應(yīng)用落地，DTOF技術(shù)在眾多領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力，在未來有望實(shí)現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用范圍和更高的市場(chǎng)價(jià)值。

美芯晟加速產(chǎn)品線多元化布局，以更精準(zhǔn)地滿足市場(chǎng)需求和技術(shù)趨勢(shì)，致力于打造針對(duì)通訊終端、穿戴設(shè)備、低空經(jīng)濟(jì)設(shè)備、車載ADAS、機(jī)器人等領(lǐng)域的全方位產(chǎn)品組合。隨著AI技術(shù)的不斷深化，公司積極抓住跨領(lǐng)域合作與融合的變革機(jī)遇，培育智能傳感新動(dòng)能，共同推動(dòng)國(guó)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)的新局面。

*本文提及的測(cè)試結(jié)果為實(shí)驗(yàn)室條件下得出，實(shí)際產(chǎn)品視應(yīng)用環(huán)境和批次差異，可能會(huì)存在不同，美芯晟科技保留最終解釋權(quán)。