什么是ToF傳感器？ToF傳感器又名飛行傳感器，是一種接近傳感器。簡單來說，ToF傳感器的主要原理是利用自身發(fā)出的對脈沖發(fā)射光在某種介質(zhì)中行進(jìn)一段時間到達(dá)物體并反射回傳感器所用的時間來測量傳感器與物體之間的距離，進(jìn)而再通過ToF內(nèi)部的圖像傳感器來確定測量的點形成的深度圖像（景深）或者3D圖像。

10月27日，意法半導(dǎo)體（ST）推出多合一、多區(qū)域的ToF傳感器模塊——VL53L5 ToF傳感器。據(jù)悉，VL53L5 TOF傳感器包括一個光源（垂直發(fā)射激光 940nm），一個片上系統(tǒng)傳感器（集成VCSEL驅(qū)動器）、一個單光子雪崩二極管的接受陣列，以及一個32位的低功耗MCU核心和一個加速器（運(yùn)行復(fù)雜固件）。VL53L5已投入量產(chǎn)，目前已出貨數(shù)百萬臺。

就細(xì)分場景而言，ToF技術(shù)面向智能手機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)發(fā)展一段時間。早在2014年，ToF技術(shù)就用在智能手機(jī)前置距離傳感器上，通過發(fā)射端主動發(fā)出光子，遇到障礙物時返回至接收端接收，主要應(yīng)用于單點的光學(xué)測距，即主要在自動對焦、接近檢測等方面發(fā)揮作用。直到2017年，iPhone X前置結(jié)構(gòu)光模組開啟了3D成像時代，其他手機(jī)廠商爭相追逐，應(yīng)用于3D感知的ToF產(chǎn)業(yè)鏈得以發(fā)展。

在物聯(lián)網(wǎng)場景中，智能家居、智慧安防、智慧零售、人流監(jiān)控，ToF傳感器用于識別和跟蹤人體，不僅僅是現(xiàn)在的認(rèn)臉模式，通過深度信息可以提高識別準(zhǔn)確度；在自動駕駛/ 車內(nèi)感知領(lǐng)域，ToF 傳感器也可以成為車載激光雷達(dá)、車內(nèi)人體識別、車內(nèi)手勢識別的重要元器件等。目前，也有不少企業(yè)將ToF傳感器植入AGV和機(jī)器人手臂當(dāng)中，用于精準(zhǔn)導(dǎo)航和實時避障。

有分析人士認(rèn)為，未來受3D機(jī)器視覺系統(tǒng)在消費(fèi)電子、醫(yī)療衛(wèi)生、航空航天等產(chǎn)業(yè)中得到應(yīng)用，ToF傳感器市場規(guī)模呈現(xiàn)持續(xù)增長，預(yù)計到2025年達(dá)到40億美元左右，年復(fù)合增長率為31.9%左右，占比整個3D感測市場的60%以上。

從全球來看，亞太地區(qū)的中國、印度等新興發(fā)展中國家，正處于傳統(tǒng)工業(yè)智能化轉(zhuǎn)型以及電子產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展階段，因此對于ToF傳感器的市場需求持續(xù)攀升。預(yù)計未來十年，亞太地區(qū)將成為ToF傳感器主要需求驅(qū)動力。

事實上，3D 感測技術(shù)路線很多，不同技術(shù)的性能不同，適合的應(yīng)用領(lǐng)域也不同。3D成像和傳感器模組包括ToF、雙目測距和結(jié)構(gòu)光三種關(guān)鍵技術(shù)。雙目測距是模仿人眼的2個2D傳感器組合在一起，需要兩個以上的攝像頭，軟件復(fù)雜度高且精度好，但速度慢幾乎不用于消費(fèi)電子領(lǐng)域。

進(jìn)入 2019 年后，安卓廠商紛紛加入TOF鏡頭的陣營，2019年2月，三星發(fā)布了Galaxy S10 5G，前后分別各搭載一顆TOF鏡頭；LG發(fā)布了LG G8 ThinQ，搭載后置TOF鏡頭，采用了英飛凌的解決方案；聯(lián)想發(fā)布了Z6 Pro 5G手機(jī)，搭載了后置TOF鏡頭。華為在6月份在中端機(jī)型nova 5 Pro上也搭載了后置TOF鏡頭。目前除小米以外，主要安卓手機(jī)廠商均發(fā)布了搭載TOF模組的智能手機(jī)，其中華為和三星發(fā)布的機(jī)型數(shù)量相對較多。

大家都知道，5G時代，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用正在各個領(lǐng)域深入鋪開，從而帶來各類智能設(shè)備對三維感知能力的需求。TOF憑借其成本優(yōu)勢、優(yōu)秀的實時感知能力，將成為主流的3D感測方案。提別是在VR/AR應(yīng)用領(lǐng)域，對于時延有很高要求，TOF則是較適合的空間定位技術(shù)。也許在不久的將來，我們能看到飛行傳感器市場需求的又一波爆發(fā)。
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