VL53L0X ToF(Time-of-Flight) Sensor Module

우리가 거리를 측정할 필요가 있을때 예전에는 초음파 거리측정방법을 자주 이용하였습니다.

그러나 이 방법은 측정체의 재질이나 각도 등 많은 제약사항이 있었습니다.

우리가 오늘 볼 제품은 STMicro사의 VL53L0X 940nm 적외선 레이저 센서 IC를 사용한 거리측정 센서모듈 입니다.

ST Microelectronic사에서 적외선 레이저를 사용하는 거리측정 IC가 나온지 꽤 오래 되었습니다.

측정방법은 좀 복잡하지만 꽤나 정확하고 별다른 제약이 없는 좋은 장치입니다.

 

사진 – VL53L0X 센서모듈의 전, 후면

VL53L0X는 오늘날 시장에서 가장 작은 패키지에 포함된 차세대 ToF(Time-of-Flight) 레이저 거리 측정 모듈로, 기존 기술과 달리 대상물의 반사율과 무관하게 정확한 거리 측정을 제공합니다. 최대 2m의 절대 거리를 측정할 수 있어 다양한 새로운 응용 분야에 쉽게 활용할 수 있을것 같습니다.

VL53L0X는 첨단 SPAD(Single Photon Avalanche Diodes)어레이를 포함하고 ST의 2세대 FlightSense™ 특허 기술을 내장한 IC를 탑재하고 있습니다.

VL53L0X의 940nm VCSEL 이미터(Vertical Cavity Surface-Emitting Laser)는 내부 물리적 적외선 필터와 결합되어 사람의 눈에는 완전히 보이지 않으며, 더 긴 거리 거리, 주변광에 대한 더 높은 내성 및 커버 유리 광학 교차(cross-talk)에 대한 더 나은 특성을 가지고 있습니다.

 

특징

* 완전히 통합된 소형 모듈인 ST사의 VL53L0X sensor IC사용

- 940nm 레이저 VCSEL(Vertical Cavity Surface-Emitting Laser)

- VCSEL 드라이버

- 고급 내장형 마이크로 컨트롤러가 있는 거리 측정 센서

 

* 빠르고 정확한 거리 측정

- 최대 2m의 절대 범위 측정 - 보고된 측정범위는 목표 반사율과 무관

- 높은 적외선 주변광 수준에서 작동

- 커버 유리 선택을 단순화하는 고급 임베디드 광학 누화 보상

 

* 눈의 시력보호를 위한 안전 관련

- 최신 표준 IEC 60825-1:2014 - 3rd edition 준수하는 클래스 1 레이저 장치

 

* 손쉬운 통합

- 추가 광학 장치 필요 없음

- 단일 전원 공급 장치

- 장치 제어 및 데이터 전송을 위한 I2C 인터페이스

- Xshutdown(재설정) 및 인터럽트 GPIO

- 프로그래밍 가능한 I2C 주소

 

애플리케이션

* 개인용 컴퓨터/노트북/태블릿 및 IoT(에너지 절약)에 대한 사용자 감지.

* 로봇 공학에서의 활용(장애물 감지).

* 백색 가전(자동 수도꼭지, 비누 디스펜서 등의 손 감지기)

* 1D 제스처 인식. – 거리의 변화를 인식합니다.

* 레이저 지원 자동 초점. 특히 어려운 장면(낮은 조명 수준, 낮은 대비) 또는 빠르게 움직이는 비디오 모드에서 카메라 AF 시스템 성능을 향상시키고 가속화합니다.

 

상세설명

VL53L0X 칩 내부 블럭도

 

VL53L0X IC의 기술적 상세 사양

 

센서의 크기는 다음의 그림과 같습니다.