面向边缘系统的直接飞行时间3D LiDAR模块

STMicroelectronics宣布推出VL53L9，这是一款直接飞行时间（Direct Time-of-Flight，dToF）3D LiDAR模块，专为低算力边缘人工智能系统提供高分辨率感知能力而设计。该硬件面向机器人、工业自动化、智能建筑、虚拟现实设备以及医疗健康应用中的空间数据处理需求。

技术规格与感知能力
该模块提供2,268个分辨区域，采用54×42的网格排列，并配备54°×42°的视场角。通过采用堆叠式背照式单光子雪崩二极管（SPAD）传感器技术和超表面光学元件，该架构可实现从小于5厘米至9米的感测范围，精度误差仅为1%。

该硬件能够以每秒100帧的速度采集空间数据，使系统能够持续构建三维深度环境并检测小型目标。

架构设计与边缘AI集成
该传感器采用双扫描泛光照明技术，而非传统的点扫描方式，从而减少运动伪影、消除盲区，并同时获取互补的二维红外图像和三维深度图像。

通过集成片上直接飞行时间处理功能以及专用电源管理集成电路，这款无需校准的模块大幅降低了后处理工作负载。这使得边缘AI应用能够在计算资源有限的微控制器上高效运行。



VL53L9CX 产品图片

应用领域与使用场景
连续输出的三维深度数据支持广泛的工业和消费类应用。

在机器人领域，该模块支持同步定位与地图构建（SLAM）以及避障功能，实现自主导航。在工业自动化领域，它能够对储罐和料仓进行精确的体积测量，从而支持库存监测和管理。

在智能建筑领域，该传感器能够检测人体存在并统计人员数量，而无需捕捉可识别的光学图像，从而有效保护个人隐私。

其他应用场景还包括医疗环境中的跌倒监测，以及虚拟现实系统中的手指骨骼追踪和手势识别。

硬件设计与接口兼容性
该组件采用尺寸为12.8毫米×6.1毫米×4.6毫米的可回流焊封装，并兼容多种盖板玻璃材料。

模块采用1.2伏和3.3伏双电源供电，并通过MIPI或I3C接口传输数据，以保持与不同中央处理器架构的兼容性。

该硬件获得了1级激光安全认证。

STMicroelectronics成像事业部执行副总裁兼总经理Alexandre Balmefrezol表示，在单一模块中结合高分辨率深度数据、高帧率和完全集成的架构，能够显著简化系统集成并降低整体系统复杂性。

该产品预计将于2026年7月初开始批量出货和大规模生产。



VL53L9CX 评估板图片

附加背景
本节介绍了原始产品公告中未包含的技术规格和竞争基准分析。

直接飞行时间模块市场涵盖多种面向边缘AI和空间感知应用的传感架构。

可比技术包括ams OSRAM的TMF882x系列，该系列支持多区域感测，但通常最多仅支持64个感测区域，而STMicroelectronics的模块则实现了2,268个感测区域。

英飞凌（Infineon）的REAL3 3D图像传感器采用间接飞行时间（Indirect Time-of-Flight，iToF）技术，为汽车和移动应用提供高分辨率能力，但与完全集成的直接飞行时间模块相比，通常需要更复杂的外部后处理。

通过将电源管理集成电路和数据处理功能集成于单芯片之上，STMicroelectronics的方案相比竞争对手的离散式传感器配置，大幅减少了所需的外部组件数量。

由 Induportals 编辑 Natania Lyngdoh 编辑，在 AI 协助下完成。

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