モバイル����で最�j2mの�R�{チップ�\術をIntersilが��らかに
��Intersilが発表した、ToF（Time of Flight）法を�W��した�R�{センサの詳細を同社が��らかにした。ToFは基本的に光を�����颪謀�て、その反�oしてくる時間から�{�`を�R定するという�\術。モバイル����に��化しながら、最�j2mまでの�{�`を�R定できる。このほどその内容を��らかにした。
図1 �{�`を最�j200cm±2cmで�R定できるToFチップ �jきさは4mm×5mmの24リードのTQFNパッケージ 出�Z：Intersil
Intersilがリリースした����は、ISL29501という�����@で、光を検出する�桔，帽�夫がある。ToF法は、元々、光の�]度が3×10の10乗cm/秒という�k定であることを�W��して、反�o光が検出されるまでの時間を�R定することで�{�`を�瑤襪海箸�できる(図2)。ところが、��来の�桔，任蓮⊆�囲の光が�堙戮���るい場合や、�軍粟�リモコンなどの使��などによって確度（accuracy）が�uられないという�L点があった。
図2 発光信�､犯深o光信�､箸琉盟蟶垢埜―个垢�ToF 出�Z：Intersil
外光によって、�pける光の振幅が変化し、発光と反�o光との位相差がぼやけてくるためである。本来なら、発光パルスと�p光パルスの時間的ズレ、すなわち位相差によって光が�‘阿靴腎{�`から����との�{�`を�R定できるはず。しかし、周囲の光も加わると、光の振幅が弱くなると同時に他の光までも加わるため、位相差がぼやけてくることになる。
Intersilが採った�桔，任蓮�光のパルスを�����颪謀�て、光の発�o角度を例えば±3度に絞り(角度はプログラマブル)、その角度内で届いた�����颪�らの反�o光を集め、届いたパルス信�､琉盟蟶垢膨_みづけして平均化する(図3)。パルスの周�S数は4.5MHzで、パルス幅やデューティ比をプログラムできる。サンプリング時間と積分時間も�U御可�Δ如∀♯�パルスが動作している期間が積分時間、パルスの休�V時間を合��した時間がサンプリング時間と定�Iしている。連��モードと単発モードを���Iできる。
図3 周�S数4.5MHzの連��パルスを積分する 位相差を平均化し�_みづけする所にノウハウがある 出�Z：Intersil
�R定可�Δ丙能j�{�`は、平�C�����颪悩能j2m、3次元形�Xの����があれば最�j1.2~1.5m��度にとどまる。�R定可�Δ辺{�`を最�j2mに設定したのは、�W価なLEDを使い、低消�J電��は20mW＋プログラム電流と小さくするためである。光源にレーザーを使えばもっと長い�{�`を�R定できるが、消�J電��が�\加する。LEDの場合でも周囲の光が最�j2万ルクスまで�R定可��。
この����は、低い消�J電��で1m��度の比較的�]い�{�`を�R定するためのチップである(図4)。このため、「ルンバ」のような�C除ロボットやドローンなどの応��を�[定している。例えばドローンに使えば、他のドローンとの衝突防�Vに加え、軟��陸が�~単にできるようになる。今のドローンは�U御不�Δ砲覆辰���相官�Qの屋根に落ちた例もあり、人間の操�eテクニックに�咾�依�Tしている。このチップを使えば、周囲の����との�{�`を�Rりながら�O動的に軟��陸させることができるようになる。
図4 他社����との比較 出�Z：Intersil
さらに、�O動販売機内のジュースなどの商��をカウントする在�U管理や、スマートフォンのオートフォーカス、ゲーム機の�iに人が来るとスイッチが入るといった消�J電��の削��などに加え、ウェアラブルやヘルスケア関係のユーザーエクスペリエンスを高めるような����にも使えそうだ。
図5 Intersilのデザインキット チップは左のボードの中央に�Zいやや���屬砲△�
Intersilはデザインキット「Sand Tiger」（図5）を���Tしており、USBケーブル、GUIソフトウエア、�D扱説��書なども��いて250ドルで提供する。
