《電子技術(shù)應(yīng)用》
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ToF+AI:意法半導(dǎo)體最新人體存在檢測(cè)方案令PC別具慧眼

2025-08-05
來源:意法半導(dǎo)體
關(guān)鍵詞: 意法半導(dǎo)體 TOF

人體存在檢測(cè)廣泛應(yīng)用于消費(fèi)、工業(yè)、安防等領(lǐng)域,目前主要有圖像傳感器、毫米波雷達(dá)及飛行時(shí)間(ToF)傳感器三種技術(shù)路線。圖像傳感器方案一直存在用戶隱私方面的短板,相較毫米波雷達(dá)方案,ToF則在功耗和技術(shù)復(fù)雜度方面更具優(yōu)勢(shì)。

日前,意法半導(dǎo)體(ST)發(fā)布了最新的第五代人體存在檢測(cè)方案?;谌律?jí)的ToF(Time-of-Flight)傳感器VL53L8CP及基于人工智能的專有算法,意法半導(dǎo)體為面向消費(fèi)端的筆記本、PC等應(yīng)用提供了更智能、更安全的一站式人體存在檢測(cè)方案。

四大優(yōu)勢(shì)成就影像產(chǎn)品優(yōu)秀業(yè)績(jī)

ToF相關(guān)的技術(shù)及產(chǎn)品來自于意法半導(dǎo)體成像子產(chǎn)品部。意法半導(dǎo)體成像子產(chǎn)品部個(gè)人電子、工業(yè)與大眾市場(chǎng)業(yè)務(wù)線總監(jiān)David MAUCOTEL介紹,個(gè)人電腦/筆記本領(lǐng)域的應(yīng)用是意法半導(dǎo)體影像業(yè)務(wù)部三個(gè)核心業(yè)務(wù)領(lǐng)域之一(另外兩個(gè)分別為智能手機(jī)前置攝像和后置攝像),主要應(yīng)用場(chǎng)景為人體存在檢測(cè)、人臉識(shí)別及安全應(yīng)用。

David介紹到,意法半導(dǎo)體影像業(yè)務(wù)始于1990年,歷經(jīng)25年的持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展,目前形成了四個(gè)產(chǎn)品系列,分別為3D深感、直接ToF模塊、環(huán)境光傳感器、2D攝像頭。這些產(chǎn)品取得了優(yōu)異的市場(chǎng)表現(xiàn):2D攝像頭累計(jì)向市場(chǎng)推出了10億顆產(chǎn)品,全局快門攝像頭的市場(chǎng)份額位居全球第一;飛行時(shí)間模塊以及3D飛行時(shí)間的傳感器全球整體出貨量已經(jīng)超過二十億單位,銷售量全球排名第一;環(huán)境光和接近檢測(cè)傳感器的全球出貨量超過五億;包括超表面光學(xué)技術(shù)晶圓加工的多功能透鏡在內(nèi)的透鏡產(chǎn)品,全球出貨量已經(jīng)超過2.5億片。

是什么能夠讓ST在全球競(jìng)爭(zhēng)當(dāng)中脫穎而出?David表示,意法半導(dǎo)體影響產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)主要源自四個(gè)方面。

首先是先進(jìn)的技術(shù)節(jié)點(diǎn)。ST可以在12英寸三百毫米的晶圓上實(shí)現(xiàn)3D堆疊技術(shù),可以在晶圓的頂部實(shí)現(xiàn)一個(gè)像素陣列的形成,而在它的數(shù)據(jù)核下方,可以通過混合鍵合的堆疊實(shí)現(xiàn)晶圓的夾層,下方是一個(gè)晶圓陣列,以及包括完成相關(guān)的加工。這就能夠進(jìn)一步降低生產(chǎn)的成本,同時(shí)也能夠幫助產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)頂級(jí)的性能表現(xiàn)。

第二是基于先進(jìn)的整套系統(tǒng)集成技術(shù),意法半導(dǎo)體可以向市場(chǎng)提供一站式的交鑰匙的解決方案。意法半導(dǎo)體可以不依賴外部合作伙伴來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的制造,例如,可以在深圳的工廠實(shí)現(xiàn)將無源器件、激光器、 微光學(xué)、基板集成到一個(gè)微模塊中,這一點(diǎn)也是在市場(chǎng)上獨(dú)一無二的能力。

第三點(diǎn)是意法半導(dǎo)體對(duì)于產(chǎn)品差異化、智能化的不懈追求。意法半導(dǎo)體不會(huì)一味地跟進(jìn)市場(chǎng)當(dāng)中的技術(shù),而是希望在芯片當(dāng)中能夠?qū)崿F(xiàn)更多的差異化功能。

最后,也是最獨(dú)特的一點(diǎn),也就是意法半導(dǎo)體的生態(tài)系統(tǒng)。對(duì)于攝像頭來說,意法半導(dǎo)體提供的是交鑰匙的一站式的解決方案,意法半導(dǎo)體能夠和全球的合作伙伴通力合作,來提供光學(xué)的封裝和模塊,確保攝像頭業(yè)務(wù)能夠提供高質(zhì)量的服務(wù)。同時(shí),還能夠提供和攝像頭以及影像產(chǎn)品所配套的評(píng)估套件,以及相關(guān)的一些設(shè)計(jì),能夠幫助客戶的產(chǎn)品快速進(jìn)入市場(chǎng)。

不視而“見”,保證用戶無隱私泄露之憂

基于圖像技術(shù)實(shí)現(xiàn)人體存在檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)比較成熟,意法半導(dǎo)體緣何另辟蹊徑,致力于打造基于飛行時(shí)間測(cè)距的人體存在檢測(cè)技術(shù)?對(duì)于用戶隱私泄露的避免、提升用戶安全體驗(yàn)是ToF路線得到用戶青睞的重要原因。

意法半導(dǎo)體成像子產(chǎn)品部業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)Herve GROTARD介紹,意法半導(dǎo)體在人體存在檢測(cè)方面所有產(chǎn)品的組合,都源于2019年的消費(fèi)電子展(CES)。在2019年消費(fèi)電子展期間,意法半導(dǎo)體憑借ST Presence的一站式解決方案獲得了創(chuàng)新大獎(jiǎng)。發(fā)展至今,采用意法半導(dǎo)體人體存在檢測(cè)方案的PC機(jī)已超過280款。

Herve GROTARD介紹,意法半導(dǎo)體之所以推出ST Presence,在于與許多個(gè)人電腦客戶的交流中,感受到用戶對(duì)于電腦的兩個(gè)重要訴求——能耗更低、安全性更高。ST Presence的推出正是旨在解決用戶的上述痛點(diǎn)。

Herve GROTARD表示,意法半導(dǎo)體的人體存在檢測(cè)方案的重要優(yōu)點(diǎn)就是ToF是一個(gè)傳感器,而不是攝像頭,所以它不會(huì)生成圖像,對(duì)于客戶來說,就可以實(shí)現(xiàn)完全的隱私保護(hù)。

另一方面能夠帶給用戶的巨大價(jià)值就是能夠?qū)崿F(xiàn)低功耗。意法半導(dǎo)體所推出的新一代人體存在檢測(cè)解決方案,功耗不足兩毫瓦,這主要是因?yàn)樗捎玫膫鞲衅鞒叽绾苄?、分辨率沒有采用很高,軟件架構(gòu)也比較簡(jiǎn)單。整體方案及算法對(duì)算力的需求很低。

AI加持,多項(xiàng)全新功能助力降耗與安全

意法半導(dǎo)體成像子產(chǎn)品部創(chuàng)新應(yīng)用經(jīng)理Olivier LEMARCHAND詳細(xì)介紹了第五代人體存在檢測(cè)方案的創(chuàng)新功能。

(1)離席自動(dòng)鎖屏(Walk-Away Lock)。該功能可以幫助監(jiān)測(cè)在筆記本電腦之前的用戶。如果檢測(cè)到用戶離開了筆記本電腦,那可以出于安全目的,快速的鎖屏,以保障設(shè)備本身的安全,并且在幾秒之后快速地讓設(shè)備進(jìn)入到睡眠模式,從而能夠達(dá)到節(jié)能的效果。

(2)自適應(yīng)調(diào)光(Adaptive Dimming)。這是一個(gè)能夠幫助實(shí)現(xiàn)更多節(jié)能的方式,該功能實(shí)現(xiàn)是通過人體頭部朝向檢測(cè)而實(shí)現(xiàn)。當(dāng)檢測(cè)到用戶頭部沒有朝向屏幕時(shí),自動(dòng)調(diào)暗屏幕,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

(3)看屏喚醒(Wake on Attention)。它不僅能夠幫助檢測(cè)到用戶正在靠近筆記本電腦,同時(shí)還能夠幫助檢測(cè)到用戶的眼睛是不是真的開始盯著這個(gè)屏幕,能夠真正的和筆記本互動(dòng),之后,能夠幫助客戶實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的睡眠喚醒,并且觸發(fā)Windows Hello登錄。

(4)多人檢測(cè)(MPD)。該功能能夠檢測(cè)到除用戶外是否有其他人在偷看屏幕,在發(fā)現(xiàn)有人偷窺時(shí)提醒用戶,從而進(jìn)一步提高安全性。這一算法最多可以檢測(cè)到四四個(gè)人,也就是除了主用戶以外的其他三個(gè)人。

(5)手勢(shì)/手部姿態(tài)識(shí)別。在第五代的ST Presence當(dāng)中,ST引入了兩種手勢(shì)檢測(cè)的方法。第一種是傳統(tǒng)的動(dòng)作手勢(shì),也就是經(jīng)常所做的向左向右、上下、點(diǎn)擊。第二種是一個(gè)比較新的方法,叫做手部姿勢(shì),可以幫助實(shí)現(xiàn)如喜歡不喜歡等類似的選擇。

(6)身體姿勢(shì)檢測(cè)。Olivier介紹到,這也是今年所推出的一個(gè)全新功能,還處于概念驗(yàn)證的階段,尚未在市場(chǎng)部署,這個(gè)功能將在明年正式上市。該功能能夠幫助用戶檢測(cè)出他們目前是處于不良的坐姿和姿勢(shì),并提醒用戶在PC前要保持一個(gè)良好的坐姿。

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通過上述多項(xiàng)全新功能,意法半導(dǎo)體的第五代人體存在檢測(cè)方案能夠使筆記本電腦、PC機(jī)實(shí)現(xiàn)約20%的能耗降低,并且通過更多的交互方式,提升用戶體驗(yàn)和安全性。


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