Le module Lidar 3D assure le traitement direct du temps de vol

STMicroelectronics a annoncé le VL53L9, un module LiDAR 3D à temps de vol direct (Direct Time-of-Flight, dToF) conçu pour fournir une détection haute résolution aux systèmes d’intelligence artificielle Edge à faible capacité de calcul. Ce module cible le traitement des données spatiales dans les domaines de la robotique, de l’automatisation industrielle, des bâtiments intelligents, des équipements de réalité virtuelle et des applications de santé.

Spécifications techniques et capacités de détection
Le module offre 2 268 zones de résolution organisées selon une grille de 54 x 42, associées à un champ de vision de 54° x 42°. Grâce à une technologie de capteurs SPAD (Single-Photon Avalanche Diode) empilés et rétroéclairés ainsi qu’à des éléments optiques de type métasurface, cette architecture permet une portée de détection allant de moins de 5 centimètres à 9 mètres avec une précision de 1 %.

Le module capture des données spatiales à une cadence de 100 images par seconde, permettant aux systèmes de cartographier des environnements 3D et de détecter en continu de petits objets.

Architecture et intégration de l’IA Edge
Le capteur utilise un éclairage global à double balayage au lieu du balayage par points traditionnel afin de réduire les artefacts de mouvement, d’éliminer les zones mortes et de capturer simultanément des images infrarouges 2D et des images de profondeur 3D complémentaires.

En intégrant le traitement direct du temps de vol sur une puce ainsi qu’un circuit intégré dédié à la gestion de l’alimentation, ce module ne nécessitant aucun étalonnage simplifie le traitement des données en aval. Cela permet aux applications d’Edge AI de fonctionner sur des microcontrôleurs disposant de ressources de calcul limitées.



Module Lidar de la série VL53L9CX

Domaines d’application et cas d’usage
Dans le domaine de la robotique, le module facilite la localisation et la cartographie simultanées (SLAM) ainsi que l’évitement d’obstacles pour la navigation autonome. Dans le secteur de l’automatisation industrielle, il permet une mesure volumétrique précise des réservoirs et des conteneurs dans le cadre d'application de suivi des stocks.

Dans les bâtiments intelligents, le capteur détecte la présence humaine et compte les occupants sans capturer d’images optiques identifiables, préservant ainsi la confidentialité des personnes.

Parmi les autres cas d’usage figurent la détection des chutes dans les environnements de santé et le suivi squelettique des doigts pour la reconnaissance des gestes dans les systèmes de réalité virtuelle.

Conception matérielle et compatibilité des interfaces
Les composants sont intégrés dans un boîtier refusionnable de 12,8 mm x 6,1 mm x 4,6 mm, compatible avec différents matériaux de verre de protection.

Le module fonctionne avec une double alimentation de 1,2 V et 3,3 V et transmet les données via les interfaces MIPI ou I3C afin de garantir sa compatibilité avec diverses architectures de processeurs. Il est certifié conforme à la norme de sécurité laser de classe 1.

Les premières livraisons en volume et la production de masse sont prévues pour début juillet 2026.



Image de la carte d'évaluation VL53L9CX

Contexte complémentaire
Cette section présente des spécifications techniques et des comparaisons concurrentielles qui n’étaient pas incluses dans l’annonce originale du produit.

Parmi les technologies comparables figure la série TMF882x d’ams Osram, qui propose une détection multizone mais prend généralement en charge jusqu’à 64 zones, alors que le module de STMicroelectronics atteint 2 268 zones.

Les capteurs d’image 3D Real3 d’Infineon utilisent une technologie de temps de vol indirect (Indirect Time-of-Flight, iToF), offrant des résolutions élevées pour les applications automobiles et mobiles, mais nécessitant généralement un post-traitement externe plus complexe que les modules dToF entièrement intégrés.

Grâce à l’intégration sur puce d’un circuit de gestion de l’alimentation et du traitement des données, la solution de STMicroelectronics réduit le nombre de composants externes nécessaires par rapport aux configurations concurrentes basées sur des capteurs discrets.

Publié avec l’assistance de l’IA par Natania Lyngdoh, rédactrice pour Induportals.

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