図1　�{(di┐o)�`を最�j(lu┛)200cm±2cmで�R定できるToFチップ　�j(lu┛)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��(sh┫)法に工夫がある。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(w┌ng)��して、反�o(j━)光が検出されるまでの時間を�R定することで�{(di┐o)�`を��(m┬ng)ることができる(図2)。ところが、��来の��(sh┫)法では、周囲の光が��(c┬)度に��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(p┴ng)られないという�L(f┘ng)点があった。

図2　発光信��(gu┤)と反�o(j━)光信��(gu┤)との位相差で検出する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(j━)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{(di┐o)�`から����との�{(di┐o)�`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��(sh┫)法では、光のパルスを?y┐n)��?j┫)�颪謀�て、光の発�o(j━)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����(j┫)�颪�らの反�o(j━)光を集め、届いたパルス信��(gu┤)の位相差に�_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(ku┛)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��(li│n)�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(lu┛)�{(di┐o)�`は、平�C����(j┫)�颪悩能j(lu┛)2m、3次元形�Xの����があれば最�j(lu┛)1.2~1.5m��度にとどまる。�R定可�Δ辺{(di┐o)�`を最�j(lu┛)2m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�{(di┐o)�`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�j(lu┛)2万ルクスまで�R定可��。

この����は、低い消�J電��で1m��度の比較的�]い�{(di┐o)�`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(ku┛)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��(d┛ng)く依�Tしている。このチップを使えば、周囲の����との�{(di┐o)�`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��(f┫)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。