很多应用需要在不接触实际物体的情况下，感测物体的存在或距离。这种接近感应需求催生了众多竞争性解决方案，包括光学飞行时间 (ToF) 传感器。虽然这些传感器非常精确，但其成本一直非常昂贵，并且实施复杂；不过最近的解决方案已经显著简化了此类技术的使用。

使用接近感应的产品列表包括相机自动对焦系统、机器人和无人机、各种浴室装置，以及自动门的门禁传感器。这里只是举了几个例子，此类产品列表还在不断扩大。竞争性的接近感应技术首先是简单的红外线和超声波传感器，再逐渐发展到更复杂的传感器系统，例如使用神经网络的立体视频摄像机。

所有这些技术都存在局限性，并且可能需要人工智能来实施复杂任务，例如自主驾驶车辆的对象识别和跟踪，但对于分配纸巾和肥皂这样的任务，这些技术又显得大材小用了。设计人员面临着不断缩紧的预算和日益紧迫的设计时间窗口，他们需要最大程度地减少成本、空间和设计时间。

一种替代型接近感应解决方案是 ToF 传感器。它们通过测量光子从传感器发射到物体并反射回来的往返时间，测量与目标物体之间的距离。截止目前，一直是很难以低成本快速地实施 ToF 设计，但新一代高度集成的低成本 ToF 传感器让我们能够将高度精确的非接触式感应技术带入低成本设计中。

本文将讨论包括 ToF 传感器在内的距离测量技术在各种距离感测和手势识别应用中的演进和使用情况。接着，本文将描述 ToF 传感器技术的工作原理，最后还将介绍一些最新的解决方案及其入门使用方法。

早期的接近传感器

1972 年推出的宝丽来 SX-70 即拍即得相机采用了众多创新技术，其中包括一种三反光学设计折叠了扁平的 Fresnel 镜头、一个扁平 6 伏电池内置在即时胶片封装中，以及一个十次使用的 Flash Bar 闪光灯。但是，宝丽来在 SX-70 中引入的一种影响最大的技术莫过于 Sonar 自动对焦系统。这种系统最初出现在 1978 年推出的宝丽来 SONAR OneStep 相机中(图 1)。SONAR 自动对焦系统采用了创新的超声波传感器，既可用于发射超声波测距脉冲，又可用于接收反射的超声波能量。

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