意法半导体公司推出用于人体存在检测的图像传感器解决方案

2025-07-04

服务于全领域电子应用的全球半导体领导者意法半导体（纽约证券交易所代码：STM）推出适用于笔记本电脑、个人电脑、显示器及配件的新型人体存在检测（HPD）技术，在提升安全性与隐私保护的同时，实现每日功耗降低超 20%。ST 的专有解决方案将市场领先的 FlightSense™飞行时间（ToF）传感器与独特 AI 算法相结合，支持免手动快速 Windows Hello 身份验证，并带来延长电池寿命、用户隐私保护及健康提醒等多重优势。

意法半导体成像子集团执行副总裁兼总经理 Alexandre Balmefrezol 表示：“基于近年来超过 260 款搭载 ST FlightSense 技术的笔记本电脑和 PC 机型的集成经验，我们期待新的 HPD 解决方案能助力设备实现更高能效、更强安全性与更优用户体验。随着 AI 与传感器技术的持续进步，硬件与软件集成度不断提升，我们有望看到更复杂、更直观的设备交互方式，而 ST 正处于引领这一市场趋势的最佳位置。”

Yole Group 成像首席分析师 Florian Domengie 博士指出：“自 2023 年以来，消费级 3D 传感在更好的用户体验、安全性、个人机器人、空间计算及增强摄影与流媒体需求的推动下获得新动能。飞行时间（ToF）技术正从智能手机和平板电脑扩展至无人机、机器人、AR/VR 头显、家用投影仪及笔记本电脑。2024 年，ToF 模块收入达 22 亿美元，预计到 2030 年将达 38 亿美元（复合年增长率 9.5%）。紧凑且经济的多区域直接 ToF 传感器正逐步兴起，以提升笔记本电脑体验并开启新应用场景。”

第五代交钥匙 ST 解决方案

通过从设计层面集成硬件与软件组件，新的 ST 解决方案基于 FlightSense 8x8 多区域飞行时间传感器（VL53L8CP）与专有 AI 算法，构成可直接部署的系统，支持人体存在检测、多人检测及头部朝向追踪等功能。这一集成化为原始设备制造商（OEM）提供了无需额外开发的独特即用型解决方案。

该第五代传感器还集成了手势识别、手部姿势识别及通过人体姿势分析实现的健康监测等先进功能。

ST 的人体存在检测（HPD）解决方案支持以下增强功能：

-- 自适应屏幕调光：追踪头部朝向，在用户视线移开时调暗屏幕，功耗降低超 20%。

-- 离座锁屏与注意力唤醒：用户离开时自动锁定设备，返回时唤醒，提升安全性与便利性。

-- 多人检测：当有人从旁窥视时向用户发出警报，强化隐私保护。

定制 AI 算法

意法半导体实施了全面的基于 AI 的开发流程，涵盖从数据收集、标注、清洗、AI 训练到集成至消费级产品的全环节。这一工作依托数千条来自多样化来源的数据记录，包括工作人员数月间上传的个人就座与移动数据，实现 AI 算法的持续优化。

一项重要成就是将概念验证（PoC）转化为成熟解决方案，仅使用 8x8 像素的距离数据即可检测笔记本电脑用户的头部朝向。这一成功源于缜密的开发过程，包括四次全球数据采集活动、一年内 25 个版本迭代，以及对 AI 训练数据的严格质量控制。该方法还涉及针对 VL53L8CP 测距数据的定制预处理方法，以及四种专用 AI 网络的设计：存在 AI、头部朝向（HOR）AI、姿势 AI 和手部姿势 AI。其中，VL53L8CP ToF 传感器通过优化各区域信噪比（SNR），为这些成果的实现发挥了关键作用。

增强用户体验与隐私保护

ToF 传感器无需捕获图像或依赖摄像头，确保用户隐私完全不受侵犯，这与此前基于网络摄像头的解决方案不同。

自适应屏幕调光：

-- 利用 AI 算法分析用户头部朝向，当用户视线离开屏幕时，系统逐步调暗显示以节省电量。

-- 通过最小化能耗延长电池续航。

-- 借助 AI 算法优化低功耗表现，可无缝集成至现有 PC 传感器中枢。

离座锁屏（WAL）与接近唤醒（WOA）：

-- 当用户离开时，ToF 传感器自动锁定 PC，返回时唤醒设备，无需手动操作。

-- 该功能增强安全性，保护敏感数据，并提供无缝免手动的用户体验。

-- 先进的滤波算法可防止误触发，确保系统不受过往行人干扰。

多人检测（MPD）：

-- 系统可检测屏幕前的多人，并在有人从旁窥视时向用户发出警报。

-- 通过防止未经授权查看敏感信息来强化隐私保护。

-- 先进算法可区分主要用户与附近其他人员。

来源：Image Sensors World