TOF图像传感器IC出货量超过100万颗的Melexis为汽车ToF 3D成像技术提供完整的产品组合
人们曾一度认为飞行时间 (ToF) 是汽车行业中一种独特而又陌生的技术。由于缺乏汽车级传感器,加之尚未形成一个成熟的生态系统,该技术成本高昂,因此未能得到广泛应用。
ToF传感器本身分辨率相对较低也是一个制约因素,由于视野 (FoV) 狭窄或宽视野空间分辨率不足,因此应用十分有限。
随着更多主动安全标准(例如NCAP)的推出以及L4和L5级无人驾驶汽车对更多功能的解锁,ToF技术迎来了新的发展势头,不再局限于车内应用。现在,ToF技术已在近距离保护等外部应用中进行评估,因为它不仅结合了高分辨率和近距离精确深度信息,还填补了摄像头和雷达等远距离系统的空缺。
显然,应用的多样性预示着特定传感器的到来,业界也因此能够选择更合适的解决方案并提高性价比。
ToF技术的独特之处在于,它能够将环境光不敏感的高分辨率图像和距离测量相结合。今天,2D图像传感和雷达已广泛应用于汽车行业。
在距离测量的应用中,雷达技术是非常强大的,它可以检测到很小的运动情况,但是在空间分辨率方面却非常受限。ToF技术可提供中等分辨率图像和距离信息,可视等同为2D 图像传感器和雷达的结合。
根据具体需求,TOF技术可以替换上述两种技术,或者作为这两种技术的补充提供更高的可靠性。MELEXIS已经开始投资TOF技术。随着越来越多的应用开始采用单系统支持,人们对基于ToF的系统也表现出了浓厚的兴趣。
前期,人们把重点放在经汽车验证的ToF传感器的研发上;如今,业界需要一套如Melexis所提供的完整的产品组合。下面我们将以两个典型应用为例:手势识别和车内监控。
一、手势识别
第一代手势识别系统通常限于中控台周围的受限中控区域。它的视野相对狭窄,距离范围有限,但深度精度已相当不错。QVGA分辨率 (320x240px) 已经够用了,同时高性价比的LED照明也能满足性能需求。
在相同的分辨率下,利用宽视野可以完全覆盖两个前排座椅。手臂、头部和其他较大目标均可实现跟踪,但手指尚无法跟踪。
新一代手势识别系统的目标仍是在更宽广的区域中实现手指检测。因此,可能需要具有更高分辨率的ToF传感器(例如VGA)来提供具备足够空间分辨率的宽视野,从而准确检测和跟踪手指运动。
二、车内监控
Melexis 飞行时间车内应用概述
人数统计和人在车辆中的位置探测可以通过QVGA分辨率的传感器IC (320x240px) 来实现。
在收集驾驶员生物力学和认知状态的详细信息时,对分辨率和深度精度的要求也变得更高。
使用3D成像数据可以准确探测驾驶员的身体姿势、头部位置和手部位置。例如,可以确认驾驶员是否目视前方,并将手放在方向盘上,即“手握方向盘”。
3D信息可用来判断驾驶员重新介入的生物力学反应时间,并与车辆所计算的进行安全余量测量的视界进行比较。如果驾驶员反应不够迅速,ADAS就会意识到它需要在发生潜在危险情况时进行介入。
这类应用需要更高的深度和精度。在任何需要高深度精度的情况下,必须使用VCSEL 代替高性价比的LED,因为VCSEL的调制频率远远高于LED的典型最大工作频率(VCSEL可高达 100 MHz)。
汽车产业的飞行时间服务
在汽车行业光学飞行时间技术领域,Melexis一直遥遥领先。
第一代 MLX75023:Melexis飞行时间第一代MLX75023 ToF图像传感器IC经AEC-Q100认证,自2015年发布以来一直沿用至今,主要用于手势识别的人机界面 (HMI)。
第二代 MLX75024 + MLX75123:第二代QVGA芯片组MLX75024 + MLX75123的日光鲁棒性得到进一步加强,主要用于车内监控和外部应用。
MLX75024 ToF传感器IC具有相同的分辨率 (320 x 240px) 和业界领先的环境光耐受力,同时灵敏度较上一代产品提升了一倍,可在较低的光照水平下工作,同样的性能情况下照明功率需求降低30%。
第三代 MLX75027:2019年3月,第三代VGA ToF传感器IC MLX75027面世。
MLX75027的主要特性之一是支持高达100MHz的调制频率,使制造商能够充分发挥VCSEL的性能,实现更高的距离精度。此外,该传感器IC支持高达135 FPS的距离帧率,可以检测并跟踪快速移动的物体。在30FPS 下,MLX75027的功耗仅为230 mW ,其电源方案只需 3 个电压域(2.7V、1.8V 和 1.2V),可简化系统设计并有助于降低电源单元成本。
Melexis拥有目前业界最全面的汽车ToF产品组合,同时更多新产品即将推出,客户可以在精度、分辨率和集成度等方面为其系统选择最佳传感器产品。
这几代产品均采用相同的外形尺寸,方便现有客户轻松实现产品转换,同时还开发了一款综合评估套件,帮助设计人员在开发针对新项目的解决方案时缩短交付时间,并大幅节约成本。
在Melexis,凭借第一代MLX75023 设计出了首款满足车规要求的ToF传感器IC。这证明Melexis具备了严格按照汽车质量标准设计和生产新技术的能力。Melexis非常荣幸地在2019年率先实现TOF图像传感器IC出货量超过100万颗的重大里程碑。
TOF 与 2D + NIR:
当比较2D+NIR系统和TOF 3D系统的总体系统成本时,处理器是非常重要的部分。
2D+NIR系统通常会有更高的分辨率(100 万像素,升级为 200 万像素甚至 400 万像素),这意味着2D+NIR处理器需要处理更多的像素,2D系统需要更大更昂贵的处理器。
使用ToF可以获得深度信息,而基于2D的系统需要进行额外处理以预估深度信息,也就是说,2D系统需要进行更多处理才可实现类似功能。
即使进行更多处理,2D系统的深度精度也远低于 ToF。当对深度精度需求较高时,ToF技术无疑就是最佳选择。
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【产品】汽车级单芯片TOF图像传感解决方案MLX75027,集成传感器与信息处理单元,有官方评估套件
MLX75027是Melexis公司 新推出的业界首款汽车级单芯片TOF图像传感解决方案,非常适合应用于手势识别、驾驶员监控、人员或障碍物检测以及交通监控等方面。MLX75027作为一款片上系统SOC,具备了在单片封装中提供VGA分辨率的图像传感以及信息处理功能。解决方案支持640 x 480的像素点,像素点10 x 10 µm,支持850和940 nm的波长,帧率最高可达135 FPS。
迈来芯TOF传感器MLX75023替代EPC660,刷新率更快,结构更紧凑
迈来芯TOF传感器组合MLX75023与MLX75123集成光源控制,12bit并行摄像头接口,速率最高达 80 Mpix/s,工作温度范围为-40°C~+105°C,通过 AEC-Q100 认证,可完美替换EPC660。
【产品】全集成的光学飞行时间图像传感器IC MLX75026,具有320×240像素阵列
Melexis(迈来芯)推出的MLX75026是一款全集成的光学飞行时间图像传感器IC,具有基于DepthSense®像素技术的QVGA(320×240)像素阵列。目标应用包括工业、零售、物流和智能城市中的汽车驾驶员监控(DMS)、车内监控 (ICM)、外部保护以及机器人技术、自动运输(AGV)、人员和3D物体检测等。
【方案】高动态高速TOF相机优选元器件方案
描述- 本方案通过采用Melexis公司汽车级的高动态高速TOF传感技术、EPC公司的eGaN工艺的高速、低RDS(on)晶体管及其相关器件,帮助TOF相机实现高动态高速测量,避免红爆现象并可在强日光下工作,同时帮助降低发热量,提升可靠性,产品应用更广泛。
型号- EPC2212,EPC2016,MLX75023,FC-12M,MLX75024,MLX75123,EPC2032,EPC2031,SGM41285,EFM32TG11,EFM32ZG,SG-8018,EPC2202,SGM6607,FA-20H,EPC2206,EPC2021,EPC2022,TSX-3225,SGM6232,PH,SGM220,SGM601X,FA-128,FC-135,RX8010SJ,EFM32HG,MGV
电子商城
品牌:MELEXIS
品类:Time-of-Flight Companion Chip
价格:¥126.4112
现货: 1,295
品牌:MELEXIS
品类:Automotive VGA TOF sensor
价格:¥638.1912
现货: 11
品牌:MELEXIS
品类:smart LIN Driver for small motors
价格:¥78.3170
现货: 135,657
品牌:MELEXIS
品类:smart LIN Motor Driver
价格:¥28.7710
现货: 91,000
品牌:MELEXIS
品类:3-wire hall effect Latch
价格:¥1.7951
现货: 58,883
品牌:MELEXIS
品类:Integrated Current Sensor IC
价格:¥15.3811
现货: 50,899
现货市场
服务
Ignion可支持多协议、宽频段的物联网天线方案设计,协议:Wi-Fi、Bluetooth、UWB、Lora、Zigbee、2G、3G、4G、5G、CBRS、GNSS、GSM、LTE-M、NB-IoT等,频段范围:400MHz~10600MHz。
最小起订量: 2500 提交需求>
可贴片样板PCB尺寸范围50*50~910*600mm,设备贴装最小元件尺寸:01005,设备贴装最小pitch(IC类)元件:0.15mm;设备贴装最小pitch(BGA类)元件:0.2mm。
最小起订量: 1pcs 提交需求>
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