Jste zde

Senzor ToF s rozlišením QVGA s integrovaným IR pásmovým filtrem

Melexis vyvinula novou verzi 3D kamery s plně integrovaným filtrem infračerveného pásma (IRBP). Jedná se o ToF senzor MLX75026. Díky integraci IRBP již není nutné do objektivu přidávat samostatný IR filtr. Toto řešení je v oboru jedinečné. Integrace filtru snižuje složitost návrhu, snižuje náklady a zároveň poskytuje větší volnost při výběru čočky.

Globální výrobce mikroelektroniky Melexix rozšířila portfolio o třetí generaci ToF senzorů o senzor MLX75026 s IRBP (integrated infrared bandpass filter) s rozlišením QVGA a kvalifikací AEC-Q100. MLX75026 je zaměřen na aplikace v automobilovém průmyslu jako je monitorování řidiče (DMS), ovládání gesty, bezpečnostní aplikace související s aktivací airbagů, head-up displeje (HUD – průhledový displej). Své uplatnění nalezne také v průmyslových aplikacích jako jsou automaticky naváděná vozidla (AGV), bezpečnostní vstup do výtahu a (kolaborativní) robotika.

Infračervený filtr je povinný v každé aplikaci ToF, jelikož infračervené světlo snižuje dynamický rozsah senzoru. Jeho dodatečná instalace značně zesložiťuje konstrukci a omezuje výběr čočky. Správný výběr IR filtru není triviální. Propustné pásmo musí být přizpůsobeno osvětlení a filtr musí přijímat světlo ze širokého rozsahu při minimálním spektrálním posunu (opticky tvrdý filtr). Musí se použít speciální ToF čočka, která má nízké clonové číslo.

Melexis je jediným výrobcem senzoru ToF, který má integrovaný IR filtr, a tím celá tato problematika odpadá a lze se jen soustředit na aplikační část ToF senzoru. MLX75026 nabízí softwarovou kompatibilitu s dalšími senzory MeFlex gen 3 ToF.

MLX75026 s IRBP filtrem má rozlišení QVGA (320 x 240 pixelů) s optickým formátem 1/4 palce a podporuje vlnovou délku 940 nm. Konfigurace se provádí přes rozhraní I2C a výstupní data jsou k dispozici na rozhraní CSI-2. Vysoká integrace, malá velikost a nízká spotřeba energie senzoru ve spojení s integrací IR filtru umožňuje návrh kompaktních a cenově výhodných ToF kamer pro automobilové, průmyslové a spotřebitelské aplikace.

Vlastnosti

  • Podporuje vlnovou délku 850 i 940 nm
  • Integrovaný 940nm úzkopásmový propustný filtr
  • Rozlišení QVGA (320 x 240 pixelů)
  • Přesnost na velké vzdálenosti díky programovatelným modulačním frekvencím až 100 MHz
  • Odečet v plném rozlišení až 180 fps (distanční rámečky ve 4fázové konfiguraci)
  • 1/4 palcový optický formát
  • Doba odečtu 0,8 ms
  • 2 datové linky
  • Podpora techniky předzpracování dat tzv. binning (2x2, 4x4, 8x8), režimy horizontálního zrcadlení a vertikálního převrácení obrazu
  • Trvalý nebo spouštěcí provozní režim
  • Konfigurovatelné přes I2C (až 400 kHz)
  • Sériový datový výstup CSI-2, MIPI D-PHY
  • Vestavěné teplotní čidlo
  • Velikost: 9,2 x 7,8 x 1,0 mm (80 pinů)
  • Rozsah okolní provozní teploty: -40 až +105 °C
  • Kvalifikace AEC-Q100 (stupeň 2)

Sledování očí řidiče založené na 3D ToF senzorech

Eyeware a Melexis spojily své síly a vytvořily pokročilý systém monitorování (DMS). Tato spolupráce demonstruje robustnost a širší rozsah monitorování pohybu hlavy, kterého lze dosáhnout pomocí technologie Time-of-Flight.

Vývojová sada

EVK75026+, který obsahuje Xilinx Zynq Ultrascale+ MPSoC, čtyřnásobně zvyšuje šířku pásma dat a snímkovou frekvenci předchozí vývojové sady EVK75026, přičemž zabírá přibližně polovinu mechanické velikosti. Programovací rozhraní (API) napsané v jazyce C podporuje jazyk Matlab i Python. Tato vylepšená verze vývojové sady zatím není k dispozici. Nicméně se tak lišit nebude od své předchozí varianty EVK75026.

MLX75026 umožňuje 3D zobrazování v reálném čase v rozlišení QVGA s nepřekonatelnou přesností a odolností proti slunečnímu záření. Vývojová sada je kompletní kamera, kterou lze připojit přímo k počítači a ihned můžeme vidět obraz, pořizovat si záznam a provádět analýzu dat v reálném čase. Současně máme přístup ke snadné konfiguraci.

Sada se skládá ze čtyř desek (shora dolů: osvětlovací deska, deska snímače TOF, deska rozhraní a deska procesoru). Pro vývoj vlastního SW je k dispozici MATLAB SDK a C API. Tato sada má 110° horizontální zorné pole s podporou vlnové délky 940 nm VCSEL určeným pro automobilový průmysl.

Vlastnosti

  • MLX75026 QVGA ToF senzor
  • 110° FOV při 940 nm
  • Modulační frekvence v rozsahu 4 až 100 MHz
  • Vyměnitelná optika senzoru (standardní držák S)
  • Údaje o vzdálenosti a spolehlivosti při max. 35 FPS
  • Režimy nezpracovaných dat
  • Visualizer, C API a Matlab SDK

 

Více informací o senzoru MLX75026: https://www.melexis.com/en/product/MLX75026/Gen-3-Single-chip-QVGA-time-of-flight

Více informací o vývojové desce EVK75026+: https://www.melexis.com/en/product/EVK75026/Gen-3-QVGA-time-of-flight-sensor-evaluation-kit

Hodnocení článku: