Melexis: Erster Automotive-qualifizierten Single-Chip VGA-ToF-Sensor an

Der MLX75027 ist eine System-on-Chip-Lösung (SoC), die Bilder mit VGA-Auflösung (640 x 480 Pixel) in einem einzigen BGA-Gehäuse erfasst und verarbeitet. Da sich die Branche derzeit auf halbautonome Fahrzeuge konzentriert, bringen Fortschritte bei ADAS viele Vorteile mit sich. Die Überwachung im Fahrzeug dient heute dazu, den Fahrer und andere Insassen eines Fahrzeugs zu überwachen – als Benutzerschnittstelle sowie aus Gründen der Sicherheit. Der MLX75027 stärkt dabei die Führungsposition von Melexis, da er der erste Single-Chip VGA-ToF-Sensor der Branche ist. Der MLX75027 verwendet eine modulierte Lichtquelle und eine optische Laufzeitmessung, um ein dreidimensionales Bild des Fahrzeug-Innenraums zu erstellen, mit dem sich Personen und Objekte überwachen und Gesten erkennen lassen. Der Sensor kann auch außerhalb des Fahrzeugs zur Erkennung freier Räume und Hindernisse wie Fußgänger in Kollisionswarn- und Navigationsanwendungen verwendet werden. Der Betriebstemperaturbereich des MLX75027 reicht von -40 bis + 105 °C. „Dies ist die nächste und vielleicht bedeutendste Erweiterung unseres Angebots, das sich auf Automotive-Anwendungen mit ToF-Technologie konzentriert“, erklärte Gualtiero Bagnuoli, Marketing Manager Optical Sensors bei Melexis. „Dies stärkt nicht nur unsere Führungsposition in diesem Bereich, sondern bietet Tier-1- und Tier-2-Herstellern eine Single-Chip-Lösung, die wirklich dazu beitragen könnte, die Automobilindustrie zu revolutionieren“, so Bagnuoli. Zu den wesentlichen Leistungsmerkmalen des MLX75027 zählt die Unterstützung von Modulationsfrequenzen bis zu 100 MHz. Dadurch können Hersteller das volle Potenzial von VCSEL nutzen, um eine hohe Entfernungsgenauigkeit zu erzielen. Darüber hinaus unterstützt der Sensor eine Bildrate von bis zu 135 fps, womit sich schnell bewegende Objekte erkennen und verfolgen lassen. Der Sensor bietet eine geringe Verlustleistung von nur 230 mW bei 30 fps mit einer Versorgung, die nur drei Spannungsbereiche (2,7; 1,8 und 1,2 V) erfordert, was das Systemdesign vereinfacht und die Kosten des Stromversorgungsmoduls verringert. Der MLX75027 nutzt die Sony Semiconductor Solutions Corporation Back Illumination technologie und bietet fortschrittliche Funktionen wie programmierbare Bereiche von Interesse, kontinuierliche oder getriggerte Betriebsmodi und horizontale/vertikale Flip-Bildmodi. Zu den Schnittstellen auf Systemebene zählen der serielle Datenausgang CSI-2, MIPI D-PHY und I2C. Der MLX75027 wird durch das Evaluierungskit EVK75027 unterstützt, das eine komplette ToF-Kamera darstellt, die direkt an einen PC angeschlossen werden kann, um Tiefenkartendaten zu visualisieren und aufzuzeichnen. Auch der direkte Zugriff auf viele Konfigurationseinstellungen des MLX75027 ist über das Kit möglich. Das Kit besteht aus vier gestapelten Leiterplatten, die (von oben nach unten) Folgendes umfassen: die Beleuchtungsplatine, die ToF-Sensorplatine, eine Schnittstellenplatine und eine Prozessorplatine. Die Leiterplatten lassen sich auch abnehmen, und der Sensor lässt sich an eine andere Prozessorplatine anschließen. Auch eine andere Beleuchtungseinheit kann zum Einsatz kommen. Eine grafische Benutzeroberfläche für Windows ermöglicht die Visualisierung von Tiefenkarten sowie die grundlegende Aufzeichnung, Analyse und Konfiguration. Um die Entwicklung kundenspezifischer Software zu unterstützen, steht auch ein MATLAB SDK und ein C-API bereit. Durch die hohe Flexibilität des Evaluierungskits kann sich jeder Entwickler schnell das erforderliche Systemwissen und die Produkterfahrung für die Entwicklung seiner eigenen Anwendung aneignen. Das Evaluierungskit EVK75027-110-940-1 ist ab sofort mit 940nm-VCSEL-Beleuchtung und 110°-Sichtfeldoptik mit integriertem Bandpassfilter über Melexis-Distributoren erhältlich. Muster des MLX75027 stehen ab Juli 2019 zur Verfügung. Anmerkung: Der MLX75023, der 2014 auf den Markt kam, war der weltweit erste, Automotive-qualifizierte Time-of-Flight-Sensor, der in ein Serienfahrzeug integriert wurde. Nach der Übernahme von SoftKinetic durch Sony unterzeichnete Melexis im Jahr 2015 einen Lizenzvertrag mit Sony, um die DepthSense-ToF-Technologie in seine Produkte zu integrieren. Im Jahr 2017 führte das Unternehmen einen kompletten QVGA-Chipsatz und ein Evaluierungskit ein, um die Entwicklung und Marktakzeptanz zu beschleunigen – gefolgt von der zweiten Genration mit doppelter Leistungsfähigkeit im November 2018. Der MLX75027 stärkt das Know-how und die Führungsposition von Melexis in diesem Anwendungsbereich.