Hohe Unempfindlichkeit bei Sonneneinstrahlung und erweiterter Temperaturbereich beschleunigen die Entwicklung kompakter und robuster 3D-ToF-Kameras

Melexis, weltweiter Anbieter innovativer Mikroelektroniklösungen, stellt ein Chipset und Evaluierungskit vor, mit dem sich die Umsetzung robuster ToF-3D-Bildverarbeitungslösungen (Time-of-Flight) in anspruchsvollen Umgebungen vereinfacht und beschleunigt. Mit dieser neuesten Ergänzung verstärkt Melexis seine Kompetenz und sein Know-how im Bereich der ToF-Lösungen für Automotive und darüber hinaus. Das Chipset stellt eine komplette ToF-Sensor- und Steuerungslösung dar, unterstützt QVGA-Auflösung und bietet eine hohe Unempfindlichkeit gegenüber Sonneneinstrahlung sowie einen Betriebstemperaturbereich von -40 bis +105 °C. Mit dem Evaluierungskit können Entwickler das automotive-qualifizierte Chipset testen und sofort mit der Entwicklung ihrer eigenen kundenspezifischen Hardware und Anwendungssoftware beginnen.

Das Chipset vereint Melexis’ ToF-Sensor MLX75023 im optischen Format 1/3 Zoll sowie den MLX75123, einen Companion-IC, der den Sensor und die Beleuchtungseinheit ansteuert sowie Daten an einen Host-Prozessor liefert. Damit lässt sich die Anzahl der Bauelemente minimieren und die Größe von 3D-ToF-Kameras verringern. Das modulare QVGA-Evaluierungskit EVK75123 wurde für maximale Flexibilität ausgelegt, vereint eine Sensorplatine mit dem Chipset, ein Beleuchtungsmodul, eine Schnittstellenkarte und ein Prozessormodul.

Der MLX75023-Sensor bietet QVGA-Auflösung (320 x 240 Pixel) und beste Hintergrundlichtunterdrückung bis zu 120 klux. Der IC liefert Rohdaten innerhalb von 1,5 ms und kann somit schnelle Bewegungen verarbeiten. Der Steuerchip MLX75123 bietet eine parallele 12‐Bit-Kameraschnittstelle, I2C-Anbindung und vier integrierte schnelle A/D-Wandler (ADC). Zu den weiteren integrierten Funktionen zählen eine leistungsstarke Diagnose und Unterstützung für Bereiche, die von Interesse sind, konfigurierbares Timing, Bildspiegelung, Statistiken und Modulationsfrequenzen.

Da der MLX75023 und MLX75123 nur 7 mm x 7 mm bzw. 6,6 mm x 5,5 mm groß sind, benötigen sie minimalen Platz auf der Platine. Das robuste Chipset eignet sich für die Bereiche Automotive, Überwachung, intelligente Gebäudetechnik und Industrie, u.a. für die Bildverarbeitung, Robotik und Automatisierungstechnik. Der Standard-Betriebstemperaturbereich erstreckt sich von -20 bis +85 °C. Als Option steht ein erweiterter Betriebstemperaturbereich von -40 bis +105 °C zur Verfügung. Zu den Hochtemperatureigenschaften zählt im Gegensatz zu anderen Lösungen, dass sich der Aufwand für die aktive Kühlung verringert. Damit sinkt der Geräuschpegel, und auch die Kosten sowie der Platzbedarf in Bezug auf das Wärmemanagement werden verringert.

Das Evaluierungskit EVK75123 besteht aus vier vertikal gestapelten Leiterplatten: Sensor-, Beleuchtungs-, Schnittstellen- und Prozessor-Platine. Das Kit hat die Abmessungen 80 mm x 50 mm x 35 mm und enthält einen i.MX6 Multi-Core-Prozessor von NXP. Die Beleuchtungseinheit verfügt über vier VCSELs mit einer Auswahl eines 60°-Sichtfelds (FoV; Field-of-View) oder einer breiteren Option mit 110°, um Bilddaten aus einem größeren Bereich zu erfassen. Durch den modularen Aufbau können Entwickler entscheiden, welche Bestandteile sie benötigen. So lässt sich die Sensorplatine (mit dem ToF-Chipset) mit anderer Hardware kombinieren oder einfach als eigenständiges Modul verwenden. Das Prozessormodul kann bei Bedarf von den Sensor- und Beleuchtungsplatinen entfernt angeordnet sein.

„Durch unsere langjährige Erfahrung in den Bereichen Sensoren und Sensorschnittstellen können wir die ICs bereitstellen, die für ein 3D-Bildgebungssystem erforderlich sind, das eine hohe Unempfindlichkeit gegenüber Sonneneinstrahlung bietet und in Umgebungen mit erhöhten Temperaturen betrieben werden kann“, erklärte Gualtiero Bagnuoli, Marketing Manager Optical Sensors bei Melexis. „Das neue Chipset und das zugehörige Evaluierungskit stellen eine umfassende, voll integrierte, standardisierte Lösung für die zügige Entwicklung kommender ToF-3D-Kameradesigns dar.“