歐菲光推出雙光源ToF架構方案 技術(shù)賦能新一代掃地機器人

石頭科技于三月底發(fā)布先鋒旗艦自清潔掃拖機器人V20，該機型首次搭載了新型3D-ToF雙光源發(fā)射技術(shù),該技術(shù)由石頭科技、英飛凌、pmd以及歐菲光共同研發(fā)、量產(chǎn)。方案通過(guò)發(fā)射兩種不同模式的激光，讓機器人能夠通過(guò)雙光源ToF技術(shù)往同樣的方向，以不同的感知面積，發(fā)送不同類(lèi)型的光信號，并根據信號的返回時(shí)間來(lái)計算物體與機器人之間的距離，從而完成空間內的深度、高度、寬度的測量理解，讓機器人具備空間感知能力，以便進(jìn)行定位導航和避障，偵測范圍可達10米。

△石頭旗艦自清潔掃拖機器人V20發(fā)布現場(chǎng)

傳統掃拖機器人的定位導航與避障需求通常選擇兩個(gè)獨立傳感器來(lái)實(shí)現，常用LDS激光雷達實(shí)現定位導航，結合其他光學(xué)測量傳感器實(shí)現避障。V20率先使用一組傳感器，實(shí)現完成避障與定位導航功能。雙光源ToF的主要優(yōu)勢在于更好的環(huán)境適應性，例如：環(huán)境光、物體材質(zhì)等；更小的尺寸，機身高度能做到82mm，甚至更低，使機器有更好的通過(guò)性；以及更好的測量可靠性。

石頭V20搭載的雙光源ToF傳感器的實(shí)現方式為：通過(guò)同一個(gè)ToF接收傳感器搭配兩個(gè)不同的大角度激光光源，系統特殊之處在于交替發(fā)射點(diǎn)陣和面陣兩種不同模式的激光：面陣激光主要用于近距離避障，點(diǎn)陣激光主要用于定位導航。

石頭科技集結了pmd、英飛凌和歐菲光三大來(lái)自深度攝像頭、高端芯片以及光學(xué)行業(yè)專(zhuān)家共創(chuàng )共研，歷經(jīng)5年時(shí)間開(kāi)發(fā)并實(shí)現全球首發(fā)掃地機上量產(chǎn)。歐菲光是目前唯一支持雙光源ToF架構模組量產(chǎn)廠(chǎng)商。雙光源ToF具有低功耗、高精度、高采樣率、小體積、低算力、遠距離探測等優(yōu)勢，集成歐菲光自研檢測算法、可檢測CG蓋板表面殘留重度粉塵和臟污等做相關(guān)策略處理，廣泛適用于掃地機、商服機器人、空氣凈化器，多足機器人，尺寸測量等各類(lèi)場(chǎng)景。

△歐菲光雙光源ToF架構模組樣品展示圖

雙光源ToF 模組八大特點(diǎn)

● 創(chuàng )新專(zhuān)利架構定位導航+避障二合一 ；

● 點(diǎn)陣定位導航距離0.1-10米 ，面陣避障距離0.05-1.5米；

● 獨特光學(xué)設計方案規避多路徑問(wèn)題，提升精度增加探測距離；

● 雙光源發(fā)射設計規避大顆?；蛘咧┲刖W(wǎng)殘留影響避障和定位導航異常問(wèn)題；

● 支持100°/s無(wú)運動(dòng)糊，高動(dòng)態(tài)范圍HDR（0.2-10米同時(shí)探測）；

● 低功耗（避障10fps＜0.25W,定位導航雙模組10fps＜0.5w）；

● 低算力 (避障+定位導航,A55單核CPU占用率解算僅需要＜50%）；

●有效降低整機高度，高可靠性（無(wú)機械轉動(dòng)裝置）。

作為光學(xué)頭部廠(chǎng)商，歐菲光憑借在光學(xué)光電領(lǐng)域技術(shù)優(yōu)勢，抓住新興市場(chǎng)機遇，將產(chǎn)業(yè)布局延伸到了機器人領(lǐng)域。歐菲光微電子團隊2019年進(jìn)入機器人賽道，推出ToF避障模塊，出貨量kk級別。2024年推出雙光源ToF專(zhuān)利架構方案，實(shí)現“避障+定位導航技術(shù)”、10米探測距離、低功耗、高采樣率、低算力等優(yōu)勢，創(chuàng )新引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)革新。
未來(lái)，歐菲光將繼續深耕機器人賽道，持續研發(fā)創(chuàng )新，提供更有性?xún)r(jià)比、更高性能的智能產(chǎn)品解決方案，助力產(chǎn)業(yè)升級。

微電子-光學(xué)傳感簡(jiǎn)介

公司全面布局機器視覺(jué)領(lǐng)域傳感器開(kāi)發(fā)，范圍涵蓋結構光、雙目結構光、i-ToF、d-ToF、RGB-D方案。3D ToF方案廣泛應用于手機、車(chē)載、機器人、AR/VR、IoT等領(lǐng)域。

手機方向：主要應用在前置人臉識別、后置相機輔助對焦等，持續維持國內安卓手機陣營(yíng)大比例市場(chǎng)份額占比。

車(chē)載方向：涵蓋DMS、OMS、RGB-D和B柱Face ID無(wú)感開(kāi)門(mén)系統方案，技術(shù)領(lǐng)先，已申請多項核心專(zhuān)利，陸續獲得國內外多個(gè)客戶(hù)項目定點(diǎn)。

機器人方向：獨創(chuàng )的雙光源架構，助力掃地機投頭部客戶(hù)實(shí)現掃地機導航和避障功能的同時(shí)，整機機身高度降低到業(yè)內極致。還有RGB-D方案實(shí)現避障+AI識別功能。

此外還量產(chǎn)應用于A(yíng)R/VR建模等功能。

短距雷達、雙光源產(chǎn)品升級版等項目持續研發(fā)中。