歐菲光推出雙光源ToF架構(gòu)方案 技術(shù)賦能新一代掃地機(jī)器人

石頭科技于三月底發(fā)布先鋒旗艦自清潔掃拖機(jī)器人V20，該機(jī)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(jī)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(hào)，并根據(jù)信號(hào)的返回時(shí)間來(lái)計(jì)算物體與機(jī)器人之間的距離，從而完成空間內(nèi)的深度、高度、寬度的測(cè)量理解，讓機(jī)器人具備空間感知能力，以便進(jìn)行定位導(dǎo)航和避障，偵測(cè)范圍可達(dá)10米。

△石頭旗艦自清潔掃拖機(jī)器人V20發(fā)布現(xiàn)場(chǎng)

傳統(tǒng)掃拖機(jī)器人的定位導(dǎo)航與避障需求通常選擇兩個(gè)獨(dú)立傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)，常用LDS激光雷達(dá)實(shí)現(xiàn)定位導(dǎo)航，結(jié)合其他光學(xué)測(cè)量傳感器實(shí)現(xiàn)避障。V20率先使用一組傳感器，實(shí)現(xiàn)完成避障與定位導(dǎo)航功能。雙光源ToF的主要優(yōu)勢(shì)在于更好的環(huán)境適應(yīng)性，例如：環(huán)境光、物體材質(zhì)等；更小的尺寸，機(jī)身高度能做到82mm，甚至更低，使機(jī)器有更好的通過(guò)性；以及更好的測(cè)量可靠性。

石頭V20搭載的雙光源ToF傳感器的實(shí)現(xiàn)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(tǒng)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(dǎo)航。

石頭科技集結(jié)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(xiàn)全球首發(fā)掃地機(jī)上量產(chǎn)。歐菲光是目前唯一支持雙光源ToF架構(gòu)模組量產(chǎn)廠商。雙光源ToF具有低功耗、高精度、高采樣率、小體積、低算力、遠(yuǎn)距離探測(cè)等優(yōu)勢(shì)，集成歐菲光自研檢測(cè)算法、可檢測(cè)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(jī)、商服機(jī)器人、空氣凈化器，多足機(jī)器人，尺寸測(cè)量等各類(lèi)場(chǎng)景。

△歐菲光雙光源ToF架構(gòu)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(gòu)定位導(dǎo)航+避障二合一 ；

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

● 獨(dú)特光學(xué)設(shè)計(jì)方案規(guī)避多路徑問(wèn)題，提升精度增加探測(cè)距離；

● 雙光源發(fā)射設(shè)計(jì)規(guī)避大顆粒或者蜘蛛網(wǎng)殘留影響避障和定位導(dǎo)航異常問(wèn)題；

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

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

● 低算力 (避障+定位導(dǎo)航,A55單核CPU占用率解算僅需要＜50%）；

●有效降低整機(jī)高度，高可靠性（無(wú)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)裝置）。

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

微電子-光學(xué)傳感簡(jiǎn)介

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

手機(jī)方向：主要應(yīng)用在前置人臉識(shí)別、后置相機(jī)輔助對(duì)焦等，持續(xù)維持國(guó)內(nèi)安卓手機(jī)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(tǒng)方案，技術(shù)領(lǐng)先，已申請(qǐng)多項(xiàng)核心專(zhuān)利，陸續(xù)獲得國(guó)內(nèi)外多個(gè)客戶項(xiàng)目定點(diǎn)。

機(jī)器人方向：獨(dú)創(chuàng)的雙光源架構(gòu)，助力掃地機(jī)投頭部客戶實(shí)現(xiàn)掃地機(jī)導(dǎo)航和避障功能的同時(shí)，整機(jī)機(jī)身高度降低到業(yè)內(nèi)極致。還有RGB-D方案實(shí)現(xiàn)避障+AI識(shí)別功能。

此外還量產(chǎn)應(yīng)用于AR/VR建模等功能。

短距雷達(dá)、雙光源產(chǎn)品升級(jí)版等項(xiàng)目持續(xù)研發(fā)中。