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在 2019 年年底,芯片巨头英特尔发布了新型的 RealSense 激光雷达相机 L515。按照英特尔的说法,这是全球体积最小、能效最高的高分辨率激光雷达 (Lidar) 摄像头。而从尺寸上卡,RealSense L515 的直径只有 61 毫米,厚度也不过 26 毫米,重量区区 100 克,异常小巧,可以集成于智能硬件,也可以安装在手持设备上移动使用。

英特尔激光雷达拆解,BOM 成为约为 35 美金

它的内部拥有 1920×1080p/30fps RGB 传感器、1024×768/30fps ToF 深度传感器、博世 BMI085 惯性测量单元 (加速计+陀螺仪),工作范围 0.25-9 米,每秒可捕捉数 2300 多万个深度点信息,RGB 视场范围 70±3。×43±2。,深度视场范围 70±2。×55±2。,而且在出厂前进行了校准,日常使用中无需重新校准。

此外,光子到深度延迟仅为 4 毫秒,对于自主式应用具备极快的响应速度,同时利用视觉处理器尽可能消除运动模糊和残影,可快速、精确地捕捉高速场景。

虽然性能如此强大,但其功耗却还不到 3.5W,而且配有 Intel 自研的 MEMS 微振镜系统,能让激光以较低的功率进行扫描。在售价方面,也仅仅为 349 美金。和其他针对于汽车市场的产品不一样,英特尔这个激光雷达主要聚焦在物流和仓储管理、3D 扫描、医疗健康、零售、机器人等领域。

日前,techinsight 拆解了英特尔的这个激光雷达,让我们一窥其内部的细节。

techinsights 表示,英特尔 RealSense L515 额定用于室内,可提供 0.25 m 至 9 m 的深度测量,视场为 70°x 55°。它的 LiDAR 单元由反射自扫描 MEMS 镜的 IR (860 nm)激光和 IR 光电二极管组成。它还装有 RGB 相机,可在 30 fps 下提供 1080p 分辨率。

他们 RealSense L515 装在一个紧凑轻巧的“冰球”外壳(61 毫米 x 26 毫米 / 100 克)中,非常适合机器人应用,因为它可以更容易地集成到产品中。

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打开后,我们就能确定这个雷达的主要组成部分的来源。:如下图所示,英特尔 RealSense L515 LiDAR 相机基于英特尔的两个主要 IC,即实感视觉处理器和 MEMS 控制器。而电源管理芯片则是由 Analog Devices 提供。

此外,OmniVision 交付的 2 MP 相机带有 OV2740 图像传感器,该传感器也可以用作颜色传感器。该设备还包含工作在 860 nm 的红外激光投影仪 EEL。这些光学器件采用先进的立体深度算法,可在远距离(9 m)上进行精确的深度感知。

值得一提的是该设备不包含内部电源。它由 USB C 型端口供电。而特别令人关注的是此 LiDAR 相机中使用的 MEMS 反射镜。下一节将进一步探讨此组件。

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如下图所示,光学板承载着 LiDAR 的 2 个主要组件:边缘发射激光器和安装在 4 个永磁体之间的 MEMS 反射镜。

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TechInsights 能够从激光扫描模块中取出完整的 STMicroelectronics PM56A 芯片。芯片的尺寸为 3.53 mm x 2.8 mm。

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与 TechInsights 之前的 PM54A 相比,英特尔 RealSense L515 中发现的 mirror 没有静态框架(static frame),而是所有静态部件(例如 PAD,走线金属,锚固件)都位于由定义的最大平面内扩展范围内洛伦兹线圈。尽管英特尔报告了 70°x 55° 的高视野,但该解决方案仍可以使设计更紧凑。

我们的成本核算专家为 L515 组装了以下成本细目表。如下图所示,集成电路的主要成本贡献与预期的相当,为 16.45 美元,合计略高于 35 美元。L515 的零售价为 349 美元。

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总结看来,基于 MEMS 的激光扫描 LiDAR 摄像机可以提供一种有效的方式来降低电子设备成本,同时提高这些设备的整体可靠性。RealSense L515 中包含了这些技术,从而使 Intel 可以进军物流和机器人市场,在这些市场中,更昂贵,更脆弱的技术可能没有得到广泛采用。

来源:半导体行业观察

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