Sony объединяет датчик и логику SPAD в один чип для автомобильного лидара

В дополнение к чувствительным устройствам, таким как автомобильные камеры и радары миллиметрового диапазона, лидар становится все более важной частью высокоточного обнаружения и распознавания дорожных условий, а также местоположения и формы таких объектов, как автомобили и пешеходы. Тем не менее, у лидаров есть некоторые технические препятствия, в том числе необходимость дальнейшего улучшения характеристик измерения расстояний, обеспечения большей безопасности и надежности независимо от среды и условий использования и перехода на твердотельную конструкцию для достижения более компактной формы и более низкая стоимость. Для решения этих проблем реализуются различные инициативы.

Из различных методов, используемых для измерения расстояния лидаром, пиксели однофотонного лавинного диода (SPAD) используются в качестве типа детектора в прямом датчике времени пролета (dToF), который измеряет расстояние до объекта, определяя время. времени полета (разница во времени) света, испускаемого источником, до тех пор, пока он не вернется к датчику после отражения от объекта.

Sony заявила, что ей удалось создать уникальную конструкцию устройства, которая включает в себя пиксели SPAD и схему обработки измерения расстояния на одном чипе, который, по ее утверждению, является первым в отрасли автомобильным лидаром, с новым датчиком глубины IMX459 SPAD, отбор проб которого планируется начать с марта. 2022. Новый датчик будет способствовать безопасной и надежной мобильности в будущем за счет улучшения характеристик обнаружения и распознавания автомобильных лидаров, необходимых для усовершенствованных систем помощи водителю (ADAS) и автономного вождения (AD).

В новом IMX459 используются технологии Sony, созданные при разработке датчиков изображения CMOS, такие как пиксельная структура с задней подсветкой, многослойные конфигурации и соединения Cu-Cu. Эта конструкция помогает достичь крошечного размера квадратного пикселя 10 мкм, обеспечивая компактную форму и высокое разрешение примерно 100 000 эффективных пикселей в формате типа 1 / 2,9. Он также обеспечивает повышенную эффективность обнаружения фотонов и улучшенную чувствительность, обеспечивая высокоскоростное и высокоточное измерение расстояний с разрешением 15 сантиметров от дальнего до ближнего. Продукт соответствует стандартам функциональной безопасности для автомобильных приложений, которые помогают повысить надежность лидара, а конструкция с одним чипом способствует созданию более компактного и недорогого лидара.

В продукте используется многослойная конфигурация, в которой соединение Cu-Cu используется для достижения проводимости для каждого пикселя между пиксельным чипом SPAD с задней подсветкой (вверху) и логическим чипом, оснащенным схемой обработки измерения расстояния (внизу). Это позволяет реализовать конфигурацию со схемой, размещенной в нижней части пиксельного чипа, с сохранением высокой светосилы, в результате чего квадратный пиксель имеет небольшой размер 10 мкм. В продукте также используется плоскость падения света с неровностями на ее поверхности для преломления падающего света, тем самым увеличивая скорость поглощения.

Эти особенности приводят к высокой эффективности обнаружения фотонов 24% на длине волны 905 нм, обычно используемой в автомобильных лидарных лазерных источниках света. Например, можно обнаруживать далекие объекты с низким коэффициентом отражения при высоком разрешении и разрешении по расстоянию. Кроме того, в секцию схемы включена активная схема подзарядки, которая поставляется с соединением Cu-Cu для каждого пикселя, что обеспечивает скорость отклика примерно 6 наносекунд при нормальной работе для каждого фотона.

Продукт также должен быть сертифицирован на соответствие требованиям испытаний надежности автомобильных электронных компонентов AEC-Q100 Grade 2. Sony также внедрила процесс разработки, который соответствует стандартам функциональной безопасности автомобилей ISO 26262 и поддерживает уровень требований функциональной безопасности ASIL-B (D) для таких функций, как обнаружение отказов, уведомление и контроль. Все это будет способствовать повышению надежности лидара.

Sony также разработала эталонный дизайн лидара с механическим сканированием, оснащенный этим новым продуктом, который теперь предлагается клиентам и партнерам. Предоставление дизайна поможет клиентам и партнерам сэкономить человеко-часы в процессе разработки лидара, а также сократить расходы за счет оптимизации выбора устройств.

Связанное содержание:

• В основе автономных транспортных средств лежат более совершенные сенсорные технологии.
• Твердотельный LiDAR предлагает более простое решение для автомобильных датчиков.
• Понимание выбора длины волны в системах LiDAR
• Умные города:лидары в интеллектуальных транспортных системах
• Время разработки системы:обзор системы
• Платформа разработки радаров для визуализации предлагает разрешение 2K