Sony menumpuk sensor dan logika SPAD dalam satu chip untuk lidar otomotif

Selain perangkat penginderaan seperti kamera otomotif dan radar gelombang milimeter, lidar semakin menjadi bagian penting dari deteksi presisi tinggi dan pengenalan kondisi jalan, serta lokasi dan bentuk objek seperti mobil dan pejalan kaki. Namun, lidar memang memiliki beberapa kendala teknis yang tersisa, termasuk kebutuhan untuk peningkatan lebih lanjut dalam kinerja pengukuran jarak, pengiriman keamanan dan keandalan yang lebih besar terlepas dari lingkungan dan kondisi penggunaan, dan beralih ke desain solid-state untuk mencapai bentuk yang lebih kompak dan biaya rendah. Ada berbagai inisiatif yang sedang dilakukan untuk mengatasi tantangan ini.

Dari berbagai metode yang digunakan untuk pengukuran jarak lidar, piksel single-photon avalanche diode (SPAD) digunakan sebagai jenis detektor dalam sensor direct time-of-flight (dToF), yang mengukur jarak ke suatu objek dengan mendeteksi waktu. penerbangan (perbedaan waktu) cahaya yang dipancarkan dari sumber sampai kembali ke sensor setelah dipantulkan oleh objek.

Sony mengatakan telah berhasil menciptakan konstruksi perangkat unik yang mencakup piksel SPAD dan sirkuit pemrosesan pengukuran jarak pada satu chip, yang diklaim sebagai industri pertama untuk lidar otomotif, dengan sensor kedalaman IMX459 SPAD baru, yang dijadwalkan mulai pengambilan sampel mulai Maret. 2022. Sensor baru akan membantu berkontribusi pada mobilitas masa depan yang aman dan terjamin dengan meningkatkan deteksi lidar otomotif dan kinerja pengenalan yang diperlukan untuk sistem bantuan pengemudi (ADAS) dan mengemudi otonom (AD) tingkat lanjut.

IMX459 baru memanfaatkan teknologi Sony yang diciptakan dalam pengembangan sensor gambar CMOS, seperti struktur piksel bercahaya belakang, konfigurasi bertumpuk, dan koneksi Cu-Cu. Desain ini membantu mencapai ukuran piksel persegi 10 m yang kecil, memungkinkan bentuk yang ringkas dan resolusi tinggi sekitar 100.000 piksel efektif pada format tipe 1/2.9. Ini juga memberikan efisiensi deteksi foton yang ditingkatkan dan responsivitas yang ditingkatkan, memungkinkan pengukuran jarak berkecepatan tinggi dan presisi tinggi pada resolusi rentang 15 sentimeter dari jarak jauh hingga jarak pendek. Produk ini mematuhi standar keamanan fungsional untuk aplikasi mobil, yang membantu meningkatkan keandalan lidar, dan konstruksi chip tunggal berkontribusi pada lidar yang lebih ringkas dan berbiaya rendah.

Produk menggunakan konfigurasi bertumpuk, di mana koneksi Cu-Cu digunakan untuk mencapai konduksi untuk setiap piksel antara chip piksel SPAD bercahaya belakang (atas) dan chip logika yang dilengkapi dengan sirkuit pemrosesan pengukuran jarak (bawah). Hal ini memungkinkan konfigurasi dengan sirkuit yang ditempatkan di bagian bawah chip piksel, mempertahankan rasio aperture tinggi sekaligus menghasilkan ukuran piksel persegi 10 m yang kecil. Produk ini juga menggunakan bidang datang cahaya dengan ketidakteraturan pada permukaannya untuk membiaskan cahaya datang, sehingga meningkatkan tingkat penyerapan.

Fitur-fitur ini menghasilkan efisiensi deteksi foton 24% yang tinggi dalam panjang gelombang 905 nm yang biasa digunakan dalam sumber cahaya laser lidar otomotif. Misalnya, dimungkinkan untuk mendeteksi objek yang jauh dengan tingkat refleksi rendah pada resolusi tinggi dan resolusi jarak. Selain itu, sirkuit pengisian ulang aktif disertakan pada bagian sirkuit, yang dilengkapi dengan koneksi Cu-Cu untuk setiap piksel, memungkinkan kecepatan respons sekitar 6 nanodetik pada operasi normal untuk setiap foton.

Produk ini juga diatur untuk disertifikasi untuk memenuhi persyaratan uji keandalan komponen elektronik otomotif AEC-Q100 Grade 2. Sony juga telah memperkenalkan proses pengembangan yang sesuai dengan standar keselamatan fungsional mobil ISO 26262 dan mendukung tingkat persyaratan keselamatan fungsional ASIL-B(D) untuk fungsionalitas seperti deteksi kegagalan, pemberitahuan, dan kontrol. Semua ini akan berkontribusi pada peningkatan keandalan lidar.

Sony juga telah mengembangkan desain referensi pemindaian lidar mekanis yang dilengkapi dengan produk baru ini, yang kini ditawarkan kepada pelanggan dan mitra. Menyediakan desain akan membantu pelanggan dan mitra menghemat jam kerja dalam proses pengembangan lidar serta mengurangi biaya dengan mengoptimalkan pemilihan perangkat.

Konten Terkait:

• Kendaraan otonom dibuat dengan teknologi sensor yang lebih baik
• LiDAR solid-state menawarkan solusi penginderaan otomotif yang lebih sederhana
• Memahami pilihan panjang gelombang dalam sistem LiDAR
• Kota pintar:kasus lidar dalam sistem transportasi cerdas
• Waktu desain sistem penerbangan:Ikhtisar sistem
• Platform pengembangan radar pencitraan menawarkan resolusi 2K