Sony Revela Primeiro Sensor LiDAR SPAD Single-Chip para Aplicações Automotivas

À medida que câmeras automotivas e radar de ondas milimétricas crescem, o lidar está consolidando seu papel em sensoriamento de condição de estrada de alta precisão e detecção de objetos. Ainda assim, desafios permanecem: melhorar precisão de medição de distância, garantir segurança e confiabilidade em ambientes diversos, e mover em direção a designs de estado sólido, compactos e custo-efetivos. A Sony está enfrentando estes obstáculos com um avanço na tecnologia lidar.

Pixels de diodo de avalanche de fóton único (SPAD) formam o núcleo de sensores direct time-of-flight (dToF), medindo distância cronometrando o retorno de luz emitida por uma fonte após refletir em um objeto.

O novo sensor de profundidade SPAD IMX459 da Sony funde pixels SPAD e um circuito dedicado de processamento de medição de distância em um único die de silício — um primeiro da indústria para lidar automotivo. A produção está programada para começar em março de 2022, prometendo desempenho aprimorado de detecção e reconhecimento para sistemas avançados de assistência ao motorista (ADAS) e direção autônoma (AD).

O IMX459 baseia-se no legado maduro de sensor de imagem CMOS da Sony, incorporando pixels back-illuminated, arquitetura stacked die e interconexões copper-copper (Cu-Cu). Estes recursos permitem um pixel quadrado de 10 µm, resultando em formato compacto de 1/2.9-inch com aproximadamente 100.000 pixels efetivos. O resultado é um sensor de alta resolução e alta velocidade que entrega resolução de distância de 15 cm de curto a longo alcance enquanto atende padrões de segurança funcional automotiva para confiabilidade e segurança.

Em sua configuração stacked, uma ligação Cu-Cu conecta o chip de pixel SPAD superior a um die lógico inferior que abriga o circuito de processamento de distância. Este layout preserva uma alta taxa de abertura e mantém o pitch do pixel a 10 µm. O plano de incidência de luz do sensor apresenta micro-irregularidades que refratam fótons entrantes, aumentando eficiência de absorção.

Com 24% de eficiência de detecção de fótons no comprimento de onda de 905 nm comumente usado em lidar automotivo, o IMX459 pode detectar confiavelmente alvos de baixa reflectividade em alta resolução. Um circuito de recarga ativo — também ligado via Cu-Cu a cada pixel — entrega velocidade de resposta de aproximadamente 6 ns por fóton sob operação normal.

O sensor é qualificado para testes de confiabilidade eletrônica automotiva AEC-Q100 Grau 2 e foi projetado para satisfazer requisitos de segurança funcional ISO 26262, suportando ASIL-B(D) para detecção de falha, notificação e controle. Estas certificações sustentam a segurança e confiabilidade do lidar para soluções de mobilidade futura.

A Sony lançou um design de referência de lidar mechanical-scanning que integra o IMX459, permitindo clientes e parceiros acelerarem desenvolvimento, reduzirem esforço de engenharia e baixarem custos gerais.

Conteúdo Relacionado:

• Veículos autônomos constroem sobre melhor tecnologia de sensor
• LiDAR de estado sólido oferece solução de sensoriamento automotivo mais simples
• Entendendo escolha de comprimento de onda em sistemas LiDAR
• Cidades inteligentes: o caso para lidar em sistemas de transporte inteligentes
• Design de sistema time of flight: Visão geral do sistema
• Plataforma de desenvolvimento de radar de imagem oferece resolução 2K