Sony Presentación Primer Sensor LiDAR SPAD Single-Chip para Aplicaciones Automotrices

A medida que cámaras automotrices y radar de ondas milimétricas crecen, el lidar está consolidando su papel en detección de condiciones de carretera de alta precisión y detección de objetos. Sin embargo, quedan desafíos: mejorar precisión de medición de distancia, asegurar seguridad y fiabilidad en entornos diversos, y moverse hacia diseños de estado sólido, compactos y coste-efectivos. Sony está abordando estos obstáculos con un avance en tecnología lidar.

Los píxeles de diodo de avalancha de fotón único (SPAD) forman el núcleo de sensores direct time-of-flight (dToF), midiendo distancia cronometrando el retorno de luz emitida por una fuente después de reflejar en un objeto.

El nuevo sensor de profundidad SPAD IMX459 de Sony fusiona píxeles SPAD y un circuito de procesamiento de medición de distancia dedicado en un solo die de silicio —un primer en la industria para lidar automotriz. La producción está programada para comenzar en marzo 2022, prometiendo rendimiento mejorado de detección y reconocimiento para sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS) y conducción autónoma (AD).

El IMX459 se basa en la madura herencia de sensores de imagen CMOS de Sony, incorporando píxeles back-illuminated, arquitectura stacked die, e interconexiones copper-copper (Cu-Cu). Estas características permiten un pixel cuadrado de 10 µm, resultando en formato compacto 1/2.9-pulgada con aproximadamente 100,000 píxeles efectivos. El resultado es un sensor de alta resolución y alta velocidad que entrega resolución de distancia de 15 cm desde rango corto a largo mientras cumple estándares de seguridad funcional automotriz para fiabilidad y seguridad.

En su configuración stacked, un enlace Cu-Cu conecta el chip superior de píxeles SPAD a un die lógico inferior que alberga la circuitería de procesamiento de distancia. Este layout preserva alta ratio de apertura y mantiene el pitch de pixel a 10 µm. El plano de incidencia de luz del sensor presenta micro-irregularidades que refractan fotones entrantes, mejorando eficiencia de absorción.

Con 24% eficiencia de detección de fotones en la longitud de onda 905 nm comúnmente usada en lidar automotriz, el IMX459 puede detectar fiablemente objetivos de baja reflectividad a alta resolución. Un circuito de recarga activo —también vinculado vía Cu-Cu a cada pixel— entrega velocidad de respuesta de aproximadamente 6 ns por fotón bajo operación normal.

El sensor está calificado para tests de fiabilidad electrónica automotriz AEC-Q100 Grado 2 y ha sido diseñado para satisfacer requisitos de seguridad funcional ISO 26262, soportando ASIL-B(D) para detección de fallo, notificación y control. Estas certificaciones sustentan la seguridad y dependabilidad del lidar para soluciones de movilidad futura.

Sony ha liberado un diseño de referencia de lidar escaneo mecánico que integra el IMX459, permitiendo a clientes y socios acelerar desarrollo, reducir esfuerzo de ingeniería y bajar costes totales.

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