ソニーは、自動車用ライダー用のシングルチップにSPADセンサーとロジックをスタックします

LIDARは、自動車用カメラやミリ波レーダーなどのセンシングデバイスに加えて、道路状況や車や歩行者などの物体の位置と形状を高精度で検出および認識するためにますます不可欠な要素になりつつあります。ただし、LIDARには、距離測定性能のさらなる改善の必要性、使用環境や条件に関係なくより高い安全性と信頼性の提供、よりコンパクトなフォームを実現するためのソリッドステート設計への移行など、いくつかの技術的なハードルが残っています。より低いコストで。これらの課題に対処するために、さまざまなイニシアチブが進行中です。

LIDAR距離測定に使用されるさまざまな方法のうち、単一光子アバランシェダイオード（SPAD）ピクセルは、時間を検出することによってオブジェクトまでの距離を測定する直接飛行時間（dToF）センサーの検出器の一種として使用されます。光源から放出された光が、物体に反射されてセンサーに戻るまでの飛行時間（時間差）。

ソニーは、3月からサンプリングを開始する予定の新しいIMX459 SPAD深度センサーにより、SPADピクセルと距離測定処理回路を単一チップに含む独自のデバイス構造を作成することに成功したと述べました。 2022.新しいセンサーは、高度なドライバー支援システム（ADAS）と自律走行（AD）に必要な自動車のライダーの検出と認識のパフォーマンスを向上させることにより、安全で安全な将来のモビリティに貢献します。

新しいIMX459は、裏面照射型ピクセル構造、スタック構成、Cu-Cu接続など、CMOSイメージセンサーの開発で作成されたソニーのテクノロジーを活用しています。この設計は、10μmの小さなピクセルサイズを実現するのに役立ち、1 /2.9タイプのフォーマットで約100,000の有効ピクセルのコンパクトなフォームと高解像度を可能にします。また、光子検出効率の向上と応答性の向上を実現し、長距離から短距離までの15センチメートルの距離分解能での高速、高精度の距離測定を可能にします。この製品は、自動車用途の機能安全基準に準拠しているため、LIDARの信頼性が向上し、シングルチップ構造により、よりコンパクトで低コストのLIDARが実現します。

この製品は、Cu-Cu接続を使用して、裏面照射型SPADピクセルチップ（上）と距離測定処理回路を備えたロジックチップ（下）の間で各ピクセルの導通を実現するスタック構成を採用しています。これにより、ピクセルチップの下部に回路を配置した構成が可能になり、高いアパーチャ比を維持しながら、10μmの正方形のピクセルサイズを小さくすることができます。また、表面に凹凸のある入射面を採用し、入射光を屈折させることで吸収率を高めています。

これらの機能により、自動車のLIDARレーザー光源で一般的に使用される905 nmの波長で24％の高い光子検出効率が得られます。たとえば、高解像度と距離解像度で、反射率の低い遠方の物体を検出することができます。さらに、アクティブな再充電回路が回路セクションに含まれており、各ピクセルにCu-Cu接続が付属しているため、各光子の通常の動作で約6ナノ秒の応答速度が可能です。

この製品は、AEC-Q100グレード2自動車用電子部品の信頼性試験の要件を満たすことも認定される予定です。ソニーはまた、ISO 26262自動車機能安全規格に準拠し、故障検出、通知、制御などの機能に関する機能安全要件レベルASIL-B（D）をサポートする開発プロセスを導入しました。これはすべて、LIDARの信頼性の向上に貢献します。

ソニーはまた、この新製品を搭載した機械式スキャンライダーリファレンスデザインを開発し、現在、顧客やパートナーに提供しています。設計を提供することで、顧客とパートナーはLIDAR開発プロセスの工数を節約できるだけでなく、デバイスの選択を最適化することでコストを削減できます。

関連コンテンツ：

• 自動運転車はより優れたセンサー技術に基づいて構築されています
• ソリッドステートLiDARは、よりシンプルな自動車用センシングソリューションを提供します
• LiDARシステムでの波長選択の理解
• スマートシティ：高度道路交通システムにおけるLIDARの事例
• 飛行時間システムの設計：システムの概要
• イメージングレーダー開発プラットフォームは2K解像度を提供します