Capteur de distance pour les applications LiDAR automobiles

07 octobre 2021 // Par A.Dieul
Capteur de distance SPAD empilé pour les applications LiDAR automobiles
Sony Semiconductor Solutions a annoncé la sortie prochaine du capteur de distance SPAD empilé IMX459 pour les applications LiDAR automobiles utilisant la méthode de temps de vol direct (dToF). Ce produit intègre les pixels carrés (de 10 μm de côté) de la diode à avalanche à photon unique (SPAD) ainsi que le circuit de mesure de distance sur une seule et même puce qui renferme dans un facteur de forme compact de type 1/2,9, un moyen ultrarapide de mesurer la distance avec une précision élevée.

Le nouveau capteur contribue à rendre le futur de la mobilité plus sûr en améliorant les performances de détection et de reconnaissance LiDAR automobiles requises avec la généralisation des systèmes avancés d'aide à la conduite (ADAS) et de la conduite autonome (AD). En plus des dispositifs habituels de détection tels que les caméras automobiles et les radars à ondes millimétriques, le LiDAR continue de s’imposer comme méthode de prédilection pour la détection et la reconnaissance haute précision des conditions routières ; en particulier lorsqu’il s’agit de détecter l'emplacement d'objets (voitures, piétons…) et de reconnaître leur forme. Cependant, pour que le LiDAR se développe et insère notre marché, des obstacles techniques restent à surmonter, notamment le besoin d'accélérer encore les performances de mesure de distance, d'offrir une sécurité et une fiabilité accrues quels que soient l'environnement et les conditions d'utilisation, et le passage à une conception solid-state pour obtenir une forme plus compacte à un coût inférieur. Diverses initiatives sont en cours pour relever ces défis.

Parmi les différentes méthodes utilisées pour la mesure de distance LiDAR, les pixels SPAD sont utilisés comme détecteurs dans un capteur dToF, qui mesure la distance d’un objet en relevant le temps de vol (différence de temps) de la lumière émise par une source jusqu'à son retour au capteur après avoir été réfléchi par l'objet. En tirant parti de ses technologies propriétaires (structures de pixels rétro-éclairées, configurations empilées et connexions mises au point lors du développement de capteurs d'image CMOS, Sony a réussi à créer un design de circuit unique qui inclut des pixels SPAD et un circuit de traitement de mesure de distance sur une seule puce. Cette conception permet d'obtenir des pixels carrés minuscules de 10 μm, permettant une forme compacte et une haute résolution (environ 100 000 pixels effectifs) dans un format de type 1/2,9. Elle offre également une détection de photons plus efficace et une réactivité améliorée, permettant une mesure de


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