Sony Semiconductor Solutions ha annunciato un nuovo sensore che promette di diventare un riferimento per il futuro della guida autonoma. Si chiama SPAD Stacked IMX479 ed è stato pensato per applicazioni LiDAR in ambito automotive. Il suo punto di forza? Una combinazione di alta risoluzione, misurazioni a lunga distanza e velocità di acquisizione che punta a rivoluzionare i sistemi ADAS e la guida autonoma di livello 3 e oltre.

Grazie alla tecnologia dToF (Direct Time-of-Flight) e a un’architettura basata su pixel SPAD in configurazione 3×3, il sensore è in grado di misurare con estrema precisione la distanza degli oggetti. Questo rappresenta un importante passo avanti per i veicoli intelligenti, che richiedono un riconoscimento ambientale sempre più dettagliato per prendere decisioni in tempo reale. Il risultato è un sistema capace di distinguere oggetti anche molto piccoli a grandi distanze, favorendo così una maggiore sicurezza su strada e una risposta più rapida ai potenziali pericoli.

Una struttura impilata per prestazioni al top

Il cuore tecnologico del sensore SPAD IMX479 è una struttura stacked, con pixel retroilluminati e connessioni dirette in rame tra i livelli. Questo tipo di architettura permette di impilare il chip pixel sopra a quello logico, collegandoli con estrema precisione e riducendo al minimo l’ingombro. Grazie a questa soluzione avanzata, il sensore riesce a offrire un frame rate fino a 20 fps, un valore considerato record per dispositivi con risoluzione da 520 pixel dToF.

Non è solo una questione di velocità, ma anche di accuratezza: la risoluzione angolare raggiunta è pari a 0,05 gradi, un miglioramento di quasi tre volte rispetto a soluzioni precedenti. Tutto questo si traduce in una capacità di rilevamento tridimensionale estremamente nitida, anche per oggetti piccoli come uno pneumatico, a distanze che superano i 250 metri.

Rilevamento a lunga distanza e precisione nei dettagli

Uno degli aspetti più impressionanti del nuovo sensore Sony è la sua capacità di operare su lunghe distanze mantenendo alta precisione, e grazie ai circuiti interni progettati su misura, il sensore è in grado di calcolare la distanza rilevata da ogni singolo pixel SPAD, ottenendo una risoluzione di profondità con intervalli minimi di 5 centimetri.

Questo livello di precisione è particolarmente utile per i veicoli autonomi, che devono essere in grado di interpretare correttamente la posizione degli ostacoli in tempo reale, anche in contesti complessi come il traffico urbano o le autostrade, inoltre, la configurazione dei pixel permette una copertura verticale ampia, capace di rilevare elementi molto bassi, come un oggetto alto appena 25 centimetri, da distanze importanti.

Ufficio Stampa Sony

Per ottenere buoni risultati nel rilevamento LiDAR, non basta soltanto la potenza di calcolo: serve anche un’ottima efficienza ottica, e il sensore Sony si distingue in questo ambito grazie a una struttura superficiale che sfrutta la diffrazione per deviare la luce incidente e aumentare l’assorbimento dei fotoni.

Con una lunghezza d’onda di 940 nanometri, il sensore riesce a raggiungere un’efficienza di assorbimento del 37%, un valore che permette di rilevare oggetti anche a 300 metri, pure in pieno giorno, con luce solare intensa. Questa caratteristica è fondamentale per garantire l’affidabilità dei sistemi di guida automatica anche in condizioni ambientali complesse, dove la luce può diventare un fattore critico.

Compattezza e potenza su un solo chip

Il sensore IMX479 integra su un singolo chip sia i pixel per la misurazione della distanza che la logica necessaria all’elaborazione, riducendo così l’ingombro e migliorando l’integrazione nei sistemi LiDAR, con la dimensione di ciascun pixel che è di soli 10 micron quadrati, mentre l’intero sensore occupa appena 12,2 mm per 20 mm. Nonostante le dimensioni contenute, il sensore offre una qualità dell’immagine e una capacità di rilevamento che lo rendono ideale per le applicazioni automotive più esigenti, il sensore è perfettamente compatibile con le fonti laser da 940 nm e utilizza l’interfaccia MIPI CSI-2, ormai standard nell’elettronica di bordo. Queste caratteristiche lo rendono adatto sia per sistemi ADAS di fascia alta, sia per futuri veicoli autonomi con necessità di rilevamento avanzato a 360 gradi.

Ufficio Stampa Sony

Sony ha realizzato anche un’unità LiDAR a scansione meccanica basata sul nuovo sensore, pensata per aiutare i partner a testare le sue capacità in scenari reali. Questa piattaforma è pensata come punto di partenza per sviluppatori e produttori, che potranno così verificare la resa del sensore in situazioni complesse.

La scansione meccanica è una delle soluzioni più consolidate nel campo del LiDAR, viene usata per ampliare l’orizzonte del raggio laser attraverso l’impiego di uno specchio rotante ed è una tecnologia adatta per la valutazione iniziale dei dispositivi, prima del passaggio a soluzioni solid-state o ibride. In questo modo, Sony offre un pacchetto completo non solo in termini di hardware, ma anche di strumenti per l’integrazione e la validazione.

Il ruolo del sensore nella mobilità di domani

Il sensore IMX479 è stato sviluppato con in mente le esigenze delle tecnologie emergenti e supporta un rilevamento continuo a 300 metri con una precisione di almeno 5 centimetri, anche in ambienti con forte illuminazione, inoltre il tempo di risposta è di circa 6 nanosecondi, un valore che lo rende estremamente rapido nella gestione dei dati.

Grazie all’interfaccia seriale MIPI CSI-2 a quattro corsie, è possibile integrarlo nei sistemi esistenti con facilità, oltre a questo l’alimentazione è flessibile e modulabile su più livelli, in modo da ottimizzare i consumi e adattarsi ai requisiti dell’elettronica di bordo. Queste caratteristiche rendono il sensore Sony un componente già pronto per l’evoluzione verso veicoli autonomi di livello 4, dove la completa autonomia richiederà un livello di precisione ancora maggiore.

In un settore in rapido cambiamento come quello dell’automotive, avere a disposizione strumenti precisi, compatti ed efficienti può fare la differenza tra un sistema che reagisce in tempo e uno che fallisce nel momento critico. Il nuovo SPAD Stacked IMX479 si inserisce esattamente in questo contesto, offrendo prestazioni che rispondono alle richieste più avanzate di chi progetta la mobilità del futuro. Che si tratti di un’auto a guida autonoma in autostrada o di un robotaxi in centro città, la qualità del rilevamento LiDAR è cruciale e con questo nuovo sensore, Sony fa un ulteriore passo in avanti verso un ecosistema di guida più intelligente e sicuro.