設備故障診斷系統資訊：索尼飛行時間傳感器使用SPAD像素作為檢測單元

索尼飛行時間傳感器使用SPAD像素作為檢測單元

*近，索尼公開了一種基于堆疊式dToF(直接飛行時間)的車載激光雷達測距傳感器，并使用SPAD像素作為探測單元。振動故障診斷監測系統分析范圍20KHz；緩變信號通道不少于32路，16位精度，動態信號通道不少于4路，102.4kS/s；系統變攜，可以自帶電源連續工作4小時。一體化振動變送器將壓電傳感器和精密測量電路集成在一起，實現了傳統“傳感器+信號調理器”和“傳感器+監測儀表”模式的振動測量系統的功能；適合構建經濟型高精度振動測量系統。電渦流位移傳感器能靜態和動態地非接觸、高線性度、高分辨力地測量被測金屬導體距探頭表面的距離。它是一種非接觸的線性化計量工具。的索尼、佳能等半導體相關公司，憑借其在CMOS圖像傳感器領域的長期積累，擁有相對**的技術，從而進入自動駕駛車輛傳感器領域。

例如，先鋒企業公司（Pioneer）于2019年4月與佳能達到合作開發3D－LiDAR傳感器，并已發布了一種對于小型、高性能的量產能力模型3D－LiDAR。2021年1月，在CES 2020上，先鋒又推出了自己能夠提高測量500米長距離的下一代3D－LiDAR原型。而集團公司將研發工作重點發展放在LiDAR相關信息技術上，2019年4月公開了研究一種可以測量控制算法分析技術，該技術水平提高了LiDAR的距離我們測量系統分辨率。2020年7月，又研發了學生一系列主要用于各種固態LiDAR的光接收數據技術，可支持L4或以上的自動模式駕駛。

實現自動駕駛的方法大致有兩種，一種是使用激光雷達，另一種是不使用激光雷達。 目前，前者占大多數，越來越多的公司專注于激光雷達的開發。

據市場預測，從2017年到2030年，包括激光雷達在內的激光傳感器市場有望增長200倍。

索尼開發的這款激光雷達的主要特點是，可以在15cm的間隔內高精度、高速度地測量長達300米的距離，即使在-40℃至125℃的劇烈溫度變化和惡劣天氣條件下，也能保持高可靠性。所謂堆疊式，就是Cu-Cu連接SPAD像素芯片和邏輯芯片，實現導通。這種方法可以提高設計靈活性和生產率，實現小型化和高性能。

SPAD dToF的原理

深度傳感器有三種通用的測量機制：結構光（如iPhone FaceID）、相機陣列（相機）和ToF（激光雷達）。 結構光和相機陣列基于幾何原理間接深度估計，而ToF（飛行時間）測量發射光和反射光之間的飛行時間，并根據光速直接估計目標距離。

飛行時間可分為間接飛行時間(ITOF)和直接飛行時間(DTOF)。DToF 和 ITOF 的原理區別主要是透射光和反射光的區別。

DToF是直接發射一個光脈沖，測量反射光脈沖與發射光脈沖的時間間隔，從而獲得光的飛行時間，計算距離。

它發射的不是光脈沖，而是具有規則變化的光和暗強度的正弦波調制。 檢測接收的反射調制光和發射的調制光之間的相位差來測量飛行時間來估計距離。

順便說一下，蘋果*新的 ipad PRO 和 iphone 12 PRO LIDAR 也采用了 DTOF 技術。