设备故障诊断系统资讯：索尼飞行时间传感器使用SPAD像素作为检测单元

索尼飞行时间传感器使用SPAD像素作为检测单元

*近，索尼公开了一种基于堆叠式dToF(直接飞行时间)的车载激光雷达测距传感器，并使用SPAD像素作为探测单元。振动故障诊断监测系统分析范围20KHz；缓变信号通道不少于32路，16位精度，动态信号通道不少于4路，102.4kS/s；系统变携，可以自带电源连续工作4小时。一体化振动变送器将压电传感器和精密测量电路集成在一起，实现了传统“传感器+信号调理器”和“传感器+监测仪表”模式的振动测量系统的功能；适合构建经济型高精度振动测量系统。电涡流位移传感器能静态和动态地非接触、高线性度、高分辨力地测量被测金属导体距探头表面的距离。它是一种非接触的线性化计量工具。的索尼、佳能等半导体相关公司，凭借其在CMOS图像传感器领域的长期积累，拥有相对**的技术，从而进入自动驾驶车辆传感器领域。

例如，先锋企业公司（Pioneer）于2019年4月与佳能达到合作开发3D－LiDAR传感器，并已发布了一种对于小型、高性能的量产能力模型3D－LiDAR。2021年1月，在CES 2020上，先锋又推出了自己能够提高测量500米长距离的下一代3D－LiDAR原型。而集团公司将研发工作重点发展放在LiDAR相关信息技术上，2019年4月公开了研究一种可以测量控制算法分析技术，该技术水平提高了LiDAR的距离我们测量系统分辨率。2020年7月，又研发了学生一系列主要用于各种固态LiDAR的光接收数据技术，可支持L4或以上的自动模式驾驶。

实现自动驾驶的方法大致有两种，一种是使用激光雷达，另一种是不使用激光雷达。 目前，前者占大多数，越来越多的公司专注于激光雷达的开发。

据市场预测，从2017年到2030年，包括激光雷达在内的激光传感器市场有望增长200倍。

索尼开发的这款激光雷达的主要特点是，可以在15cm的间隔内高精度、高速度地测量长达300米的距离，即使在-40℃至125℃的剧烈温度变化和恶劣天气条件下，也能保持高可靠性。所谓堆叠式，就是Cu-Cu连接SPAD像素芯片和逻辑芯片，实现导通。这种方法可以提高设计灵活性和生产率，实现小型化和高性能。

SPAD dToF的原理

深度传感器有三种通用的测量机制：结构光（如iPhone FaceID）、相机阵列（相机）和ToF（激光雷达）。 结构光和相机阵列基于几何原理间接深度估计，而ToF（飞行时间）测量发射光和反射光之间的飞行时间，并根据光速直接估计目标距离。

飞行时间可分为间接飞行时间(ITOF)和直接飞行时间(DTOF)。DToF 和 ITOF 的原理区别主要是透射光和反射光的区别。

DToF是直接发射一个光脉冲，测量反射光脉冲与发射光脉冲的时间间隔，从而获得光的飞行时间，计算距离。

它发射的不是光脉冲，而是具有规则变化的光和暗强度的正弦波调制。 检测接收的反射调制光和发射的调制光之间的相位差来测量飞行时间来估计距离。

顺便说一下，苹果*新的 ipad PRO 和 iphone 12 PRO LIDAR 也采用了 DTOF 技术。