Sonys neuer Hochgeschwindigkeits-LiDAR-Sensor für Kraftfahrzeuge steigert die Sicherheit selbstfahrender Autos mit 300 Metern Reichweite
Sony enthüllt bahnbrechenden LiDAR-Sensor, der die autonome Fahrtechnologie beschleunigen soll
Sony Semiconductor Solutions hat heute den IMX479 angekündigt, einen bahnbrechenden Sensor, der die Art und Weise, wie selbstfahrende Autos ihre Umgebung wahrnehmen, neu gestalten könnte. Der neue gestapelte, direkte Time-of-Flight (ToF) SPAD-Tiefensensor bietet eine beispiellose Präzision bei der Objekterkennung – und löst damit möglicherweise eine der hartnäckigsten Herausforderungen in der Sicherheit des autonomen Fahrens.
Das Unsichtbare „sehen“: Wie Sonys neuer Sensor das Spiel verändert
Die Automobilindustrie kämpft seit Langem mit einer entscheidenden Einschränkung: der Fähigkeit, kleine, aber gefährliche Objekte bei Autobahngeschwindigkeit zuverlässig zu erkennen. Sonys IMX479 begegnet diesem Problem mit bemerkenswerten Spezifikationen – er kann Objekte von nur 25 Zentimetern Größe (etwa die Größe eines Reifenfragments) aus 250 Metern Entfernung identifizieren, selbst bei hoher Geschwindigkeit.
„Dieses Maß an Erkennungspräzision stellt einen Quantensprung für Fahrzeugsicherheitssysteme dar“, erklärte ein Analyst für Automobilsensoren. „Aktuelle LiDAR-Systeme haben oft Schwierigkeiten, zwischen harmlosen Straßenschatten und potenziell katastrophalen Hindernissen wie heruntergefallener Ladung oder Straßenabfällen zu unterscheiden. Der Unterschied kann bei Autobahngeschwindigkeit Leben und Tod bedeuten.“
Der Sensor erreicht dies durch einen innovativen Ansatz zur Pixelanordnung. Indem er SPAD-Pixel (Single Photon Avalanche Diode) als kleinste Einheit in 3×3-Arrays organisiert und eine Zeilen-Scan-Methodik anwendet, erreicht der IMX479 eine vertikale Winkelauflösung von 0,05 Grad – 2,7-mal präziser als Sonys bisherige Angebote.
Der technologische Triumph hinter den Zahlen
Was den IMX479 besonders bemerkenswert macht, ist seine beispiellose Kombination aus Auflösung, Geschwindigkeit und Reichweite in einem einzigen Gehäuse. Der Sensor verfügt über ungefähr 164.000 SPAD-Pixel, die in 520 Makropixeln organisiert sind und Daten mit bis zu 20 Bildern pro Sekunde verarbeiten können – der schnellste Wert in seiner Klasse.
Dieser Leistungssprung resultiert aus Sonys proprietärer Stacking-Technologie, die einen rückseitig beleuchteten Pixel-Chip direkt auf einen Logik-Chip mittels Kupfer-zu-Kupfer-Verbindungen platziert. Diese Integration ermöglicht die parallele Verarbeitung mehrerer Signale gleichzeitig, was den Durchsatz dramatisch erhöht und gleichzeitig eine kompakte Pixelgröße von 10 Mikrometern beibehält.
Am beeindruckendsten ist vielleicht die Widerstandsfähigkeit des Sensors unter anspruchsvollen Bedingungen. Mit einer Photonen-Erfassungsrate von 37 % bei der automobilüblichen Wellenlänge von 940 nm kann der IMX479 Objekte bis zu 300 Meter weit erkennen – selbst unter intensiven Umgebungslichtbedingungen von 100.000 Lux, die herkömmliche Sensoren normalerweise blenden würden.
Wenn jeder Zentimeter zählt: Das Rennen um Präzision
Die Fähigkeit des IMX479, Entfernungen in 5-Zentimeter-Intervallen zu messen, stellt einen weiteren entscheidenden Fortschritt dar. Diese granulare Präzision ermöglicht es autonomen Systemen, feine Unterscheidungen zwischen Objekten zu treffen und deren Trajektorien genauer vorherzusagen.
„Bei Autobahngeschwindigkeit legen Fahrzeuge ungefähr 30 Meter pro Sekunde zurück“, bemerkte ein Experte für Verkehrssicherheit. „Wenn man sich so schnell bewegt, kann der Unterschied zwischen der Erkennung eines Hindernisses bei 295 Metern gegenüber 300 Metern den entscheidenden zusätzlichen Bruchteil einer Sekunde liefern, der für ein Notmanöver erforderlich ist.“
Diese Präzision geht nicht zulasten von Reichweite oder Geschwindigkeit. Sonys proprietäre Verarbeitungsschaltungen verarbeiten die Daten jedes einzelnen SPAD-Pixels, wodurch das System gleichzeitig sowohl eine Langstreckenerkennung als auch eine feine Entfernungsauflösung aufrechterhalten kann.
Level-3-Autonomie erschließen: Die Marktimplikationen
Sonys Ankündigung kommt zu einem entscheidenden Zeitpunkt für die Branche des autonomen Fahrens. Während Hersteller auf Level-3-Autonomie dr