CES 2022发布会上，索尼向观众展示了两款概念车，CEO吉田宪一郎表示会在2022年春季将成立索尼出行公司（Sony Mobility），专注于“探索电动汽车业务的商业化”。如今巨头企业，有种“谁不入新能源车就得落后”的恐慌感，细数各行业，只要相关的，或多或少释放了自己关注新能源车的新闻。那么问题来了，作为娱乐业巨头，进入汽车行业，靠什么取胜？


索尼2021年展示的Vision-S有33个传感器，其中大部分是索尼自研或使用了索尼的技术。今年CES上，传感器数量升级到了40个。索尼造车在电子行业中算是稳扎稳打，官方宣布基本踩点完成工程。而今年CES的亮点在于一款名为IMX459的传感器，是一种SPAD激光雷达传感器，又称基于单光子雪崩二极管的激光接收芯片，是一块边长为1.5厘米的芯片。


依托索尼的双层图像传感器堆叠技术，激光雷达企业可以基于IMX459造出等效线数上千的超高清雷达，让汽车的视觉更远、更清晰，测距更加高速。据悉，索尼概念车的300米感知精度达到15cm，在生成点云图像，用户应用方面，都有更好的性能。通常感知精度，都称作达到厘米级别、毫米级别。这里ShoelessCai认为，指的是索尼车的激光雷达可以扫描300米范围内的图像，而观测的原子颗粒度在15厘米（James，2022）。

作为电子娱乐版块的巨头，其技术和能力决定了，索尼车想要打败其他新能源汽车，就得从其自身业务特点入手，例如，更高精度的图像，更高准度的识别，以及更高清晰度的声音。 在用于激光雷达测距的诸多方法之中，SPAD像素用作dToF式传感器中的一种探测元素，它根据光源发射的光被物体反射后返回到传感器的飞行时间（时间差），来测量到物体的距离。索尼利用在CMOS图像传感器开发过程中创造的背照式像素结构、堆叠结构和Cu-Cu连接（铜元件连接）等技术，成功地构建了一种将SPAD像素和测距处理电路封装在单个芯片的独特元器件结构。这种设计令微小至10平方微米的像素尺寸得以实现，在小型化的同时在1/2.9型尺寸规格上达到约十万有效像素的高分辨率，还能增强光子探测效率和提升响应能力，以每15厘米作为一个单位范围从远距离到近距离进行高速度、高精度的距离测量。该产品符合汽车应用的功能安全标准，有助于提高激光雷达的可靠性，单芯片结构有助于实现更小型、低成本的激光雷达（SONY，2022）。


在释放自由载流子的速度和数量方面，也是远远超过传统的PS（光电二极管）、APD（雪崩光电二极管）。可以这样理解，在用击穿电压击打二极管时，会发生碰撞电离现象，即在强电场情况下，半导体内部载流子由于获得足够能量而碰撞激发产生倍增的一种现象，这使得从原子释放的自由载流子的数量和速度激增，称为雪崩倍增（Avalanche Multiplication），以致于图像传感器产生大量自由载流子，加速测距速度。


与此同时，击打SPAD的激光被“困住”的光子较多，使得传感器具有更高的信噪比，这也意味着成像更清晰、更迅速。SPAD在光子数量极少的情况下就能完成成像。


索尼稳扎稳打的技术路线能成为消费者们的宠儿吗？让我们拭目以待。


参考文献

[1] James(2022),索尼造车的秘密武器，藏在这颗传感器里，芯东西，2022.

[2] SONY(2022),索尼发布行业首创*1应用于汽车激光雷达的堆栈式SPAD距离传感器。通过提升汽车激光雷达应用的探测和识别能力，增强未来移动出行的安全保障,SONY,2022.