يتطلع حل LiDAR إلى معالجة مراقبة البنية التحتية للنقل

كشفت Toshiba عن إصدار محدث من حل LiDAR ذي الحالة الصلبة الذي يدعم الآن نطاق اكتشاف أقصى يبلغ 200 متر ويوفر مستويات دقة أعلى بكثير.

وفقًا لـ Toshiba ، سيساعد الأداء المحسن لوحدة LiDAR على تسريع التحرك نحو القيادة المستقلة وفتح فرص التطبيق لمراقبة البنية التحتية للنقل ، في مجالات مثل الكشف المبكر عن هبوط الطريق أو الانهيارات الأرضية أو الغطاء الثلجي أو الأجسام الساقطة على الطرق .

تعتمد الأساليب الحالية لمراقبة البنية التحتية للنقل على الكاميرات ، لكن أداؤها يتدهور بسبب انخفاض مستويات الإضاءة والظروف الجوية السيئة. توفر وحدة LiDAR من Toshiba بديلاً يوفر مسحًا ضوئيًا ثلاثي الأبعاد واضحًا وبعيدًا وقويًا واكتشاف الأشياء عبر مجموعة متنوعة من ظروف الإضاءة والطقس. كما أنه مضغوط للغاية ، حيث يبلغ حجمه ثلث حجم النموذج الأولي السابق الذي تم الإعلان عنه في يوليو 3 ، وتزعمه الشركة أنه أصغر نموذج مسجل في الصناعة.

"لقد طورنا تقنيات أساسية لحل LiDAR ذو الحالة الصلبة المدمج وعالي الدقة وطويل المدى والذي يتميز بالقوة وسهولة التنفيذ. من المتوقع أن يكون هناك طلب كبير على مثل هذا الحل متعدد الاستخدامات في كل من تطبيقات القيادة الذاتية ومراقبة البنية التحتية للنقل ". "نتطلع إلى نشر وحدة LiDAR من الجيل التالي في التركيبات على جانب الطريق."

يوجد في قلب وحدة LiDAR عدد من الابتكارات التي قدمتها Toshiba لرقائق استقبال الضوء السليكونية (SiPM) من أجل تحسين دقة الصورة التي تم الحصول عليها.

يتكون كل SiPM من خلايا استقبال للضوء يتم التحكم فيها بواسطة الترانزستورات. الرقائق الجديدة أصغر الترانزستور الوحدات النمطية ، والقضاء على الطبقات العازلة التي تحمي الترانزستورات. بدلاً من ذلك ، يتم وضع خنادق عازلة مطورة حديثًا بين الترانزستورات وخلايا استقبال الضوء. تمت معالجة المشكلة المحتملة المتمثلة في انخفاض حساسية الضوء بسبب استخدام ترانزستورات أصغر من خلال إضافة مقاومة عالية الجهد االكهربى المقطع لرفع دخل الجهد إلى خلية استقبال الضوء.

قللت هذه الابتكارات من حجم SiPM بنسبة 75٪ مع زيادة حساسية الضوء بنسبة 50٪ مقارنة مع سابقتها في يوليو 2020. يمكن الآن تجميع المزيد من SiPMs في نفس الحزمة - وبالتالي زيادة الدقة إلى 1200 × 80 بكسل (وهو تحسين 4x).

أعلاه: توشيبا يشتمل SiPM على ترانزستورات أصغر بكثير ، وقسم إدخال عالي الجهد ، بالإضافة إلى خنادق عازلة

كما ضمنت Toshiba أن وحدة LiDAR الجديدة تُظهر متانة أكبر وهو أمر ضروري للاستخدام في الهواء الطلق في جميع الظروف الجوية.

تقوم آلية تعويض درجة الحرارة تلقائيًا بضبط إدخال الجهد المطبق على الخلايا المستقبلة للضوء ، من أجل التخفيف من تأثير التغيرات الخارجية في درجة الحرارة. هذا يعني أنه يتم الحفاظ على أداء SiPM المعزز على الرغم من أي تقلبات في درجة الحرارة المحيطة. بالإضافة إلى ذلك ، من خلال استخدام تركيب مكون عالي الكثافة ، قامت Toshiba بتقليل الحجم الكلي لجهاز العرض وجهاز الاستقبال LiDAR إلى حجم 350 سم مكعب.