Solusi LiDAR berupaya mengatasi pemantauan infrastruktur transportasi

Toshiba telah meluncurkan versi terbaru dari solusi LiDAR solid-state yang sekarang mendukung jangkauan deteksi maksimum 200m dan memberikan tingkat resolusi yang jauh lebih tinggi.

Menurut Toshiba, peningkatan kinerja unit LiDAR akan membantu mempercepat pergerakan menuju pengemudian otonom dan membuka peluang aplikasi untuk memantau infrastruktur transportasi, di area seperti deteksi dini penurunan permukaan jalan atau tanah longsor, lapisan salju, atau benda jatuh di jalan. .

Metode saat ini untuk memantau infrastruktur transportasi mengandalkan kamera, tetapi kinerjanya menurun karena tingkat cahaya rendah dan kondisi cuaca buruk. Unit LiDAR Toshiba menawarkan alternatif yang memberikan pemindaian 3D dan deteksi objek yang jelas, jarak jauh, dan kuat di berbagai kondisi pencahayaan dan cuaca. Ini juga sangat kompak, hanya berukuran sepertiga ukuran prototipe sebelumnya yang diumumkan pada Juli 2020, dan diklaim oleh perusahaan sebagai yang terkecil dalam catatan industri.

“Kami telah mengembangkan teknologi yang penting untuk solusi LiDAR solid-state jarak jauh yang ringkas, beresolusi tinggi, yang kuat dan mudah diterapkan. Permintaan utama untuk solusi serbaguna seperti itu diantisipasi baik dalam aplikasi pemantauan infrastruktur transportasi dan mengemudi otonom,” kata Akihide Sai, Ilmuwan Senior Riset di Pusat Penelitian & Pengembangan Perusahaan Toshiba. “Kami berharap dapat menggunakan unit LiDAR generasi berikutnya ini di instalasi pinggir jalan.”

Inti dari unit LiDAR adalah sejumlah inovasi yang dilakukan Toshiba pada chip penerima cahaya silikon photo-multiplier (SiPM) untuk meningkatkan resolusi gambar yang dicapai.

Setiap SiPM terdiri dari sel penerima cahaya yang dikendalikan oleh transistor. Chip baru memiliki lebih kecil Transistor modul, dan menghilangkan lapisan penyangga yang melindungi transistor. Sebagai gantinya, parit isolasi yang baru dikembangkan ditempatkan di antara transistor dan sel penerima cahaya. Masalah potensial berkurangnya sensitivitas cahaya karena penggunaan transistor yang lebih kecil telah diatasi melalui penambahan penahan tinggi tegangan bagian untuk menaikkan tegangan input ke sel penerima cahaya.

Inovasi ini telah mengurangi ukuran SiPM sebesar 75% sekaligus meningkatkan sensitivitas cahayanya sebesar 50% dibandingkan dengan pendahulunya pada Juli 2020. Lebih banyak SiPM sekarang dapat disusun dalam paket yang sama – sehingga meningkatkan resolusi menjadi 1200 x 80 piksel (yang merupakan peningkatan 4x).

Atas: Toshiba SiPM menggabungkan transistor yang jauh lebih kecil, bagian input tegangan tinggi, ditambah parit isolasi

Toshiba juga memastikan bahwa unit LiDAR baru menunjukkan daya tahan yang lebih besar yang penting untuk penggunaan di luar ruangan dalam segala kondisi cuaca.

Mekanisme kompensasi suhu secara otomatis menyesuaikan input tegangan yang diterapkan ke sel penerima cahaya, untuk mengurangi efek perubahan suhu eksternal. Ini berarti bahwa peningkatan kinerja SiPM tetap terjaga meskipun ada fluktuasi suhu sekitar. Selain itu, dengan memanfaatkan pemasangan komponen berdensitas tinggi, Toshiba telah mengurangi ukuran keseluruhan proyektor dan receiver LiDAR menjadi volume 350cc.