La soluzione LiDAR cerca di affrontare il monitoraggio dell'infrastruttura di trasporto
Toshiba ha presentato una versione aggiornata della sua soluzione LiDAR a stato solido che ora supporta un raggio di rilevamento massimo di 200 m e offre livelli di risoluzione molto più elevati.
Secondo Toshiba, le prestazioni migliorate dell'unità LiDAR contribuiranno ad accelerare il passaggio alla guida autonoma e ad aprire opportunità applicative per il monitoraggio delle infrastrutture di trasporto, in aree come il rilevamento precoce di cedimenti stradali o frane, manto nevoso o oggetti caduti sulle strade .
Gli attuali metodi per monitorare le infrastrutture di trasporto si basano su telecamere, ma le loro prestazioni sono degradate da bassi livelli di luce e condizioni meteorologiche avverse. L'unità LiDAR di Toshiba offre un'alternativa per la scansione 3D chiara, a lunga distanza e robusta e il rilevamento di oggetti in un'ampia varietà di condizioni di illuminazione e meteorologiche. È anche estremamente compatto, misurando solo un terzo delle dimensioni del precedente prototipo annunciato nel luglio 2020, e secondo la società è il più piccolo del settore mai registrato.
“Abbiamo sviluppato tecnologie essenziali per una soluzione LiDAR a stato solido compatta, ad alta risoluzione e a lungo raggio, robusta e semplice da implementare. La grande richiesta di una soluzione così versatile è prevista sia per la guida autonoma che per le applicazioni di monitoraggio delle infrastrutture di trasporto”, ha affermato Akihide Sai, Senior Research Scientist presso il Corporate Research & Development Center di Toshiba. "Non vediamo l'ora di implementare questa unità LiDAR di prossima generazione nelle installazioni su strada".
Al centro dell'unità LiDAR ci sono una serie di innovazioni che Toshiba ha apportato ai suoi chip di ricezione della luce fotomoltiplicatori al silicio (SiPM) al fine di migliorare la risoluzione dell'immagine raggiunta.
Ogni SiPM è costituito da celle riceventi la luce controllate da transistor. I nuovi chip sono più piccoli Transistor moduli ed eliminare gli strati di buffer che proteggono i transistor. Invece, trench isolanti di nuova concezione sono posizionati tra i transistor e le celle riceventi la luce. Il potenziale problema della ridotta sensibilità alla luce dovuta all'uso di transistor più piccoli è stato affrontato con l'aggiunta di un'elevata tenutawith voltaggio sezione per aumentare la tensione in ingresso alla cella di ricezione della luce.
Queste innovazioni hanno ridotto le dimensioni del SiPM del 75% elevando la sua sensibilità alla luce del 50% rispetto al predecessore di luglio 2020. È ora possibile disporre più SiPM nello stesso pacchetto, aumentando così la risoluzione a 1200 x 80 pixel (che è un miglioramento di 4 volte).
Sopra: Toshiba's SiPM incorpora transistor molto più piccoli, una sezione di ingresso ad alta tensione e trench isolanti
Toshiba ha inoltre assicurato che la nuova unità LiDAR mostra una maggiore durata, essenziale per l'uso all'aperto in tutte le condizioni atmosferiche.
Un meccanismo di compensazione della temperatura regola automaticamente l'ingresso di tensione applicato alle celle riceventi la luce, al fine di mitigare l'effetto delle variazioni di temperatura esterne. Ciò significa che le prestazioni SiPM potenziate vengono mantenute nonostante le fluttuazioni della temperatura ambiente. Inoltre, utilizzando un supporto per componenti ad alta densità, Toshiba ha ridotto le dimensioni complessive del proiettore e del ricevitore LiDAR a un volume di 350 cc.