Ключевое улучшение заключается в кремниевых фотоумножителях (SiPM), принимающих свет интегральных схем, которые имеют светоприемные ячейки, управляемые транзисторами.
У новых чипов меньше Транзистор модулей замените буферные слои, защищающие транзисторы, на недавно разработанные изолирующие желоба между транзисторами и светоприемными ячейками (диаграмма справа).
Чтобы восстановить чувствительность, потерянную при использовании транзисторов меньшего размера, напряжение добавлен раздел для повышения напряжения на входе светоприемников.
«Мы разработали технологии, необходимые для создания компактного твердотельного лидара большой дальности [200 м] с высоким разрешением, надежного и простого в реализации», - сказал ученый Toshiba Акихид Сай. «Спрос на такое решение ожидается как в приложениях для автономного вождения, так и в приложениях для мониторинга транспортной инфраструктуры».
В целом кремниевый фотоумножитель на 75% и на 50% более чувствителен, чем демонстрационный образец Toshiba в июле 2020 г. При большем количестве расположенных рядом микросхем разрешение увеличивается в 4 раза до 1200 x 80.
Благодаря улучшенной упаковке компонентов общий размер лидарного проектора и приемника уменьшился до 350 см.3 (оставил).
Для всепогодного использования на открытом воздухе был добавлен механизм температурной компенсации, автоматически регулирующий напряжение, подаваемое на светопринимающие элементы.
В демонстрации (правую) препятствия были обнаружены на открытом воздухе в солнечный день. Лидар идентифицировал цель (картонную коробку) и измерил ее яркость на высоте 50.98 м (рисунок внизу слева). Максимальная дальность обнаружения составляла ~ 300 м. Тест проводился на скорости 1 ф. / С с фиксированным углом.
Применение предусмотрено на обочине дороги, предупреждающей об проседании, оползнях, снежном покрове или объектах на проезжей части. «Современные методы мониторинга транспортной инфраструктуры основаны на камерах, но их эффективность ухудшается из-за низкого уровня освещенности и неблагоприятных погодных условий», - заявили в компании.
Есть два видео обнаружения:
Три препятствия ночью (1 кадр / с, фиксированный угол, обнаружение ~ 200 м)
Обнаружение в солнечный день автомобиля, припаркованного на 20 м и здания на 300 м (20 кадров / с)