Giải pháp LiDAR tìm cách giải quyết vấn đề giám sát cơ sở hạ tầng giao thông

Toshiba đã công bố phiên bản cập nhật của giải pháp LiDAR thể rắn của mình, hiện hỗ trợ phạm vi phát hiện tối đa là 200m và cung cấp các mức độ phân giải cao hơn nhiều.

Theo Toshiba, hiệu suất nâng cấp của thiết bị LiDAR sẽ giúp đẩy nhanh tiến độ lái xe tự hành và mở ra cơ hội ứng dụng để giám sát cơ sở hạ tầng giao thông, trong các lĩnh vực như phát hiện sớm lún đường hoặc sạt lở đất, tuyết phủ hoặc vật thể rơi trên đường. .

Các phương pháp hiện tại để giám sát cơ sở hạ tầng giao thông dựa vào camera, nhưng hiệu suất của chúng bị giảm do mức độ ánh sáng yếu và điều kiện thời tiết bất lợi. Bộ phận LiDAR của Toshiba cung cấp một giải pháp thay thế mang lại khả năng quét 3D rõ ràng, khoảng cách xa, mạnh mẽ và phát hiện đối tượng trong nhiều điều kiện ánh sáng và thời tiết. Nó cũng cực kỳ nhỏ gọn, chỉ có kích thước bằng một phần ba so với nguyên mẫu trước đó được công bố vào tháng 2020 năm XNUMX và được công ty tuyên bố là nhỏ nhất trong ngành.

“Chúng tôi đã phát triển các công nghệ cần thiết cho một giải pháp LiDAR thể rắn tầm xa, độ phân giải cao, nhỏ gọn, mạnh mẽ và dễ triển khai. Akihide Sai, Nhà khoa học nghiên cứu cấp cao tại Trung tâm Nghiên cứu & Phát triển Doanh nghiệp của Toshiba cho biết: “Chúng tôi mong muốn triển khai thiết bị LiDAR thế hệ tiếp theo này trong các công trình lắp đặt bên đường.”

Trọng tâm của bộ phận LiDAR là một số cải tiến mà Toshiba đã thực hiện đối với chip nhận ánh sáng silicon photo-Multiple (SiPM) để nâng cao độ phân giải hình ảnh đạt được.

Mỗi SiPM bao gồm các tế bào nhận ánh sáng được điều khiển bởi các bóng bán dẫn. Các chip mới có kích thước nhỏ hơn Transistor và loại bỏ các lớp đệm bảo vệ bóng bán dẫn. Thay vào đó, các rãnh cách điện mới được phát triển được đặt giữa các bóng bán dẫn và các ô tiếp nhận ánh sáng. Vấn đề tiềm ẩn của việc giảm độ nhạy sáng do sử dụng các bóng bán dẫn nhỏ hơn đã được giải quyết thông qua việc bổ sung một điện trở chịu lực cao Vôn phần nâng điện áp vào ô thu ánh sáng.

Những cải tiến này đã giảm kích thước của SiPM xuống 75% trong khi tăng độ nhạy sáng lên 50% so với người tiền nhiệm vào tháng 2020 năm 1200. Giờ đây, nhiều SiPM có thể được sắp xếp trong cùng một gói - do đó tăng độ phân giải lên 80 x 4 pixel (cải tiến gấp XNUMX lần).

Ảnh trên: của Toshiba SiPM kết hợp các bóng bán dẫn nhỏ hơn nhiều, phần đầu vào điện áp cao, cộng với các rãnh cách điện

Toshiba cũng đã đảm bảo rằng thiết bị LiDAR mới có độ bền cao hơn, rất cần thiết để sử dụng ngoài trời trong mọi điều kiện thời tiết.

Cơ chế bù nhiệt độ sẽ tự động điều chỉnh điện áp đầu vào được áp dụng cho các tế bào nhận ánh sáng, để giảm thiểu tác động của sự thay đổi nhiệt độ bên ngoài. Điều này có nghĩa là hiệu suất SiPM cao được duy trì bất chấp mọi biến động nhiệt độ xung quanh. Ngoài ra, bằng cách sử dụng giá đỡ linh kiện mật độ cao, Toshiba đã giảm kích thước tổng thể của máy chiếu và bộ thu LiDAR xuống còn 350cc.