Zmodernizowany LiDAR do monitorowania infrastruktury drogowej

Do oferty firmy Toshiba wchodzi zaktualizowana wersja półprzewodnikowego LiDARu. Nowa jednostka charakteryzuje się najmniejszą objętością spośród dostępnych na rynku odpowiedników, a także bardzo dużą odpornością na wiatr i wibracje. Zapewnia zasięg 200 m i większą rozdzielczość od innych LiDARów tej klasy o podobnej wielkości. Może znaleźć zastosowanie m.in. w systemach autonomicznego kierowania oraz aplikacjach do monitorowania infrastruktury transportowej, np. do wczesnego wykrywania osunięć dróg, osuwisk, pokrywy śnieżnej i obiektów pozostawionych na drodze.

Obecne metody monitorowania infrastruktury drogowej opierają się na kamerach, których parametry pogarszają się jednak w warunkach słabego oświetlenia i w niekorzystnych warunkach pogodowych. Zmodernizowany LiDAR firmy Toshiba stanowi alternatywę, zapewniającą wyraźne skanowanie 3D na duże odległości i wykrywanie obiektów w różnych warunkach oświetleniowych i pogodowych. Ponadto, jest znacznie mniejszy od wcześniejszej wersji wprowadzonej w lipcu 2020 r. Całkowitą objętość projektora i odbiornika ograniczono do 350 cm³.

Kluczowe dla nowego LiDARu były innowacje wprowadzone przez firmę Toshiba w układzie fotopowielacza (SiPM), pozwalające zwiększyć rozdzielczość obrazu. Każdy SiPM składa się ze sterowanych przez tranzystory ogniw rejestrujących światło. Nowe chipy mają mniejsze moduły tranzystorowe i eliminują warstwy buforowe chroniące tranzystory. Zamiast tego między tranzystorami i ogniwami odbierającymi światło umieszcza się specjalne rowki izolacyjne. Potencjalny problem zmniejszonej czułości na światło, wynikający z zastosowania mniejszych tranzystorów, został rozwiązany poprzez dodanie sekcji wysokonapięciowej, zwiększającej napięcie wejściowe doprowadzane do ogniw rejestrujących światło. Innowacje te pozwoliły zmniejszyć powierzchnię SiPM o 75%, a jednocześnie zwiększyć o 50% czułość w porównaniu z wersją z lipca 2020. W pojedynczym chipie można obecnie umieścić większą liczbę struktur, co pozwoliło na czterokrotne zwiększenie rozdzielczości, wynoszącej obecnie 1200 x 80 pikseli.
Nowy LiDAR jest przeznaczony do pracy na zewnątrz w każdych warunkach pogodowych. Mechanizm kompensacji temperatury automatycznie dostosowuje napięcie wejściowe doprowadzane do ogniw rejestrujących światło, aby zminimalizować wpływ zmian temperatury zewnętrznej.