Los métodos actuales de vigilancia de las infraestructuras de transporte se basan en cámaras, pero su rendimiento se ve afectado por los bajos niveles de luz y las condiciones meteorológicas adversas. La unidad LiDAR de estado sólido mejorada de Toshiba ofrece una alternativa con un rendimiento superior, ya que realiza un escaneado 3D claro y de larga distancia, así como la detección de objetos en una amplia variedad de condiciones de iluminación y meteorológicas. Además, es compacto, midiendo un tercio del tamaño del prototipo anterior anunciado en julio de 2020.
Las innovaciones que Toshiba ha introducido en sus chips fotomultiplicadores de silicio (SiPM) para mejorar la resolución de la imagen son fundamentales para esta unidad LiDAR compacta. Cada SiPM consta de células receptoras de luz controladas por transistores. Los nuevos chips tienen módulos de transistores más pequeños y eliminan las capas que protegen los transistores. En su lugar, se colocan aislantes entre los transistores y las células receptoras de luz. El posible problema de la reducción de la sensibilidad a la luz debido al uso de transistores más pequeños se ha resuelto mediante una sección de alta tensión soportada para elevar la entrada de tensión a la célula receptora de luz (como se describe en la figura 1).
Estas innovaciones han reducido el tamaño del SiPM en un 75%, al tiempo que han elevado su sensibilidad lumínica en un 50% en comparación con el predecesor de julio de 2020. Ahora se pueden colocar más SiPM en el mismo paquete, lo que aumenta la resolución a 1200 x 80 píxeles (lo que supone una mejora de 4 veces).
Un mecanismo de compensación de temperatura ajusta automáticamente la entrada de voltaje aplicada a las células receptoras de luz, con el fin de mitigar el efecto de los cambios de temperatura externos. Esto significa que el rendimiento de SiPM se mantiene a pesar de las fluctuaciones de la temperatura ambiente. Además, utilizando su experiencia en el montaje de componentes de alta densidad, Toshiba ha reducido el tamaño total del proyector y el receptor LiDAR a un volumen de 350 cc (como se muestra en la figura 2).
El LiDAR rodeó con éxito una cartulina colocada a 50 m de distancia y midió con precisión la distancia. (Velocidad de fotogramas baja (1fps). Ángulo fijo. Rango de detección: ~ 300m)
