Covering Disruptive Technology Powering Business in The Digital Age

image
โตชิบาเตรียมที่จะขยาย Solid-State LiDAR ไปสู่การตรวจสอบโครงสร้างพื้นฐานด้านการขนส่ง
image
มิถุนายน 14, 2021 ข่าว

 

โตชิบาคอร์ปอเรชั่น ได้ประกาศเปิดตัว Solid-State LiDAR รุ่นใหม่ล่าสุดที่ตอบโจทย์การมีปริมาตรที่เล็กที่สุดในโลก ,มีแรงสั่นสะเทือนและแรงต้านลมที่แข็งแกร่งในขณะที่รักษาระยะการตรวจจับสูงสุด 200 ม.. บวกกับความละเอียดสูงสุด, ความคมชัดของเซ็นเซอร์ต่างๆ ที่มีขนาดใกล้เคียงกัน การอัพเกรดประสิทธิภาพของ LiDAR รุ่นใหม่นี้จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของรถยนต์อัจฉริยะ ,และยังขยายการประยุกต์ใช้ในการตรวจสอบโครงสร้างพื้นฐานด้านการขนส่ง ในพื้นที่ต่างๆ เช่น การตรวจจับการทรุดตัวของถนนหรือดินถล่ม ,หิมะปกคลุม ,หรือวัตถุสิ่งของที่หล่นตามท้องถนน

การตรวจสอบโครงสร้างพื้นฐานด้านการขนส่งในปัจจุบันต้องอาศัยกล้อง แต่ประสิทธิภาพของกล้องอาจจะลดลงจากสภาพแสงที่ไม่เพียงพอและสภาพอากาศที่ไม่เอื้ออำนวย  ดังนั้นการอัพเกรด solid-state LiDAR ที่โตชิบาจัดทำขึ้นนั้น เป็นทางเลือกที่ยอดเยี่ยม เนื่องจากมีความคมชัด ,สามารถสแกน 3D และตรวจจับวัตถุได้อย่างชัดเจนในระยะไกลในสภาพแสงและสภาพอากาศที่หลากหลาย  อีกทั้งยังมีขนาดกะทัดรัดเป็นพิเศษด้วยปริมาตรรวม 350cc.  มีขนาดเพียงหนึ่งในสามของขนาดต้นแบบที่ได้เปิดตัวไปก่อนหน้านี้ในเดือนกรกฎาคม 2020 และมีขนาดเล็กที่สุดในบันทึกประวัติศาสตร์ของอุตสาหกรรม

คุณ Akihide Sai นักวิทยาศาสตร์ด้านการวิจัยอาวุโสของศูนย์วิจัยและพัฒนาองค์กรของโตชิบา กล่าวว่า “เราตั้งตารอคอยที่จะนำเทคโนโลยีของเรานี้ไปใช้บนท้องถนน”  “เรามีเทคโนโลยีที่ปลอดภัย, มีขนาดกะทัดรัด , ความละเอียดสูงในระยะไกล โดย solid-state LiDAR มีความทนทานและติดตั้งง่าย ซึ่งเราคาดหวังว่าจะมีความต้องการเทคโนโลยีอเนกประสงค์ดังกล่าวนี้ ทั้งในรถยนต์อัจฉริยะและในตลาดของการตรวจสอบโครงสร้างพื้นฐานด้านการขนส่ง”

โตชิบาประสบความสำเร็จอย่างมากกับ LiDAR ที่มีขนาดกะทัดรัดที่มาพร้อมกับความละเอียดของภาพที่สูงขึ้นจากการอัปเกรดเป็น silicon photo-multiplier (SiPM) ซึ่งทำหน้าที่เป็นชิปรับแสง  โดย SiPM ประกอบด้วยเซลล์รับแสงที่ควบคุมด้วยทรานซิสเตอร์  ชิปตัวใหม่นี้มีโมดูลทรานซิสเตอร์ที่ขนาดเล็กลง และขจัดชั้นบัฟเฟอร์ที่ป้องกันทรานซิสเตอร์ด้วยร่องฉนวน (insulating trenches) ที่พัฒนาขึ้นมาใหม่ระหว่างทรานซิสเตอร์และเซลล์รับแสง  โดยปัญหาที่อาจเกิดขึ้นจากความไวแสงต่ำจากการใช้ทรานซิสเตอร์ที่มีขนาดเล็กลงได้รับการแก้ไขด้วยการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าที่ทนทานต่อแสงสูงเพื่อเพิ่มแรงดันไฟฟ้าขาเข้าไปยังเซลล์รับแสง (รูปที่ 1)

นวัตกรรมเหล่านี้ได้ลดขนาดของ SiPM ลง 75% ขณะที่เพิ่มความไวแสงขึ้น 50% เมื่อเทียบกับรุ่นก่อนในเดือนกรกฎาคม 2020 นอกจากนี้สามารถจัดเรียง SiPM เพิ่มเติมในแพ็คเกจเดียวกันได้ ,เพิ่มความละเอียดมากขึ้นถึง 4 เท่า เป็น 1,200 x 80 พิกเซล

รูปที่ 1: SiPM รุ่นใหม่ของโตชิบาใช้กับทรานซิสเตอร์ที่มีขนาดเล็กลง ,ส่วนนำจ่ายไฟฟ้าแรงสูง ,และร่องฉนวน (insulating trenches)

โตชิบายังให้การรับรองว่าหน่วย LiDAR LiDAR  รุ่นใหม่นี้มีความทนทานสำหรับการใช้งานกลางแจ้งในทุกสภาพอากาศ  โดยเทคโนโลยี Temperature compensation technology ที่ปรับแรงดันไฟฟ้านำจ่ายไปยังเซลล์รับแสงโดยอัตโนมัติ ช่วยลดผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิภายนอก และรักษาประสิทธิภาพ SiPM ในขั้นสูง  นอกจากนี้ด้วยการใช้ความรู้ความชำนาญในการติดตั้งส่วนประกอบที่มีความหนาแน่นสูง โตชิบาได้ลดขนาดโดยรวมของโปรเจ็กเตอร์และตัวรับสัญญาณของ LiDAR ลงเหลือเพียง 350cc (รูปที่ 2) และป้องกันแรงสั่นสะเทือนสูงและแรงลม  ซึ่งข้อดีเหล่านี้บวกกับความละเอียดสูง คาดว่าจะสามารถประยุกต์ใช้กับระบบได้อย่างมากมาย

รูปที่ 2: (ด้านซ้าย) โตชิบาใช้ความรู้ความชำนาญในการติดตั้งที่มีความหนาแน่นสูงเพื่อสร้าง LiDAR (ด้านขวา) เครื่องต้นแบบ LiDAR ของโตชิบามีขนาดเล็กที่สุดในโลก มีปริมาตร 350cc.

โตชิบาจะยังคงสนับสนุนด้านการขนส่งให้มีความปลอดภัยมากยิ่งขึ้น โดยการส่งเสริมเทคโนโลยี LiDAR สำหรับรถยนตร์อัจฉริยะและการตรวจสอบโครงสร้างพื้นฐานด้านการขับขี่ การวิจัยและพัฒนาอย่างต่อเนื่องจะทำให้ขอบเขตในการตรวจจับของ LiDAR ก้าวหน้ายิ่งขึ้น ความละเอียดของภาพและการย่อขนาด ,และสำรวจแอปพลิเคชั่นใหม่ๆ ในหุ่นยนต์ ,โดรน , และอุปกรณ์รักษาความปลอดภัยขนาดเล็ก

(0)(0)