Toshiba добилась значительных успехов в уменьшении блока лазерного проектора своего LiDAR до одной четверти размера предыдущей версии, выпущенной в июне 2021 года.
Используя два новых блока проектора, объем LiDAR составляет всего 206 см 3, и может уместиться на ладони. Его дальность увеличена до 300 м при разрешении изображения 1200×84 пикселей. Он может быть сконфигурирован с помощью гибких комбинаций проекторов для работы с различными приложениями обнаружения на большом расстоянии и под широким углом.
LiDAR будет способствовать прогрессу в основных областях применения Toshiba, автономном вождении и мониторинге инфраструктуры. Это также открывает путь для изучения партнерских отношений в других областях, включая робототехнику, дроны и небольшие устройства безопасности.
Toshiba инициировала исследование LiDAR для повышения автономности вождения и устойчивости инфраструктуры. В дополнение к расширению диапазона, с более широким углом обзора и лучшим разрешением, это должно было сделать LiDAR меньше. Тем не менее, уже давно существует компромисс между диапазоном и размером LiDAR и требованием безопасного лазера для глаз.
«Чтобы увеличить радиус действия лазера, излучаемого одним проектором, необходимо увеличить его интенсивность. Если вы это сделаете, вам также придется увеличить ширину излучения, чтобы избежать луча, который фокусируется на маленьком пятне и является достаточно сильным, чтобы ухудшить зрение», — рассказывает Акихиде Сай, старший научный сотрудник Корпоративного центра исследований и разработок Toshiba, стоящий за разработкой. «Проблема в том, что для более широкого излучения требуется проектор большего размера».
Решение Toshiba — это LiDAR, который может использовать несколько небольших проекторов в качестве источника лазерного луча. Все они излучают безопасный для глаз луч в одном направлении, что увеличивает эффективную дальность. Этот подход также снижает общий размер LiDAR.
Достижения, которые позволили реализовать новый LiDAR, начались с уменьшения объема блока проектора до 71 см3 . Это было достигнуто за счет инновационной конструкции схемы, которая уменьшила размер платы управления на 60% по сравнению с размером предыдущего прототипа, а также за счет использования ноу-хау в 3D-монтаже компонентов для изменения положения компонентов и линз.
Команда разработчиков также использовала запатентованную Toshiba технологию управления для создания тройного контура управления скоростью вращения, углом поворота и током многоугольных зеркал в нескольких проекторах. Это обеспечивает высокую точность синхронизации, а угол отклонения зеркал составляет всего 0,02 градуса и менее.
В полевых испытаниях Toshiba подтвердила, что LiDAR с двумя новыми проекторами имеет дальность действия 300 м, что в 1,5 раза больше, чем у предыдущего прототипа с одним проектором. В условиях очень яркого солнечного света, 100 000 люкс, двухпроекторный LiDAR также показал гораздо больше деталей в отсканированном изображении, чем его предшественник.
Гибкость, полученная за счет объединения нескольких проекторов и точной настройки излучаемого лазера, открывает путь к настройке LiDAR для сканирования на большие расстояния и под широким углом. Это распространит использование на такие области, как автомобили с автоматическим управлением, которые должны сочетать широкоугольный обзор с мониторингом маршрута на большом расстоянии.
Сай и его коллеги опираются на текущие достижения для будущих достижений.
«Мы продолжаем исследовательскую работу, которая будет способствовать развитию нашей технологии LiDAR, в том числе твердотельного LiDAR, в направлении увеличения дальности и разрешения, а также уменьшения размеров LiDAR», — сказал Сай. «Мы стремимся коммерциализировать LiDAR для автономного вождения и мониторинга инфраструктуры в 2023 финансовом году и с нетерпением ожидаем изучения новых приложений в роботах, дронах и устройствах безопасности».
Изображения: Toshiba
Будьте в курсе в удобном формате, присоединяйтесь: TG-канал и ВК
Бесплатная служба распространения новостей для научных организаций и стартапов
hello@technovery.com