日本東芝11日宣布，已開發出一種小型傳感器裝置，可為自動駕駛汽車和基礎設施監控發揮“眼睛”的作用。其新開發的光接收技術和安裝技術将導緻實現“世界上最小尺寸和世界上最高分辨率”的固态 LiDAR（激光雷達）。通過該公司于2020年7月宣布的“矽光電倍增管（SiPM）”的進一步靈敏度改進和小型化，可以開發體積為350cc、分辨率為1200×84像素、視角為24x12度的激光雷達。據說它是世界上最小的類型，最多可以抓取200米處的景物。

日本東芝曾于2020年7月宣布，在投光和受光時激光所走過的路徑不同的“非同軸型”固态LiDAR中，開發出了一種即使距離200米也能掃描物體的受光技術。通過在LiDAR的受光系統中使用的SiPM上組合安裝作為高靈敏度元件的受光單元和使其恢複為可受光狀态的晶體管，實現了小型化和高分辨率化。搭載該技術的LiDAR的試制品容積是1600cc，分辨率是300×80px，視角達到7×7度。

隻是，如果考慮到實際社會應用的話，這些性能并不是很好。東芝研究開發中心的首席研究員崔明秀說：“本公司開發的這個技術，與投光時和受光時激光通過不同路徑的同軸型LiDAR相比，成本和尺寸都更優秀，而且鏡頭的更換也更容易，大型LiDAR具有靈活性，這是我們公司開發的最大優點。但是，如果假定在監視道路凹凸信息來察覺危險的基礎設施系統中運用的話，不僅分辨率低，而且視角小，容易産生死角，有發現不了危險情況的危險性。并且機器體積也很大，可能會對安裝條件産生制約”。

因此，日本東芝新開發了除了實現固态LiDAR的高分辨率化和小型化、寬視角化的“混合型SiPM”之外，還提高了耐環境性的“自動溫度校正技術”等。通過使用這些技術，可以保持測距距離200m，分辨率1200×84像素，實現開發視角為24×12度的LiDAR。

混合型SiPM通過搭載高耐壓和低耐壓晶體管，實現SiPM的小型化。以往，為了使SiPM小型化，需要縮小受光單元和晶體管部分。但是，如果隻将受光單元小型化，則不能受光的晶體管部分在基闆上的面積相對變大，因此受光區域變窄，靈敏度有可能劣化。

為了解決這樣的課題而開發的是搭載高耐壓和低耐壓兩種晶體管的混合型SiPM。在與受光單元的接口部分配置幾個高耐壓晶體管，在其旁邊配置幾十個低耐壓晶體管。高耐壓晶體管的面積雖然很大，但是和小的低耐壓晶體管組合在一起就保持了平衡。與隻搭載中耐壓晶體管的SiPM相比，可以施加高電壓，實現了比以往高1.5倍的靈敏度和4倍的高靈敏度化。

至于緩沖層，通過新引入一個“絕緣溝槽”，将整個 SiPM 的尺寸縮小到傳統尺寸的四分之一。此外，通過将 2D SiPM 陣列的芯片面積增加一倍，可以安裝更多的單元，并且視角比傳統的提高了 6 倍。

自動溫度校正技術通過在安裝有SiPM的芯片上直接評估靈敏度，從而能夠根據溫度進行供給到受光單元的電壓控制。

SiPM對溫度的靈敏度高，因此使用時需要進行溫度校正。以前采用的是測量溫度後用熱敏電阻等間接調整SiPM靈敏度的方法，這次東芝在芯片上導入了獨自技術，将邏輯電路與SiPM一起混載在一起，根據溫度調整芯片上的靈敏度。此外，通過在基闆上以高密度安裝SiPM的技術、在投影系統單元内部安裝超小型多邊形鏡，能夠開發出對溫度等環境變化具有高适應性的LiDAR。在搭載了這些技術的LiDAR上進行PoC（概念證實）的結果是，即使在陽光強烈的烈日下，距離200米的物體的測距也幾乎100%成功。

東芝的目标是在2022年投入實際使用，它将用于基礎設施監控，安裝在路邊，用于檢測墜落物體。

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!