硬件总体原则
上篇对LIDAR的系统原理做了概述,本篇从硬件角度重点讲述一下LIDAR如何设计及实现。
一般实现的时候我们根据产品的结构特点,由于车身风阻系数等因素考虑,要求LIDAR整体结构尺寸尽可能小。在这么小的空间里要摆放诸如电机、光学组件、散热组件、激光发射器、激光接收器、控制及数据处理器等电路组件,对系统设计提出了很高的要求。
下图是国产某车规级LIDAR产品的关键参数表,从中我们可以看出尺寸在137x112x48mm,非常紧凑,同时平均功耗达到18W,对散热方面也提出了不小的挑战。
设计时主要考虑因素:
- 选用车规级元器件;
- 激光发射器的散热,通过加散热硅脂和散热片等方式消除激光发射器的温漂特性,维持激光发射频率的稳定性;
- 光路路径设计,保证发射和接收对准;
- 控制时序精确,保证发射和接收时序同步;
- 电机转动优化,提升转动效率和减少磨损从而提升可靠性;
- 环境监测,温度、湿度检测保证系统工作稳定性;