センシング環境の中核コンポーネントであるレーザーレーダーの性能は、自動車駆動システムの安全性と信頼性に直接関係します。 LiDAR の性能は、信号の送信や処理などの主要なタスクを担当する、LiDAR の「神経中枢」のような内部回路基板に大きく依存します。したがって、自動運転LiDARに適した回路基板をカスタマイズすることが重要です。カスタマイズのプロセスは一夜にして達成できるものではありません。回路基板が LiDAR に適応し、自動運転の厳しい要件を満たせるようにするには、カスタマイズ前、カスタマイズ中、カスタマイズ後の各段階で適切な準備が必要です。
1、カスタマイズ前の準備作業
自動運転 LiDAR 用に回路基板をカスタマイズする前に、スムーズで満足のいくカスタマイズ プロセスを確保するために適切な準備を行うことが重要です。
まず、LiDAR の動作原理とさまざまな技術的な実装方法を深く理解する必要があります。技術的なパスが異なれば、回路基板に対する要件も異なります。たとえば、機械式 LiDAR は回転とスキャンにモーターを使用しますが、その回路基板はモーターの駆動と制御に適応する必要があります。ハイブリッド ソリッドステート LiDAR- はプリズムまたは回転ミラー技術を採用しており、回路基板には信号処理と送信に関する特定の要件があります。固体レーザーレーダーの光学フェーズドアレイ方式は、限られた走査角度と高いプロセス要件により、回路基板の精度と性能に対してより高い基準を提案します。また、Flash LiDARにはスキャンモジュールがなく、回路基板の構造や機能にも独自の特徴があります。
次に、アプリケーションのシナリオと要件を明確にします。 LiDARを都市部の複雑な道路状況での自動運転に使用する場合、回路基板には頻繁な発進停止や複雑な交通状況、大量の環境情報処理に対応するため、より高いデータ処理能力と安定性が求められます。高速道路のシナリオで使用する場合、長距離の検出精度に対する要求が高まるため、回路基板は対応する高性能センサーに適応して、長距離信号の正確な受信と処理を保証できる必要があります。-
最後に、必要な技術パラメータを詳細に評価します。測定距離、精度、分解能、感度などのパラメータは、アプリケーションシナリオや車両のタイプによって大きく異なります。高性能LiDARには、より高い測定距離と精度が必要となる場合があり、そのために回路基板には信号伝送、処理などの面で優れた性能が求められます。したがって、パラメータの評価は、その後の回路基板のカスタマイズのさまざまな側面に直接影響します。
2、カスタマイズプロセスにおける重要な操作ポイント
自動運転LiDAR回路基板のカスタマイズプロセスでは、回路基板の品質と性能を確保するために、すべてのステップで厳密な作業が必要です。
(1) 素材の厳選
基板材料の選択は重要です。例えば、某ブランドの96ライン中長距離レーザーレーダーマザーボードはソフトボードとハードボードを組み合わせて使用しています。この材料は、ボード間の接続ケーブルの数を減らし、信頼性と組み立て効率を向上させるだけでなく、その周りを金で包みます。その後のシールド カバーの組み立てにより、良好な電磁シールドを形成できます。カスタマイズの際には、レーザーレーダーの電気的性能、機械的性能、環境適応性の要件を満たす基板材料を選択する必要があります。高速信号伝送を伴う部品の場合、信号の完全性を確保するために高周波材料が必要になる場合があります。-一部のスペースが限られたシナリオでは、フレキシブル回路基板の材料が複雑な設置スペースにうまく適応できます。
同時に、材料の放熱性能も十分に考慮する必要があります。 LiDAR の動作中、内部コンポーネントは熱を発生し、その熱は対流、伝導、放射を通じて内部表面に伝達されます。優れた放熱材料はコンポーネントの温度を下げ、機器の正常な動作を保証します。生産工程においては、ヒートシンクの追加や、回路基板の基材として熱伝導率の高い材料を選択することが考えられます。
(2) 製造工程の厳格な管理
溶接プロセスは回路基板の品質に直接影響します。レーザー管などの主要コンポーネントは、適切な溶接プロセスを使用することで接続の安定性と信頼性を確保し、車両走行時の振動などによる接触不良を防ぐことができます。製造プロセスでは、ホールメタライゼーションや回路製造精度などのプロセスリンクにも注意を払う必要があります。高精度の製造プロセスにより、回路基板の電気的性能が保証され、信号伝送の損失と干渉が軽減されます。多層基板の製造では、異なる層間の信号の正確な伝送に関連するため、層間アライメント精度も重要です。
3、カスタマイズされたテストと最適化
自動運転LiDAR回路基板のカスタマイズが完了したら、実際のアプリケーションの高い要件を確実に満たすために、厳格なテストと検証、およびその結果に基づく調整と最適化が必要な手順となります。
(1) 総合的な試験・検証
機能テストが基本です。信号の送信、受信、処理、その他の機能など、回路基板のすべての機能モジュールが期待どおりに正常に動作できることを確認する必要があります。機能に異常があると、レーザーレーダーが環境情報を正確に取得できなくなり、自動運転システムの判断に影響を与える可能性があります。
安定性試験も同様に重要であり、さまざまな走行条件下で車両の振動、温度変化、湿度などの環境要因をシミュレーションし、回路基板を長時間動作させ、安定して動作するかどうかを試験する必要があります。車両の運転環境は複雑で常に変化するため、レーザー レーダー回路基板には強力な環境適応性と安定性が必要です。-
フィールドテストは実際の道路シナリオで実施され、カスタマイズされた回路基板を搭載したレーザーレーダーを車両に搭載し、さまざまな道路や気象条件下で走行させ、実際の使用における性能を評価します。たとえば、雨や霧の日などの悪天候の場合、レーザーレーダーが道路の障害物、車両、歩行者、その他の対象物体を正確に識別できるかどうかを検出することで、実験室環境では検出が難しいいくつかの問題をフィールドテストを通じて明らかにすることができます。
(2) タイムリーな調整と最適化
テスト結果に基づいて、タイムリーに回路基板を調整および最適化します。信号干渉が発生した場合は、回路レイアウトの調整やシールド対策の追加などで解決できますが、放熱に問題がある場合は、放熱構造をさらに最適化するか、放熱材料を交換することで、カスタマイズされた自動運転LiDAR回路基板が実用アプリケーションの高い要件を確実に満たせるようにすることができます。