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激光雷达、相机…万字长文带你入门无人驾驶车硬件(13)


功耗太高带来的另外一个问题是散热 ， 风扇不能满足大规模散热需求 ， 只能采用水冷散热 。 很早以前汽车发动机是拿自来水冷却的 ， 过一段时间就需要加水 ， 现在有水冷散热片就不用了 。 原理是把水放在铜管里 ， 循环流动散热 。 加水有 2 个坏处 ， 一是北方的冬天经常零下几度 ， 自来水会结冰 ， 冻住之后水的体积会变大 ， 把发动机撑坏；二是水会沸腾 ， 如果变为水蒸气 ， 铜管会爆炸 。 所以目前的水冷液是在水中加入了防冻液和各种专门用途的防腐剂组成的混合物 ， 防冻 ， 沸点也会到达 120 度左右 ， 也就很好的解决了上面的问题 。
最后还要注意出风口和进风口 。 如果把计算单元放在后备箱 ， 没有出风口和进风口 ， 热量很难散发出去 。
2.6.5 适应性
良好的适应性代表着无人驾驶车能够战胜复杂多变的环境 。 我们先看下我们处在什么样的环境下 ， 然后再看我们面临着哪些挑战 。 如果有一天人类殖民火星了 ， 一定会有人把汽车厂家告上法庭 ， 因为他们没有备注这点：“地球生产的车不适用于火星” 。
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图 2.30 无人车后备箱整体结构
如图 2.30 所示为无人车后备箱的整体结构 ， 安装有电源、运算单元、网络设备以及各种数据线等 ， 它们会面临着以下 5 项挑战 。
振动 。 机械硬盘最怕震动 ， 汽车长期处于颠簸状态 ， 因此只能采用固态硬盘 。 电路板也很怕震动 ， 电路板的表面刷了一层绝缘胶 ， 如果设计的不好 ， 结构件经常摩擦电路板 ， 会把绝缘层磨掉 ， 导致电路直接烧毁 ， 产生灾难性的后果 。
温度 。 夏天环境温度可能就达 40-50° ， 如果汽车在室外暴晒 ， 同时机箱还在产热 ， 芯片的实际工作温度会更高 。 汽车硬件要求的温度范围非常高 ， 仅次于航天 ， 需要硬件能够在 - 40°～120° 的温度范围内工作 ， 可以说目前无人车大部分的元器件还达不到要求 。
湿度 。 湿度太高会导致电路进水短路 。
盐 。 在海边的城市 ， 空气中盐分很高 ， 对汽车元器件有很强的腐蚀性 。
电磁 。 大功率的计算单元会产生电磁辐射 ， 影响高速总线的信号质量 ， 导致传输错误的数据 。
外观、视野、操控、性能和适应性都是无人车量产必须考虑的问题 ， 无人车想要普及 ， 必须要解决以上问题 。 最后我们希望无人车具有酷炫的外观、广阔的视野、完美的操控、强劲的性能和极低的功耗 ， 同时还能够适应各种复杂多变的环境 。
2.7 参考资料
【1】 A Survey of Autonomous Driving: Common Practices and Emerging Technologies
【2】 Junior: The Stanford Entry in the Urban Challenge
知乎链接：


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