在夏季，我非常喜歡沿著佛蒙特小鎮的平坦道路和小徑騎自行車。但與汽車共用這些道路是有一定風險的。特別是有一條土路，在那里，我總會被呼嘯而過的汽車嚇一跳。●我經常想象著在自行車上裝一個超聲波傳感器，提醒我注意駛來的車輛，但那些傳感器的探測范圍大多不足10米，比我這個普通人的感覺還差。激光雷達——類似于雷達系統，但是用激光脈沖代替無線電波——有我需要的更大探測范圍，但按照一貫的標準，在自行車上安裝激光雷達過于昂貴。●這一情況在去年發生了改變，位于俄勒岡州班德的創業公司PulsedLight通過眾籌，發布了激光雷達精簡版（Lidar-lite），這款激光雷達探測器不到一副撲克牌的一半大小，感知范圍可達40米，精度在2.5厘米左右，全套價格為89美元。●當包裹送到之后，我的第一步就是為激光雷達的4根信號線貼上標簽，因為出于某種原因，PulsedLight把它們都做成黑色了，不好區分。我將這個小東西插進一臺Arduino微控制器中，運行了網上提供的示例軟件，如果距離測量數據沒有通過Arduino的USB連接傳回到我的電腦中，我就對其進行調整。很快，我開始將接有4位LED顯示屏的主板安裝到Arduino上。完成編程后，便攜式小型口袋測距儀就做好了。
下一步是要制作一個可以安裝在自行車后座而不會被晃散的東西。這個難度更大一些，但幸運的是，PulsedLight公司除了將手冊、數據表和Arduino代碼樣版放在網絡上之外，還提供了一個激光雷達精簡版的3D模型。我利用選擇的3D設計工具Openscad進行了約1小時的設計，加上幾個小時的3D打印，我得到了一個外殼。我可以將激光雷達精簡版、微控制器以及作為警告顯示屏的一小條Neopixel RGB LED放置在這個外殼里，還有多余空間填充6毫米的墊層。固定外殼的自行車后座向上傾斜了幾度，并指向左，這樣，當激光雷達光束隨著距離的增加而發散時，它會更容易打在接近的車輛上，而不僅僅是路面和灌木上。
我在設計外殼之初并未仔細考慮功耗問題。一個USB端口剛好為試驗線路板系統供電，但真正的線路板系統則需要利用電池運行。我有一些精美的直流-直流轉換器，它們可以將任何電源的1至4伏電壓轉化為5伏。我還發現了一個非常好的Openscad庫，使我可以將供兩節5號電池使用的電池座納入到我的外殼設計中。但是，除了微控制器運行時消耗的27毫安之外，激光雷達精簡版模塊在使用時平均會消耗100毫安的電流（有時可能會飆升到200毫安）。此外，LED提示屏可以消耗高達500毫安的電流。不幸的是，我的直流-直流轉換器的電流限額為200毫安。
因此，在同時通過兩三個直流轉換器進行設計之后，我放棄了優雅、節能的5號電池，改用兩節可充電鋰電池，它們可提供7.4伏的電壓。一個7805式線性穩壓器通過放棄大約1/3的經過它的能量，將電壓下降到5伏。不過新的鋰電池幾乎與兩節5號電池的容量完全一樣。
它是否有效呢？反正我還沒有被車撞到過。不過時間會證明一切。當我第一次看到LED屏幕亮起來，顯示我身后35米處開來了一輛轎車時，我對著屏幕陶醉到差點忘了讓道。我還需要制作一個新的外殼，這樣我就可以調整激光雷達的角度了。另外，在使用過程中，當我需要給電池充電時，如果有一種我不需要完全拆卸的裝置就好了。
它的感知范圍比我想象的小些，特別是在彎道盲區，我的代碼有時也會報假警，我可以通過稍稍降低反應速度來減少此類情況的發生。不過，這些缺點可能是一件好事，因為我反正也會不時向后看，而不是僅依賴于拼湊在一起的小工具作為我的首要安全防線。
作者：Paul Wallich
