1. 개요 o자동 운전 자동차와는 운전자 개입 없이 주변 환경을 인식하고 주행 상황을 스스로 판단하고 차량을 제어함으로써, 주어진 목적지까지만 운행하는 자동차를 말한다.o자동 운전 때문에 인지-판단-제어 기술 요소가 요구되며, 인지적 영역은 카메라, 레이더, 라이더 등의 센서를 사용하여 주행을 보조하고 차량을 제어하는 기술 o레이더(RADAR, Radio Detection And Ranging)는 전파를 발사하고 돌아오는 전파의 소요 시간과 주파수 편이도가 측정된 거리와 속도가 검출되는 기본적인 Light Light LID와 같다,주로 905nm파장의 펄스 레이저를 이용하고 거리 정보를 획득 o레이더는 주변 환경에 안정적으로 동작하고 라이더는 더 정밀한 위치 정보를 획득할 수 있지만 가격 경쟁력 측면에서 보완 필요 2. 자동 운전 자동차 제어 구조 o구조 개념도【그림】자율주행 시스템의 구조와 센서의 종류3. 자율주행자동차의 요소기술4. 레이더(Radar)기술o 레이저의 기본원리 개념도[그림] 레이더의 기본 구성 및 동작 원리o레이더 센서는 전자파를 송출하고 물체에 부딪혀서 반사되는 신호를 해석, 목표물의 거리와 각도, 속도 등의 정보를 파악 o주파수 대역은 국제 표준화를 통해서 상용화된 24GHz대역에서 현재는 77GHz전방 영역과 76~81GHz의 영역을 사용하도록 명시 o레이더 센서는 빛의 반사와 터널, 일출·일몰 등의 환경적 조건으로 카메라보다 유연하며 안개와 눈·비 등 기후적 영향에서도 카메라보다 효과적인 o단일 칩 기반에서 저가격으로 설치가 가능한 반면 물체로 있다【그림】라이더 (Lidar)의 기본구성 및 동작원리o라이더는 렌즈를 통과한 레이저 광원을 목표물에 비춤으로써 사물까지 거리, 방향, 속도, 온도, 물질 분포 및 농도 특성 등을 감지 o라이더인센서는 광신호가 장애물 등에서 반사하고 돌아가는 빛 에너지를 분석하고 차량 주변의 3차원 공간 정보를 획득하는 장치 o전통적인 차량용 센서인 비전 센서 및 레이더 센서와 함께 자동 운전을 지원하는 핵심 센서 o라이다기술은 회전형 905nm파장을 중심으로 발전했지만 비와 안개 등 일부 상황에서 한계점이 드러난 1.5μm 파장에 대한 본격적인 개발이 이루어지고 있는 6. 요소 기술 분석A. 거리 o라이더와 레이더 시스템은 수 m에서 200m이상 떨어진 물체를 감지할 수 있고 라이더는 근거리 물체의 감지에 어려움이 있는 o레이더는 1m이내의 거리에서 200m이상 떨어진 물체까지 감지할 수 있고 거리는 단거리, 중거리·장거리 레이더 시스템의 유형에 의해서 바뀐다.공간 분해능 o라이더가 두각을 나타내는 부분에서, 레이저광을 조준할 수 있는 능력과 905~1550nm의 짧은 파장 때문에 라이더의 적외선 공간 분해능은 0.1°단위까지 나눌 수 있다 o이는 백엔드 처리 없이도 물체의 특징을 하나의 장면에서 3D묘사할 수 있다는 것 o반면 레이더의 파장(4㎜/77GHz)는 거리가 늘어날수록 작은 특징을 분석하는 데 어려움이 있다.FOV(Field of View)o수신기의 측정 각도를 보이고 물체를 정확히 분석하는 데 필요한 핵심에서 고정식 라이더와 레이더의 양쪽에 뛰어난 수평 FOV(방위각)을 갖고 있지만 o 360°회전하는 라이더시스템은 모든 ADAS(Advanced Driver Assistance Systems)기술 중에서도 가장 널리 FOV를 유지 o라이더는 수직 FOV(고도)레이더보다 뛰어나고 전체적으로 방위각과 고도 분해능 레이더보다 우위에 있다.날씨 조건 o레이더 시스템의 최대 장점 중 하나는 비, 안개, 눈에 강하다는 것이다 o라이더는 대개 이런 날씨 조건에서 성능이 떨어지고 1550nm의 적외선 파장을 이용하면 악천후로 라이더의 성능을 개선할 수 있다.주변 영향 o라이더와 카메라는 모두 주변 관광 조건에 영향을 받기 쉽지만 야간의 경우 라이더 시스템은 매우 높은 성능을 발휘한 o레이더와 변조된 라이더기술은 다른 센서의 간섭에 매우 강한 특징이 있다7. 주요 비교A. 거리 o라이더와 레이더 시스템은 수m에서 200m 이상 떨어져 있는 물체를 감지할 수 있고, 라이더는 근거리 물체 감지에 어려움이 있는 o레이더는 1m 이내 거리에서 200m 이상 떨어진 물체까지 감지할 수 있으며, 거리는 단거리·중거리·장거리 레이더 시스템 유형에 따라 달라진다. 공간 분해능 o 라이다가 두각을 나타내는 부분에서 레이저 빛을 조준할 수 있는 능력과 905~1550nm의 짧은 파장 때문에 라이다의 적외선 공간 분해능은 0.1° 단위까지 나눌 수 있는 o 이는 백엔드 프로세싱 없이도 물체의 특징을 한 장면에서 3D 묘사할 수 있다는 것 o 반면 레이더의 파장(4㎜/77GHz)은 거리가 늘어날수록 작은 특징을 분석하는 데 어려움이 있다. FOV(Field of View)o 수신기의 측정 각도를 제시하고 물체를 정확하게 해석하는데 필요한 핵심으로 고정형 라이다와 레이더 모두 우수한 수평 FOV(방위각)을 가지고 있지만 o 360°회전하는 라이더 시스템은 모든 ADAS(Advanced Driver Assistance Systems) 기술 중에서도 가장 넓은 FOV를 유지 o라이더는 수직 FOV(고도)에서 레이더보다 뛰어나고 전체적으로 방위각과 고도 분해능에서 레이더보다 우위에 있다. 날씨 조건 o 레이더 시스템의 가장 큰 장점 중 하나는 비, 안개, 눈에 강하다는 것이다 o 라이더는 대개 이러한 날씨 조건에서 성능이 떨어져 1550nm의 적외선 파장을 이용하면 악천후에서 라이더의 성능을 개선할 수 있다. 주변 영향 o 라이다와 카메라 모두 주변 빛 조건에 영향을 받기 쉽지만, 야간의 경우 라이다 시스템은 매우 높은 성능을 발휘할 수 있는 o 레이다와 변조된 라이다 기술은 다른 센서의 간섭에 매우 강한 특징이 있다 7. 주요 비교