간단하게 알아보는 자율주행차 인지 센서들

 자율주행에서는 차량 주변을 감시하기 위해 다양한 조합으로 사용되는 물체 감지 센서 유형이 크게 4가지로 나누어집니다.

 

카메라 

 카메라는 이미 많은 자동차에서 일반적으로 사용되고 있으며, 차량 및 보행자 감지, 차선 감지, 도로 표지판 인식 등 다양한 목적으로 사용되거나 단순히 운전자에게 후방을 보여주기 위해 사용됩니다. 카메라는 패시브 센서 그룹에 속하는데 이것은 그들이 물체에서 반사되는 주변 빛을 가져와서 2차원 이미지로 변환한다는 것을 의미합니다.

 

 자율 주행 차량은 수행해야 하는 많은 다양한 기능에 카메라에 광범위하게 의존하며 고정밀 매핑 및 로컬라이징 등 , 이는 장애물 감지를 훨씬 뛰어넘습니다. 그러나 교통에는 물체에서 반사되는 빛이 안정적인 감지를 하기에 충분하지 않은 상황이 많습니다. (예: 야간 조명이 좋지 않은 지역, 폭우, 직사광선). 이러한 상황에서는 주변 조건에 의존하지 않는 다른 유형의 센서가 필요합니다.

 

레이더 

 카메라와 마찬가지로, 오늘날 많은 차량에는 이미 하나 이상의 레이더 센서가 장착되어 있습니다. 이 센서 유형은 어댑티브 크루즈 컨트롤(ACC) 또는 자율 비상 제동(AEB)과 같은 운전자 보조 시스템에서 가장 일반적으로 사용됩니다.

 

 레이더는 전자파를 방출하기 때문에 활성 센서이며, 이는 특정 특성을 가진 물체(예: 금속)로부터 반됩니다. 신호의 실행 시간을 기반으로 레이더 센서는 거리를 매우 정확하게 추정할 수 있습니다.  또한 도플러 효과라고 불리는 물리적 원리로 레이더는 물체의 속도에 비례하는 복귀 신호의 주파수 이동을 감지하여 물체의 이동 속도를 측정할 수 있습니다.

 

 레이더 센서의 주요 장점 중 하나는 거의 모든 기상 조건에서 안정적으로 작동할 수 있다는 것입니다. 그러나 레이더는 공간 해상도가 매우 낮기 때문에 물체의 치수를 매우 정확하게 측정하기에 적합하지 않으며 금속 함량이 거의 없거나 전혀 없는 물체는 강한  신호를 생성하지 않아 배경 소음과 분리하기 어렵다. 자동차용 레이더 센서는 일반적으로 두 개의 주파수 대역 중 하나로 작동합니다. 24GHz 레이더 센서는 단거리 용도에 사용되고 더 넓은 개방 각도를 갖는 반면 77GHz 센서는 좁은 원뿔에서 장거리 감지에 사용됩니다.

LiDAR

 LiDAR는 또한 활성 센서 그룹에 포함됩니다. 기본 원리는 레이저 광선을 방출하고 빛이 물체에서 반사되어 센서로 돌아오는 데 걸리는 시간을 측정하는 것입니다. 현재 자율주행차에 사용되는 가장 눈에 띄는 LiDAR 유형은 차량 지붕에 장착된 장치로 360도  빠르게 회전하며 초당 수천 개의 측정치를 생성하는 LiDAR입니다. 이러한 회전하는 LiDAR 센서는 주변 환경의 매우 정확한 3D 포인트 맵을 생성하여 결과적으로 차량, 보행자, 자전거 및 기타 장애물을 감지할 수 있습니다. LiDAR는 큰 단점이 있는데 이는 모델과 해상도에 따라 많은 비용이 듭니다. 

 

 현재 LiDAR 산업은 다음과 같은 네 가지 핵심 문제를 해결하고 있습니다. 

• 개당 가격 인하 
• 패키지 크기 감소 
• 감지 범위 및 분해능 증가 
• 내구성 증가

 스캐닝 LiDAR의 대안으로, 비스캔 센서도 있으며, 플래시 LiDAR라고도 합니다. 플래시 LiDAR 센서에는 움직이는 부품이 없으므로 진동에 강하고 LiDAR 센서를 스캔하는 것보다 패키지 크기가 상당히 작습니다. 이 센서 유형의 단점은 제한된 범위와 지붕에 장착된 회전하는 LiDAR 에 비해 상대적으로 좁은 시야입니다. 

 

다른 센서타입

 카메라, 레이더, LiDAR 외에도 초음파 센서(1990년대 이후 주차 용도로 널리 사용됨) 또는 스테레오 카메라와 같은 다른 유형의 센서를 사용할 수 있습니다.