[자율주행 통합 인지시스템

자동차에 자율주행 기술을 도입하기 위해선 많은 시스템이 포함되어야 한다

그중 가장 기본이 되는 통합 인지시스템에 대해서 설명하고자 한다

자율주행 인지시스템은 크게 4가지로 분류할 수 있다

센서, 차량 네트워크, 자율주행 컴퓨터 그리고 인지 소프트웨어이다

이번 포스팅에서는 센서에 대해서 알아보자

센서

자동차에 내장된 다양한 센서는 사람의 눈, 감각과 같은 역할을 한다

자동차 센서를 생각하면 가장 먼저 떠오르는게 '레이더'일 것이다

레이더는 24Ghz 대역에 근거리(SRR)용, 77Ghz 대역에 원거리(LRR)용으로 구분할 수 있다

- 펄스 레이더

1ns 이내의 짧은 펄스 신호를 주기적으로 송신하는 레이더이다

펄스 신호를 송신하면 신호가 날아갔다가 다시 수신되는 전파지연시간을 계산하여 상대 차량과의 거리를 추정할 수 있다

주로 SRR에 사용되는 종류이기도 하다

[작동원리]

1. 주기적으로 펄스를 반송파에 실어 물체가 예상되는 방향으로 송신

2. 송신한 주파수가 수신되면 전파지연시간을 계산

3. 계산한 값을 바탕으로 상대거리를 예측

*구조적 특징 : 안테나가 1개로 구성되어 송수신되는 채널 또한 1개이다. 1차 송신 이후 2차 송신을 위해선 1차 송신 주파수를 수신해야한다

- 연속파 레이더

1. 주파수 변조 연속파 레이더(FMCW)

시간에 따라 주파수가 변화하면서 연속파 신호를 휴지시간 없이 지속적으로 송신하는 개념이다

끊임없는 레이더 송수신을 통해 목표와의 거리, 상대 속도를 추출해낼 수 있으며, LRR에 사용된다

2. FSK레이더

FMCW와 유사한 개념을 가지고 있지만 신호 파형을 성형할 때, 디지털 변조에 이용되는 FSK 방식을 사용한다는 차이가 있다

[작동원리]

1. 시간에 따라 주파수가 선형적으로 변화한다

2. 해당 주파수를 연속적으로 송신한다

3. 목표물로부터 반사되어 돌아오는 신호를 수신

4. 송신 신호와 수신 신호 주파수의 합, 차로 구성된 신호를 비트 주파수 성분으로 사용

5. 비트 스펙트럼을 분석하여 물체와 거리, 속도를 계산

*구조적 특징 : 송수신 안테나가 각 1개씩 존재하여 지속적으로 데이터를 생산해낼 수 있다

_참고자료_

1. 차량 레이더 기술 동향과 기술기준 제정 방향에 대한 연구

2. 차량용 레이더 응용 기술 및 발전 방향

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