라이다 센서 기술

출처 : ETRI https://ettrends.etri.re.kr/ettrends/138/0905001782/134-143_27-6.pdf

 

LIDAR : Light Detection And Ranging의 약어

(때로는 LADAR(Laser Detection And Ranging)

출처 : https://zdnet.co.kr/view/?no=20200519170949

 

라이다 센서

: 레이저를 목표물에 비춤으로써 사물까지의 거리, 방향, 속도, 온도, 물질 분포 및 농도 특성 등을 감지할 수 있는 기술

높은 에너지 밀도와 짧은 주기를 가지는 펄스 신호를 생성할 수 있는 레이저의 장점을 활용하여 보다 정밀한 대기 중의 물성 관측 및 거리 측정 등에 활용된다.

 

라이다 센서 시스템의 구성

: 레이저 송신부 / 레이저 검출부 / 신호 수집 및 처리와 데이터를 송수신하기 위한 부분

 

레이저 신호의 변조 방법에 따라 time-of-flight(TOF)방식과 phase-shift 방식으로 구분될 수 있다.

 

TOF 방식 : 레이저가 펄스 신호를 방출하여 측정 범위 내에 있는 물체들로부터의 반사 펄스 신호들이 수신기에 도착하는 시간을 측정함으로써 거리를 측정하는 것이 가능

phase-shift 방식 : 특정 주파수를 가지고 연속적으로 변조되는 레이저 빔을 방출하고 측정 범위 내에 있는 물체로부터 반사되어 되돌아오는 신호의 위상 변화량을 측정하여 시간 및 거리를 계산하는 방식

 

기존의 라이다 기술은 기상 관측 및 거리 측정을 목적으로 주로 연구되었다.

최근에는 위성에서의 기상 관측, 무인 로봇 센서 및 3차원 영상 모델링을 위한 기술들이 연구된다.

 

2D laser scanner

: 회전 방식을 이용하여 레이저 빔의 진행 방향을 포함하는 특정 평면에서의 영상 정보를 수집한다.

2D laser scanner를 차량 등에 탑재하여 이동하면서 공간정보를 스캔하면 컴퓨터를 통하여 3D영상 구현이 가능해진다.

 

 

 

출처 : youtu.be/s9iiupx-mSs

레이더와 라이다의 차이 

: 전자파/레이저를 발사해 돌아오는 소요 시간을 측정해 주변 사물을 탐지하는 것은 동일하지만

전자파를 사용하면 레이더, 레이저를 사용하면 라이다이다.

 

자율주행차량에서 레이더의 단점

: 정지 물체를 인식하지 않는다.

왜나하면 정지 물체를 인식해서 처리하게 되면 계산량이 많아지고 이동 물체를 오판할 확률이 높아진다.

 

라이다는 정지 물체를 인식하지만 레이더보다 비싸다는 단점이 있다.