[H-모빌리티 클래스 자율주행 인지 기초 내용 정리] 16. 라이다 센서 특성 및 데이터

1. 라이다 센서 특성

 

1) 905nm 파장 사용 -> 습도의 영향으로 수신 파워 감소 -> 1550nm 파장 개발

 

2) 장점 :라이다에서 발사한 레이저가 물체에 반사되어 돌아오는 지연 시간으로부터 물체까지의 거리 측정 -> 정확도 높다

 

3) 단점 : 반사체의 반사율이 낮을 경우 반사되어 들어오는 신호 성분 약화 -> 검출 가능한 거리가 줄어듦 -> 각 물체의 반사율에 따라 검출 가능 거리가 달라짐

 

4) 라이다 해상도의 결정 요소

- 가로 방향으로 얼마만큼의 포인트를 얻어내는가? / 수직적으로 몇 개의 채널을 사용하는가?

- ex) 회전형 해상도 4채널 < 128채널 / 해상도 차이 -> 인지 성능 차이 but 비쌈

 

5) 데이터의 희소성

- 멀리 있는 물체의 경우 반사되는 레이저의 수가 적음 -> 라이다 포인트 데이터 분포가 희소해짐 -> 먼 물체에 대한 검출 성능 저하 야기 / 따라서 카메라와 라이다 센서 융합을 통해 극복 가능

 

2. 라이다 데이터 표현 형식

 

1) 물체에 반사되어 돌아온 위치를 4차원 데이터 (X,Y,Z,I(Intensity, 반사방향))로 표현

 

2) 한번 또는 여러번 시야각 FoV(Field of view) 영역을 스캐닝 -> 레이저 반사 신호에 해당하는 포인트들의 집합 생성

 

3) 포인트 클라우드 데이터 : 3차원 공간에서의 점들의 집합

- 특징 : 정해진 순서 없이 포인트 처리, 채널 수 및 회전 속도 등에 의해 해상도 결정

 

4) 스캐닝하는 동안에도 차는 이동하기 때문에 차의 속도 정보를 이용해 이동량만큼의 라이다 보정 작업 필요

 

5) 라이다를 동시에 여러개 장착하는 경우 서로 간섭이 일어나므로 스캐닝의 주기와 동기화를 꼭 맞춰주어야 함

 

퀴즈)

1. 다음 보기 중 FMCW 레이다 송수신기 구조 중 송신신호와 수신신호를 곱하여 두 신호의 주파수의 합과 차를 주파수로 갖는 신호를 발생시키는 역할을 하는 것은 무엇인가? 답 1

 

1. 믹서

2. 저대역 필터

3. 아날로그 디지털 컨버터(ADC)

4. 저대역 필터(LPF)

 

2. 다음 보기 중 FMCW 레이다 송수신기 구조의 구성요소가 아닌 것? 답 4(고대역 X 저대역 O)

 

1. 미거

2. 직접 디지털 신디사이저(DDS)

3.아날로그디지털컨버터(ADC)

4. 고대역필터(HPF)