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by 이정원 Jul 21. 2023

물체를 감지하고 속도를 인식하는 레이더

3-2 작고 저렴한 장점으로 다른 정보들의 참고 기준이 되어 준다.

일반적인 레이다의 이미지. 군사용 뿐 아니라 항공, 기상, 보안 등 많은 곳에서 쓰인다.

전쟁 영화에서 적들의 출현을 가장 먼저 확인시켜 주는 레이더는 전자기파를 송출하여 물체에 부딪쳐서 반사하는 신호를 해석하여 목표물의 거리와 각도, 속도 등의 정보를 산출할 수 있게 해 준다. 움직이는 물체에 전자기파를 보내면, 달리는 엠블란스 사이렌 소리처럼 도플러 효과에 의해 주파수가 달라지는데 이를 통해서 대상의 속도를 계산해 낼 수 있다.  


도플러 효과, 움직이는 물체 부딪혀 반사되는 파동은 주파수가 달라진다.


카메라보다 명암이나 안개, 눈 비와 같은 기후적인 영향을 덜 받고 사이즈도 모듈화 되어서 손바닥 정도 사이즈로 그리 크지 않다. 가격 또한 라이더나 다른 센서들에 비해 저렴하기 때문에 전방 추돌 방지 같은 기본적인 ADAS기능이 도입되기 시작한 2000년대 초반부터 많은 차량에서 널리 활용되어 왔다.  


자동차용 레이더의 스펙과 구조 - 한국전자통신연구원 논문 참조

 

레이다에 사용되는 주파수 대역은 국제 표준에 따라 24 GHz에서 81 GHz의 광대역까지 사용된다. 주파수가 높을수록 수득률이 좋아 모듈의 크기를 줄일 수 있고 주파수 대역대가 넓을수록 거리 분해 능력이 좋아진다.  이런 물리적 특징을 고려해서 전방 중장거리는 77 Ghz 기반 레이더가 상용화되고, 79 GHz의 광대역 밀리미터파 레이더의 경우에는 90도에서 150도 범위의 자동차 주변의 가까운 거리를 탐지하는 용도로 활용된다. 전·후방에 중거리와 장거리를 활용하고, 좌우 측면에 단거리를 하나씩 배치하여 최소 6개의 레이더를 활용하는 추세다.  

자동차에 설치되는 레이타의 종류와 범위 - KAMA 저널 참조


레이다는 속도와 대략적인 위치를 파악하는데 장점이 있지만, 제한적인 분해력 때문에 목표물이 사람인지 차량인지 구분하는 데는 어려움이 있다. 이를 해결하기 위해 카메라를 통한 영상 정보와 융합해서 카메라의 오 탐지를 개선하고, 악천후에서도 인식 능력을 높이는 기술적인 참고 기준의 역할을 맡고 있다.

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