안녕하세요. 레이더 센서에 대해 알아보도록 하겠습니다.
레이더란 전파를 통해 물체의 위치와 속도를 측정하는 센서[1]입니다.
이 레이더 센서는 어디에 사용되는 것일까요?
물체를 탐지할 수 있는 센서인 레이더는 현재 항공기, 선박, 우주선, 미사일, 자동차, 기상 감지 등 다양하게 사용되고 있습니다.
하지만 사실 레이더는 1939년 제2차 세계대전 직전에 최초로 개발되어 전쟁 중에 적군 비행기의 동향을 파악하는 데 사용되었다고 합니다.
(세계 제2차 세계대전 당시 영국군은 레이더를 통해 적군 비행기의 폭격을 사전에 감지하고 대비함으로써 강력한 독일군을 상대로 피해를 최소화할 수 있었다고 합니다.(웃음)
하지만 저는 다양한 용도의 레이더 중 자동차에 사용되는 레이더에 관심이 있기 때문에 앞으로 차량용 레이더에 대해 집중적으로 다룰 예정입니다.^^
그렇다면 왜 레이더가 차량에 사용되는 것일까요.
그 이유는 자율주행을 실현하기 위해서입니다.
자율주행 자동차는 운전자 대신 주변 환경을 인지하고 차량을 조작해 원하는 목적지까지 자동으로 주행해주는 자동차를 말합니다.
주변 환경을 인지하기 위해서는 사람의 눈 역할을 하는 센서가 필요한데 내 차 주변 물체의 위치, 속도 정보를 제공하는 것이 레이더의 역할입니다.
레이더는 어떤 원리로 물체를 탐지하는 것일까요.
그 원리는 전파[2]에 있습니다.
특정 주파수 대역의 전파를 내보내고 돌아오는 전파의 주파수, 위상, 시간 등을 분석해 위치와 속도 정보를 알아보는 원리입니다.
제가 전파를 낸 시간을 알고 그 전파가 돌아온 시간을 알고 있다면 거리=속력x시간의 공식에 따라 자연스럽게 거리를 알 수 있겠죠?여기서 전파 속도는 빛의 속도와 같으므로 v=299.792.458m/s를 대입해 계산하면 거리를 쉽게 알 수 있습니다.
레이더의 원리라고 한다면 물체의 속도는 어떻게 알 수 있을까요?
도플러 효과[3]에서 알 수 있습니다.
도플러 효과란 바로 관측자와 파동의 근원(파동의 근원) 간의 속도에 따라 파동의 주파수(진동수)가 달라지는 현상을 말합니다.
이러한 원리를 레이더에 적용하면 송신 주파수 대비 수신 주파수 변화를 이용하여 주변 물체의 속도를 계산할 수 있습니다.
다음 번에는 차량용 레이더의 FMCW 레이더 측정원리에 대해 알아보기로 했다.
※ 보충 설명
[1] 센서(Sensor): 대상 정보를 수집하여 전기 신호로 출력하는 장치입니다.자세한 내용은 다음 링크를 참조하십시오.센서(Sensor)가 무엇인지 알아보도록 하겠습니다. 센서란, 대상의 정보를 수집해 전기 신호로 출력해 주는…blog.naver.com [2] 전파: 전자파의 일종으로, 3THZ 이하의 주파수를 가지는 전자파를 가리킵니다.전자파에 대한 자세한 내용은 다음 링크를 참조하십시오.https://blog.naver.com/scw7823/222759163559 센서(Sensor)가 무엇인지 알아보도록 하겠습니다. 센서란, 대상의 정보를 수집해 전기 신호로 출력해 주는…blog.naver.com [3] 도플러 효과: http://blog.naver.com/scw7823/222761822339 도플러 효과란 관측자와 파동(파동의 근원) 간의 속도에 따라 파동의 주파수(진동수)가 달라지는 현상이야.blog.naver.com