FMCW 시스템으로 라이다 기술력 향상

 

(2021.03.03.) 실리콘밸리에 본사를 둔 자율주행차 기업 오로라 이노베이션이 최근 미공개 금액으로 OURES Technology 인수를 발표했다. OURES Technology는 캘리포니아 대학교 버클리 연구진이 설립한 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)와 'Lidar-on-a-chip'을 전문으로 하는 스타트업이다. 오로라는 2019년 FMCW 기술을 전문으로 하는 몬태나주 기반 스타트업 블랙모어를 인수 후 두 번째 라이다 개발 회사 인수 사례이다.

 

Lidar라는 단어는 Light Detection과 Ranging의 약자로, 실질적으로 기술을 세 단어로 요약한 것이다. 이 기술은 여러 개의 레이저 펄스에서 작동하여 센서 주변 지형의 3D 지도를 만든다. 라이다와 FMCW는 한동안 사용해 왔지만, FMCW는 최근에서야 업계에서 기술이 발전하며 대부분의 자율주행차 업체에서 주목 받고 있다.

 

반면 자율주행차에 종사하는 자동차 대기업 테슬라는 라이다를 거부하고 대신 독자 기술을 이용한다. 대부분의 자율주행차 업체와 달리 테슬라 차량은 전용 신경망 가속기를 통해 인공지능을 활용한 독자적인 Full Self-Driving칩을 탑재해 자율주행 경험을 향상시켰다. 라이다 센서가 없더라도 테슬라는 카메라와 레이더, 음파 탐지기가 결합돼 있고, 대규모 고객들로부터 지속적으로 실시간 이용 데이터를 받는다.

 

머스크가 라이다를 거부한 이유는 저렴한 전기차 생산을 목표로 하는 테슬라의 목표와 대치되는 높은 생산비 때문이었지만, 라이다는 시간이 지날수록 상당히 저렴해졌다. 그렇다고 해서 그 기술에 다른 결함이 없다는 것은 아니다. 주요 단점 중 하나는 라이다가 움직이는 물체와 정적인 물체를 인식하고 구별하는 데 어려움이 있다는 것이다. 테슬라는 AI 신경망과 하드웨어가 함께 작동해 인간의 실제 시각을 정밀하게 모방해 물체를 볼 수 있다. 테슬라의 고객 들을 기반으로 실제 교통량과 주행 데이터가 풍부하다는 장점이 있다.

 

FMCW & Lidar-on-a-chip

오로라 같은 회사들은 이 기술의 단점을 알고 있으며 기존의 라이다를 넘어 효율성과 안전성을 높일 수 있는 개선점을 모색해 왔다. 지금까지 가장 인기 있는 FMCW 라이다 시스템은 연속적인 빛의 흐름을 방출하며 거의 즉각적으로 더 먼 거리를 측정할 수 있다. 물체의 속도를 측정해 차량으로 오거나 차량으로부터 멀어지는 것을 감지할 수 있어 라이다의 가장 큰 단점을 부분적으로 해결할 수 있다. FMCW 시스템은 태양광 간섭을 덜 받는 편이며, 방출되는 빛이 낮은 전력이기 때문에 효율의 증가도 전력 소모가 발생하지 않는다.

 

그러나 이러한 시스템의 단점은 크기이다. 대부분의 제조업체는 시야를 넓히고 3D 레이더 스캔을 활성화하여 대량 생산 비용을 증가시키기 위해 센서 및 범위 측정기와 함께 대형 미러를 사용해야 한다. 여기서 바로 OURS Technology의 LIDAR-ON-A-CIP 기술이 필요하다. 이 회사는 오로라의 FMCW 라이다 기술을 활용하여 소형 솔리드 스테이트 스캐닝 시스템을 개발했다. 4년 만에 FMCW 라이다 시스템에 필요한 모든 부품을 저렴한 비용으로 대량 생산할 수 있는 단일 소형 칩에 결합했다고 주장하고 있다. 성능에도 영향을 주지 않으며 '모든 픽셀에서 5D 비전'을 구현할 수 있다고 한다. 만약 칩이 요구사항에 부합한다면 라이다 기술의 많은 단점들이 줄어들 것이다.

 

이 분야의 다른 경쟁업체들도 사내 또는 타사 공급업체로부터 라이다 기능을 개발하고 있으며, 일부의 경우 오로라와 같은 인수를 통해 라이다를 개발하고 있다. 아마존의 Zoox는 외부 공급업체를 사용하는 반면, 알파벳의 웨이모와 얀덱스는 자체 센서를 생산한다. 반면 아르고 AI는 2017년 Princeton Lightwave를 인수했고 제너럴모터스(GM)의 크루즈 LLC도 마찬가지로 스타트업 Strobe를 인수했다.

 

 

 

[출처]

https://analyticsindiamag.com/how-fmcw-is-transforming-lidar-technology/

How FMCW Is Transforming Lidar Technology - Analytics India Magazine

 

Edited by Lucy