초록 ▼

3. 개발결과 요약

최종목표
360도 전방위 스캐닝이 가능하도록 회전식 반사체, 광학렌즈, 모터등을 구성으로 한 스캐닝 기술을 개발하고, 소형 무인기기에 탑재가 가능한 저전력, 소형 라이더 센서 모듈을 설계 개발하여 ToF 감지 알고리즘과 탑재기기 제어 기술을 통한 실외환경의 고속 탑재기기용 초경량 저가형 라이다 센서 모듈을 개발

개발내용 및 결과
ㅇ개발 내용
- 센서 신호 처리 및 탑재기기 제어를 위한 MCU 개발
- 탑재기기 제어를 위한 알고리즘 및 S/W개발
- 출력광 공간

3. 개발결과 요약

최종목표
360도 전방위 스캐닝이 가능하도록 회전식 반사체, 광학렌즈, 모터등을 구성으로 한 스캐닝 기술을 개발하고, 소형 무인기기에 탑재가 가능한 저전력, 소형 라이더 센서 모듈을 설계 개발하여 ToF 감지 알고리즘과 탑재기기 제어 기술을 통한 실외환경의 고속 탑재기기용 초경량 저가형 라이다 센서 모듈을 개발

개발내용 및 결과
ㅇ개발 내용
- 센서 신호 처리 및 탑재기기 제어를 위한 MCU 개발
- 탑재기기 제어를 위한 알고리즘 및 S/W개발
- 출력광 공간 스캔 및 반사/산란광 검출을 위한 소형 Coaxial 복합광학계 개발
- 한정된 크기를 만족하기 위한 광학 구성품 모듈화 및 소형화 집적화 개발
- 경량화를 위한 광학계 소재, 두께 및 크기 설계 및 연구
- Laser Diode 구동을 위한 고속 펄스 생성 회로 개발
- 광학계 정밀 구동 제어 기술 개발
- 고감도 광 감지를 위한 아날로그 수신부 개발
- 고해상도 거리 분해능을 갖는 TDC 기술 개발
- 광원부, 구동부, 수신부의 소형, 경량 전자회로 개발
- ToF 디지털 신호 기반 거리 변환 기술 개발
ㅇ결과물
- 360도 전방위 스캔이 가능한 초경량, 저가형 라이다 센서 모듈 및 회전 시스템 (H/W)
- 광센서 Trigger 및 수광신호의 정밀 Low Noise 데이터 분석 및 ToF 검출 알고리즘 (S/W)
- 외부 이동기체의 인터페이스 표준화 (S/W + H/W)
- 가시광 노이즈를 억제하는 10nm 광학 필터 및 최적화 광학 렌즈 개발 (H/W)
- 탑재기기 자동 회피 비행 알고리즘 기술 개발 (S/W)

기술개발배경
ㅇ 최근 자율주행 자동차에 대한 개발이 활발해 짐에 따라 그 핵심 부품인 라이다 센서의 관심이 커지고 있음.
ㅇ 라이다 시장은 연평균 16.3%이상의 빠른 성장세를 보이고 있지만, 센서 가격이 높고, 전력소모가 많으며 크기가 다소 크기 때문에 시장의 확대에 비해 보급 속도는 빠르지 않음.
ㅇ 자동차를 비롯한 다양한 대형 소형 무인 기기의 수요와 운용이 늘어남에 따라 기기간 충돌로 인한 많이 안전 문제가 예상되고 있고, 이를 회피하고 안전을 보장할 예방 기술이 필요함에 따라 장애물 센싱 기술, 신뢰성 있고, 빠른 데이터 처리기술의 확보가 중요 함.

핵심개발 기술의 의의
ㅇ 실외 환경에서 안정적인 광신호 검출과 장애물을 회피하는 알고리즘을 개발하여 드론, 지상 무인기기 탑재 테스트를 완료 함
ㅇ 초경량 저가형 라이다 센서 모듈에 필수적인 저전력 동작을 구현하여 2w 미만의 전력으로 40m 이상 인식거리를 확보 하였으며, 배터리를 사용하는 무인 기기에 적합한 센서모듈을 개발 함.
ㅇ 초당 2K 이상의 장애물 데이터를 송출할 수 있고 360도 스캐닝을 통해 1도당 5개 이상의 데이터를 확보하여, 안전성과 신뢰성을 확보 함.
ㅇ 초소형 라이다용 광학계(광학렌즈, 광학 필터 및 관련 부품)의 모듈화를 통해 생산성을 확보하고, 가격경쟁력을 확보 하였음.

적용 분야
ㅇ드론 및 무인 항공기의 충돌회피 관련 기체
ㅇ물류용 AGV 자율 이동장치 또는 물류용 컨베이어 이송 장치
ㅇ지상 자율주행 자동차
ㅇ철도, 항만, 건축물 보안용
ㅇ지형지물 파악, 문화재 관리용
ㅇ건물 보안 침입관리 시스템
ㅇ이동식 전동 카트 및 수동 물류 이송 장치
ㅇ군사용 레이저 거리 측정 장치
ㅇ기타 군사용 무기 체계

(출처 : 초록 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 최종보고서 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 12
• 목차 ... 20
• 제 1 장 서론 ... 21
• 제 1 절 과제의 개요 ... 21
• 제 2 절 국내·외 관련 기술의 현황 ... 23
• 제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과 ... 27
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 27
• 제 2 절 상세 개발내용 ... 32
• 제 3 절 수행 결과의 보안 등급 ... 75
• 제 4 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리현황 ... 76
• 제 3 장 결과 ... 77
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 77
• 1. 연구개발 추진일정 ... 77
• 2. 연구개발 추진 실적 ... 80
• 3. 기술개발 결과의 유형 및 무형 성과 ... 81
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 102
• 1. 각 기관/기업별 역할 및 추진 내역 ... 102
• 제 3 절 자체보안관리진단표 ... 104
• 제 4 장 사업화 계획 ... 108
• 제 1 절 시장현황 및 전망 ... 108
• 제 2 절 사업화 계획 ... 110
• 가. 사업화 추진 전략 ... 110
• 끝페이지 ... 114