라이다 센서가 전기차의 효율에 미치는 영향

라이다 센서 선택이 전기차(EV) 전력 효율에 미치는 영향

많은 주요 자동차 회사들이 전기 자동차 개발과 생산을 증가시키기 위한 목표들을 발표했다.

오늘날 도로 주행 중인 차량의 1% 미만이 전기 자동차이지만, 분석가들은 2035년까지 신규 판매의 1/4이 전기 자동차일 것으로 예측하고 있다고 뉴욕 타임스는 보도했다.

정부와 자동차 회사들이 기후 변화의 핵심 해결책으로서 소비자들을 가솔린 자동차와 트럭에서 더 깨끗한 전기 자동차로 이동시키는 데 초점을 맞추고 있다고 지적했다.

첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)이 장착된 전기차(EV)와 자율 주행 차량(CAV)은 에너지 및 기후 목표를 더욱 발전시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있다. NHTSA는 자동화된 차량이 교통 흐름을 원활히 하고 교통 혼잡을 줄이는데 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다고 밝혔다.
이러한 요인들로 인해 전기 동력 자동화 차량의 전력 효율 최적화가 에너지 및 기후 목표를 달성하는 데 필수적이다.

라이다와 전력 소비량

라이다 센서는 ADAS와 CAV를 가능하게 하는 중요한 기술이다.

움직이는 차량이 다양한 조명과 환경 조건에서 안전하게 항해할 수 있도록 끊임없이 변화하는 주변 환경의 정확한 지도를 만들 수 있도록 도와준다.
완성차 업체와 신생 모빌리티 업체가 라이다를 평가한 자료에 따르면 라이다 센서 간 전력 소비 차이가 큰 시사점을 줄 수 있다고 한다.

다음 두 가지 솔리드 스테이트 라이다의 전력 소비량을 비교해 보았을 때 벨로다인의 벨라 레이 H800은 보통 13W의 전력을 소비하며, 루미나 라이다는 일반적으로 25W의 전력을 소비하며 30W의 백엔드 유닛을 합치면 최대 55W의 전력을 소비한다. 이는 단일 센서 구성의 경우 차량당 최대 0.042kW의 차이를 유발할 수 있다. 

미국 교통부의 볼프 센터는 2015년에 미국인들이 840억 시간을 운전하는데 썼다고 언급했다. 그해 운행 중인 차량의 절반만 라이다 센서 1개를 장착했더라도 저전력 장치를 활용하면 17억 6000만㎾h의 절감 효과가 있었다. 이 에너지의 양은 1년 동안 평균 165,000개 이상의 미국 가정에 전력을 공급할 수 있을 정도이다.

 

 

전력 소비와 라이다 센서 성능과의 영향성

전력 CAV 효율성에 대한 라이다 센서의 영향을 평가할 때, 다른 성능 사양의 맥락에서 전력 소비를 고려하는 것이 유용하다.

예를 들어 전력 대비 시야 비율(FOV)과 전력 대 범위와 같은 비율은 주요 사양에서 유사한 성능을 달성하는 데 필요한 전력의 상대적인 양을 파악할 수 있기 때문에 특히 유용하다.

아래 차트는 Velarray H800이 Innoviz의 센서보다 평방도당 15% 이상 효율적이라는 것을 보여주고 있다.

벨라레이 M1600은 2.3배 이상 효율적이며 벨라비트는 10배 이상 효율적이다. 즉, Velodyne 센서는 소비 전력의 와트당 FOV를 약 15%에서 1000% 더 커버합니다.

이 수치들은 벨로다인의 방향 시야 센서만을 다루고 있다. 벨로다인의 서라운드 뷰(수평 FOV 360°) 센서와의 비교는 더욱 두드러질 것이다.

다음으로, 일부 개발자들은 자신의 범위에 대해 계속 자랑하지만, 범위 별 파워 투 레인지 비율에 주목하면 그들의 주장이 그만큼 설득력이 없다는 것이 명백해진다.

범위와 와트를 비교할 때 벨라비트는 성능이 거의 두 배, 벨라레이 H800은 가장 가까운 경쟁사보다 35% 이상 우수한 결과를 낸다.

자동차 제조사들의 라이다 기술 선택은 그들의 EV 브랜드 전체에 중대한 영향을 미칠 것이다.

이러한 결정은 전력 소비량, 차량 범위 및 성능에 상당한 영향을 미칠 수 있으며, 이는 전기 동력 차량의 효율성에 큰 영향을 미칠 것이다.

 

 

라이다 센서의 작동원리

 

 

1) 일반적인 라이다 센서는 주변 환경으로 펄스 광파를 방출합니다.
2) 이러한 펄스는 주변 물체와 튕겨져 센서로 돌아갑니다.
3) 센서는 각 펄스가 센서로 돌아오는 데 걸린 시간을 사용하여 이동한 거리를 계산합니다.

 

이 과정을 초당 수백만 번 반복하면 정확한 실시간 환경 3D 지도가 만들어진다.

 

 

 

 

😁😁Lidar는 “light detection and ranging"의 약자

 때때로 "레이저 스캐닝" 또는 "3D 스캐닝"이라고 불리며, 조사된 환경을 3D로 표현하기 위해 눈에 안전한 레이저 빔을 사용한다.