(Radar) FOV: Field Of View

다음 글의 내용은 레이더 생초짜, 자동차 산업 분야의 기술에 관심이 있는데 모르는 분들을 대상으로 글을 적습니다.

넓은 마음으로 이해주시면서 읽어주시기 바랍니다. 

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레이더 뿐만 아니라, 카메라 등의 센서에서 FOV, Field OF View의 성능에 따라, 볼 수 있는 각도, 화각/시야각 등이 달라지게 됩니다.

 

레이더의 송출하는 전자파 에너지는 일정합니다. 해당 에너지를 좁은 시야각(Narrow FOV)를 가지고서 멀리 쏠 수도, 넓은 시야각(Wide FOV)를 쏘지만 거리는 짧게할 수도 있습니다.

 

아래 그림은 레이더, RADAR의 화각과 볼 수 있는 거리 range distance에 따라 Short / Mide / Long을 분류하고 있는 그림입니다. (반드시 저 거리를 지켜서 부르고 있는 것 같지는 않습니다)

 

Typical automotive radar field of view (FOV) and range distance

 

(그림 출처: anritsu.typepad.com/vnareflections/2020/02/how-to-make-efficient-e-band-car-radar-emblem-measurements.html)

How to Make Efficient E-Band Car Radar Emblem Measurements

우리가 부르는 24GHz, 77GHz는 레이더의 bandwidth를 나타내는 수치입니다. 해당 bandwidth가 커질 수록 보다 멀리 볼 수 있는, 거리가 늘어나게끔 됩니다. 

 

최근에는 차량용 76~77GHz에서 77~81GHz로 주파수 대역을 확장해서 사용하려는 추세입니다. 이에 맞게끔 법규/기술적인 제약사항들을 풀어나가는 중입니다.

 

위 그림에서 FOV는 Horizontal 기준입니다. 즉 수평 기준입니다. 과거 BSD (Blind Spot Dectection)와 같이 후방에서 접근해 오는 차량을 인지하고 운전자에 경고해주는 시스템에서 Horizontal 이 아닌 수직, Vertical 사양이 크게 중요하지는 않았습니다. 

승용차든, 버스든, 트럭이든 대상 Object를 인지해서 BSD 기능을 동작시키면 되었으니까요.

 

그러나 요즘은 전방의 대상인 사람(Pedestrian), 자전거(Bicycle), 오토바이(Motorcycle), 승용차(Car), 트럭(Truck), 버스(Bus) 등 다양한 대상을 구분하고 그에따라 차량의 기능 동작과 제한을 다르게 가져가고 있습니다. 

이런 경우들을 위해서 레이더에서는 Vertical, 수직 화각/시야각 (FOV)에 대해서도 점차적으로 사양에서 언급하기 시작하였습니다. 

 

 

 

(그림 출처: e2e.ti.com/blogs_/b/behind_the_wheel/posts/the-need-for-speed-the-future-of-radar-processing)

 

위 그림을 보시면 HFOV는 Horizontal FOV, VFOV는 Vertical FOV를 의미합니다.

레이더에서 물체 대상을 판별할 때 높이 구분도 하기 위해서 Vertical FOV를 사용한다고 이해사면 됩니다.

 

레이더는 전자파를 쏘고, 받아서 얼만큼의 반사된 에너지와 인지된 각도와 거리에 따라 속도 등을 판단하게 됩니다. 여기서 말씀드리고 싶은 것은 결국은 다른 센서보다 더 확률적으로 정확도가 떨어질 수 있다는 것입니다. 그렇기에 수직 FOV, VFOV만을 가지고서 직접적으로 차량 기능을 수행하는 경우는 많은 제약사항, 제한사항이 있을 수 있으니 참고하시기 바랍니다.

 

마지막으로 위 그림에서 Resolution이라고 명시된 부분은 해상도라고 이해하시면 됩니다. 

흔히 컴퓨터, 모니터에서 해상도 1920 어쩌고 저쩌고 말할 때 쓰이는 것처럼 얼마나 잘게 쪼갤 수 있는지를 말합니다. 

위 그림은 각도 angle에 대해서 얼마나 쪼갤 수 있는지를 나타내는 부분이라고 이해하시면 됩니다. 

다른 글에서 좀 더 다루기로 하겠습니다.

 

이상 읽어주셔서 감사합니다.