약 10m이거나 30피트 조금 넘는 길이”라고 UC 버클리의 Behnam Behroozpour가 말했다. 그는 6월 8일부터 13일까지 캘리포니아 산호세에서 열리는 CLEO에서 이들의 연구 결과를 발표할 예정이다. “이 수치는 과도한 전력 소모와 가능한 시력 보호 문제를 피하면서도, 일반적인 생활 공간 크기를 다룰 수 있는 범위”라고 그는 말했다.
이 새로운 시스템은 그것을 둘러싸고 있는 세계에 대한 피드백을 제공하기 위하여, 빛을 사용하는 3차원 영상 기술인 LIDAR(“광선 레이더”)에 의존한다. 이러한 종류의 LIDAR 시스템은 개체에 부딪히는 레이저 광을 방출하여, 반사되어 돌아오는 빛 주파수 내의 변화를 측정함으로써, 개체가 얼마나 멀리 떨어져 있는지를 우리에게 말해준다.
이것은 자가 운전자들이 반 블럭 떨어진 거리의 장애물을 피하는데 도움을 줄 수 있으며, 또는 비디오 게임을 하면서, 사용자가 언제 점프해야 하는지, 또는 언제 주먹을 휘둘러야 하는지, 그리고 가상의 코트에서 날아오는 가상의 공을 언제 쳐야 하는지를 알려줄 수 있다. 대조적으로, 고해상도 LIDAR 영상에 사용되는 현재의 레이저는 크고, 전력 소모가 많으며, 매우 비싸다. 또한 게임 시스템도 부피가 매우 큰 장비에 의존하고 있으며, 그들이 제대로 작동하게 하려면, 장비의 몇 피트 이내에 서있어야 한다고 Behroozpour가 말했다. 부피는 구글과 같은 무인 차량에게도 그것의 지붕에 커다란 3차원 카메라를 싣고 있어야 한다는 부담감을 준다.
연구진은 거리에 관점에서, 그것의 성능을 손상시키지 않으면서도, LIDAR 시스템의 전력 소모를 줄이고, 그 부피를 축소하기 위한 방안을 연구했다. 이들의 새로운 시스템에서, 연구진은 주파수 변조 연속파(frequency-modulated continuous-wave, FMCW) LIDAR라고 불리는 유형의 LIDAR를 사용했다. 이는 또한 낮은 전력 소모에도 고해상도의 영상을 제공할 수 있다는 장점이 있다고 Behroozpour가 말했다.
이런 종류의 시스템은 “주파수-처프(frequency-chirped)” 레이저 광(즉, 주파수가 증가하거나, 감소하는)을 개체에 방출하여, 반사하여 돌아오는 광 주파수 내의 변화를 측정한다. 크기나 전력, 그리고 비용의 문제점을 방지하기 위하여, UC 버클리 연구진은 MEMS 튜너블 VCSELs라고 불리는 유형의 레이저를 활용하였다. MEMS(마이크로-전자-기계 시스템) 부품은 매우 작은 규모의 장치로서, VCSELs(vertical-cavity surface-emitting lasers, 수직 공진 표면 발광 레이저)가 낮은 전력 소비를 하는 가적분 반도체 레이저인 반면, 이것은 처핑을 위한 레이저 광의 주파수를 변화하는데 도움을 줄 수 있다.
그것의 공진(물질이 진동에 따른 자연적 주파수)에 MEMS 장비를 사용함으로써, 연구진은 큰 전력 소모 없이도 시스템의 신호를 증폭할 수 있다. “일반적으로, 신호 진폭이 증가하면 전력 소모도 증가한다. 우리의 해결책은 이러한 대립되는 균형을 피하고, VCSELs의 낮은 전력 소비를 유지하는 것”이라고 Behroozpour가 말했다. 연구진의 다음 계획은 VCSEL과 포토닉스, 그리고 전자를 칩 규모의 패키지에 통합하는 것이다. 이러한 부분들을 통합하는 것은 지금까지 개발되지 않은 새로운 응용의 가능성을 여는 것”이라고 Behroozpour가 말했다.
[출처 : KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』/ 2014년 6월 3일]
[원문보기]
New laser sensing technology for self-driving cars, smartphones and 3-D video games
A new twist on 3-D imaging technology could one day enable your self-driving car to spot a child in the street half a block away, let you answer your Smartphone from across the room with a wave of your hand, or play "virtual tennis" on your driveway.
The new system, developed by researchers at the University of California, Berkeley, can remotely sense objects across distances as long as 30 feet, 10 times farther than what could be done with comparable current low-power laser systems. With further development, the technology could be used to make smaller, cheaper 3-D imaging systems that offer exceptional range for potential use in self-driving cars, smartphones and interactive video games like Microsoft's Kinect, all without the need for big, bulky boxes of electronics or optics.
"While meter-level operating distance is adequate for many traditional metrology instruments, the sweet spot for emerging consumer and robotics applications is around 10 meters" or just over 30 feet, says UC Berkeley's Behnam Behroozpour, who will present the team's work at CLEO: 2014, being held June 8-13 in San Jose, California, USA. "This range covers the size of typical living spaces while avoiding excessive power dissipation and possible eye safety concerns."
The new system relies on LIDAR ("light radar"), a 3-D imaging technology that uses light to provide feedback about the world around it. LIDAR systems of this type emit laser light that hits an object, and then can tell how far away that object is by measuring changes in the light frequency that is reflected back. It can be used to help self-driving cars avoid obstacles halfway down the street, or to help video games tell when you are jumping, pumping your fists or swinging a "racket" at an imaginary tennis ball across an imaginary court.
n contrast, current lasers used in high-resolution LIDAR imaging can be large, power-hungry and expensive. Gaming systems require big, bulky boxes of equipment, and you have to stand within a few feet of the system for them to work properly, Behroozpour says. Bulkiness is also a problem for driverless cars such as Google's, which must carry a large 3-D camera on its roof.
즐겨찾기 추가 
시작페이지로 설정
