세계 최고 수준의 고정밀 차량용 6축 관성 센서 개발 – 단일 제품으로 자기 위치 측정
・차체 자세・헤드라이트 레벨링에 대응
(2024.11.11)
주식회사 무라타 제작소(이하, 당사)는 세계 최고 수준의 차량용 동기화 기능을 갖춘 고정밀 6축 관성력 센서 "SCH1633-D01"(이하, 본 제품)을 개발했다. 이미 샘플은 제공이 가능하고, 2025년 상반기 양산을 목표로 하고 있다. 당사는 앞으로도 본 제품을 포함한 차세대 6축 제품 SCH1000 시리즈의 라인업을 확대해 나갈 계획이다.
최근 자동차 업계에서는 안전하고 편안한 주행을 위해 AD(자율주행) 및 ADAS(첨단 운전자 지원 시스템)가 도입하고 있다. 이러한 기술의 구현을 위해서는 GNSS※1와 연계된 높은 정밀도의 자기 위치 측정이 필요하다. 또한, 보다 고도화된 AD/ADAS를 구현하기 위해서는 GNSS, 차량 자세, 카메라·LiDAR※2·Radar 각각 정보 간 발생하는 시간의 오차를 해결해야 하기 때문에 관성력 센서에도 시간 동기화 기능이 필요하다. 더불어 UNECE※3에 의한 헤드라이트 레벨링 규제※4가 2027년※5에 시행될 예정으로 이를 위해서는 고정밀 센서를 차량에 새로 도입해야 하기 때문에 비용이 증가하게 된다. 따라서 AD/ADAS, 차체 자세, 헤드라이트 레벨링 등 여러 용도로 사용 가능해 차량 전체적으로 비용을 최적화할 수 있는 센서가 필요하다.
이에 당사는 지금까지 개발해온 3D MEMS※6및 시스템 설계 기술을 바탕으로 세계 최고 수준의 차량용 동기화 기능을 갖춘 고정밀 6축 관성력 센서인 본 제품을 개발했다. 본 제품은 GNSS와 연계된 자기 위치 측정, 차체 자세 센싱, 카메라·LiDAR/Radar의 기울기 감지 등에 필요한 관성 신호를 하나의 센서로 제공한다. 차량에 본 제품을 하나만 설치해도 여러 기능에 필요한 고품질 신호를 제공할 수 있기 때문에 비용을 최적화할 수 있다.
또한, 본 제품과 알고리즘을 조합하여 UNECE의 헤드라이트 레벨링 규제에 대응하는 것도 가능하다. 당사의 기존 6DoF※7 MEMS 센서(SCHA600 시리즈)는 미국 캘리포니아주에서 실시된 실증 실험에서 90% 이상의 자율 주행의 주행 거리에서 사용되었다. 해당 실증 실험에서 얻은 고객의 다양한 피드백을 반영하여 본 제품을 개발했다.
당사는 앞으로도 시장의 니즈를 만족시키는 관성력 센서 개발에 힘쓰며, 차량용 센서의 소형화 및 고정밀화에 기여해 나갈 것이다.
Hexagon 사* 세그먼트 매니저(Automotive and Safety-Critical Systems at Autonomy & Positioning 부문) Gordon Heidinger 코멘트
SCH1633-D01은 MEMS 센서로서 뛰어난 성능을 갖추고 있고, 자사의 포지셔닝 솔루션에 이 센서를 적용하여 매우 기쁘게 생각한다.
*Hexagon사는 고급 센서, 소프트웨어 및 자율 기술을 통해 다양한 분야에서 효율성, 생산성, 품질 및 안전성을 향상시키고 있다.
Murata Electronics Oy사 프로덕트 매니지먼트 제너럴 매니저 Ville Nurmiainen 코멘트
차량용 6DoF 애플리케이션은 빠르게 발전하고 있으며, 시장 점유율 확보를 위한 제조업체 간 경쟁이 치열한 상황이다. 본 제품은 최신 시스템에서 요구되는 높은 성능을 제공함과 동시에 비용 절감의 기회를 제공한다. 자동차 제조사에 기술적 및 비용 절감의 이점을 제공하여 차량 애플리케이션을 한층 더 발전시키고 보다 안전한 자율주행을 구현할 수 있도록 기여할 것이다.
주요 특장점
- MEMS 자이로를 통해 세계 최고 수준의 센서 성능을 실현
Gyro bias instability (down) 0.5deg/h 이하
Gyro angle random walk 0.05 deg/ √ 𝐻𝑧 이내
Linearity 0.02dps (자이로) 0.06m/s^2（가속도） ※전 온도 범위 - 자이로 및 가속도 각 축의 직교성을 보정한 센서 출력
축 직교성 오류 값 0.3deg이하 ※전 온도 범위 - 동기화 기능 탑재
다양한 시스템 레벨의 시간 동기화 기능을 지원
- 당사 차량용 6축 제품 중 가장 작은 패키지 크기
12mm x 14 mm x 3mm（LｘWｘT）
주요 사양
| 사이즈 | 12mm x 14 mm x 3mm（LｘWｘT） |
| Pin 수 | 24pin（SOIC 패키지） |
| 전압 | 3.0 V〜3.6 V |
| 각속도 측정 범위 | ±300 °/s, ±125 °/s, ±62.5 °/s |
| 가속도 측정 범위 | ±80m/s²（Dynamic range: ±260m/s² 이내） |
| 출력 | SafeSPI2.0（최대20bit센서 데이터, 200 이상의 내부 신호를 모니터링） |
| 그 외 | AEC-Q100 grade1에 준거 ISO26262 ASIL D 준수（ASIL B+） |
주요 용도
AD/ADAS에 사용되는 관성 내비게이션, 자세・카메라・헤드라이트 제어
※1 GNSS（Global Navigation Satellite System）：지구 상공을 도는 인공위성과 통신하며 지구상의 정확한 위치 정보를 제공하는 위성 측위 시스템.
※2 LiDAR（Light Detection and Ranging）：레이저광을 조사하여 차량 주변의 장애물을 감지하는 시스템.
※3 UNECE（United Nations Economic Commission for Europe）：국제연합 유럽 경제 위원회.
※4 헤드라이트 레벨링 규제：유럽의 자동 레벨링 장치 의무화.
※5 2024년 11월 10일 기준.
※6 3D MEMS：정전 용량형 3D MEMS（3D Micro-Electro Mechanical System）을 의미. 실리콘을 3차원 구조로 형성하여 뛰어난 센서 정확도, 소형 유닛 크기, 저전력 소비라는 특징을 갖고 있다.
※7 6DoF（6 Degrees of Freedom）：3차원에서 물체가 가지는 움직임의 자유도.
※그림 및 영상 출처 : 무라타 웹사이트
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<About Murata>
Murata Manufacturing Co., Ltd.는 무라타 제작소는 세라믹을 기반으로 전자부품의 개발・생산・판매를 하고 있으며 세계적인 통합전자부품 기업입니다. 독자적인 개발 및 재료 개발, 프로세스 개발, 상품 설계, 생산 기술들을 서포트하는 소프트웨어나 분석 · 평가등의 기술 기반으로 독창적인 제품을 창출해 일렉트로닉스 사회의 발전에 기여해 갈 것입니다.
