무라타, 차량용 고정밀 6축 관성 센서 개발

자율주행(AD) 및 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS)을 구현하기 위해서는 GNSS와 연계한 고정밀 자기 위치 측정이 필요하다. 더 고도화된 AD/ADAS를 구현하기 위해서는 GNSS, 차체 자세, 카메라, 라이다(LiDAR)/레이다(Radar) 각각의 정보 간 발생하는 시간 오차를 해결해야 하므로 관성 센서에도 시간 동기화 기능이 필요하다. 또한, 2027년 5월부터 시행될 예정인 UNECE에 의한 헤드라이트 레벨링 규제를 충족하기 위해서는 고정밀 센서를 도입해야 하기 때문에 비용이 증가하게 된다. 따라서 AD/ADAS, 차체 자세, 헤드라이트 레벨링 등 여러 용도로 사용할 수 있는 센서가 필요하다.

이러한 현장의 요구를 반영해 무라타 제작소(이하 무라타)가 3D MEMS 및 시스템 설계 기술을 바탕으로 높은 수준의 차량용 동기화 기능을 갖춘 고정밀 6축 관성력 센서 ‘SCH1633-D01’을 개발했다.

SCH1633-D01 MEMS 센서는 GNSS와 연계된 자기 위치 측정, 차체 자세 감지, 카메라·라이다/레이다의 기울기 감지 등에 필요한 관성 신호를 하나의 센서로 제공한다. 또한, 이 제품과 알고리즘을 조합해 UNECE의 헤드라이트 레벨링 규제에 대응할 수 있다.

무라타의 기존 6DoF MEMS 센서SCHA600 시리즈)는 미국 캘리포니아 주에서 실시된 자율주행 실증 실험에서 주행 거리 90% 이상 사용됐다. 이 실증 실험에서 얻은 고객의 다양한 피드백을 반영한 제품이 SCH1633-D01 센서라고 무라타는 밝혔다.

24핀 SOIC 패키지로 제공되는 SCH1633-D01은 최대 20비트 데이터 프레임을 제공하는 SafeSPI 2.0 인터페이스를 사용해 고해상도 출력을 제공한다. 다양한 시스템 수준의 시간 동기화 기능을 지원하므로 해당 데이터를 차량 전체에서 관성 내비게이션, 차량 안정성 제어, 카메라 또는 헤드라이트 정렬에 사용할 수 있다.

SCH1633-D01은 혹독한 온도 조건에서도 고품질 출력을 제공하도록 설계됐다. 전체 구성 요소 수명 동안 안정적인 사용을 보장하기 위해 AEC-Q100 grade 1 인증을 받았으며, ASIL-B+ 등급(시스템 통합을 통해 최대 ASIL-D)으로 ISO 26262를 준수한다. 자체 진단 기능은 200개의 모니터링 신호를 포함한다. 


주요 특장점
1. MEMS 자이로를 통해 세계 최고 수준의 센서 성능을 실현
 - Gyro bias instability (바닥값) 0.5deg/h 이하
 - Gyro angle random walk　0.05 deg/ √𝐻𝑧 이내
 - Linearity 0.02dps(자이로)　0.06m/s2 (가속도) ※전 온도 범위
2. 자이로 및 가속도 각 축의 직교성을 보정한 센서 출력
 - 축 직교성 오류 값 0.3deg 이하　※전 온도 범위

3. 동기화 기능 탑재
 - 다양한 시스템 레벨의 시간 동기화 기능을 지원

4. 무라타 차량용 6축 제품 중 가장 작은 패키지 크기
 - 12mm × 14 mm × 3mm（L×W×T）

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