KR20110094986A - System and method for preventing collision using through-wall measurements of radar - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: System and method for preventing the collision are provided to prevent the collision of the vehicle entering into an intersection with other vehicles which are not seen by being covered by a building. CONSTITUTION: A system for preventing the collision comprises a wall penetration radar part(100), navigation(300), and control unit(200). The wall penetration radar part which transmits a wall penetration radar signal in a constant angle and direction through an antenna, receives the signal reflected through a wall and the signal reflected from the other vehicle penetrating the wall. The navigation enables the display of the locations of a vehicle and the other vehicles using the location data received from a GPS receiver. The control unit determines the danger of the collision with the other vehicles.

Description

차량에서의 벽 투과 레이더를 이용한 충돌 방지 시스템 및 방법{System and Method for Preventing Collision Using Through-Wall Measurements of Radar}System and Method for Preventing Collision Using Through-Wall Measurements of Radar

본 발명은 벽 투과 레이더를 이용한 충돌 방지 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 벽 투과 레이더가 장착된 차량에서 교차로 진입시 일정 각도로 레이더 신호를 송신하고, 수신된 신호를 이용하여 건물로 인해 시야에 확보되지 않은 타 차량을 식별하고, 도플러 주파수 성분을 분석하여 상대속도와 내비게이션 지도 데이터 및 GPS 수신 정보를 이용하여 타 차량의 위치와 진행 방향 및 속도를 계산함으로써, 교차로에 진입하는 차량간의 충돌을 방지할 수 있도록 하는 벽 투과 레이더를 이용한 충돌 방지 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a collision avoidance system and method using a wall penetrating radar, and more particularly, a radar signal is transmitted at an angle when entering an intersection in a vehicle equipped with a penetrating radar, and a field of view due to the building using the received signal By identifying other vehicles that are not secured in the vehicle, analyzing Doppler frequency components and calculating the position, direction and speed of other vehicles using relative speed, navigation map data and GPS reception information, collision between vehicles entering the intersection An anti-collision system and method using a wall penetrating radar are provided.

레이더(radar)는 무선탐지와 거리측정(RAdio Detecting And Ranging)의 약어로 마이크로파(극초단파, 10cm～100cm의 파장) 정도의 전자기파를 물체에 발사시켜 그 물체에서 반사되는 전자기파를 수신하여 물체와의 거리, 방향, 고도 등을 알아내는 무선감시장치이다.Radar is an abbreviation of Radio Detecting And Ranging, which emits electromagnetic waves of microwaves (microwave, 10cm ~ 100cm) to an object to receive electromagnetic waves reflected from the object, and then the distance to the object. It is a wireless monitoring device that finds direction, altitude, etc.

레이더는 그 기술이 발전함에 따라 다양한 분야에 사용되고 있는데, 대표적으로 차량간의 충돌을 방지하기 위한 시스템에 응용되고 있다.Radar has been used in various fields as the technology is developed, and is typically applied to a system for preventing collision between vehicles.

차량 탑재용 레이더 장치는 전파나 광 등의 전자파를 한 덩어리(펄스형상)로 하여 차량 전방으로 발사하고, 그 반사파에 의거하여 자 차량으로부터 전방의 장애물까지의 거리나 방위 등의 정보를 검지하는 이른바 펄스 레이더 방식의 레이더 장치이다. The on-board radar device emits a wave of electromagnetic waves such as radio waves and light in the form of a pulse (pulse shape) in front of the vehicle and, based on the reflected wave, detects information such as the distance and orientation from the vehicle to the obstacle in front of the vehicle. It is a radar device of the pulse radar system.

전자파(electromagnetic wave)의 전형적인 형태는 전파이지만, 광이나 X선 등도 일종의 전자파이다.The typical form of electromagnetic wave is radio waves, but light and X-rays are also a kind of electromagnetic wave.

차량 탑재용 레이더 장치는 일반 도로에서 레이더 신호를 송신하고, 차량에서 반사되는 신호를 수신하여 차량간의 거리와 움직임을 예측하여 운전자에게 경고를 주는 시스템이다.The vehicle-mounted radar device transmits a radar signal on a general road, receives a signal reflected from the vehicle, and predicts the distance and movement between the vehicles to warn the driver.

하지만, 이러한 레이더는 교차로에서와 같이 장애물에 의해 상대 차량이 직접 보이지 않는 경우에는 사용할 수 없다.However, these radars cannot be used if the other vehicle is not directly seen by an obstacle, such as at an intersection.

그에 따라, 상대 차량이 직접 보이지 않는 교차로에서 충돌을 방지하기 위해 제안된 것으로, 차량간에 서로 자신의 위치를 GPS 수신기를 통해 파악하고, 위치 정보를 각각 송수신하여 상대방의 위치를 교차로에서 인지함으로써 충돌을 방지하는 시스템이 있다.Accordingly, it is proposed to prevent a collision at an intersection where the other vehicle is not directly visible, and to detect collisions between the vehicles through a GPS receiver, and to transmit and receive location information, respectively, to recognize the location of the other party at the intersection. There is a system to prevent it.

하지만, 이러한 종래의 시스템의 경우는 시스템이 장착되어 서로 통신이 가능한 차량 사이에서만 사용할 수 있으며, 많은 수의 차량이 근접해 있는 경우 상호간의 간섭에 의해 동작에 영향을 끼칠 수 있는 문제점이 있다.However, such a conventional system can be used only between vehicles in which the system is mounted and capable of communicating with each other, and when a large number of vehicles are in close proximity, there is a problem that the operation may be affected by mutual interference.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 벽 투과 레이더 신호를 이용하여 건물에 의해 시야에 확보되지 않는 교차로로 진입중인 차량을 식별하고 도플러 주파수를 분석하여 상대 속도를 파악함으로써, 교차로 진입시 타 차량과의 충돌을 방지할 수 있도록 하는 벽 투과 레이더를 이용한 충돌 방지 시스템 및 방법을 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to identify the vehicle entering the intersection that is not secured by the building by using the wall transmission radar signal and to analyze the Doppler frequency to analyze the relative speed The present invention provides a collision prevention system and method using a wall penetrating radar to prevent collision with another vehicle when entering an intersection.

본 발명의 다른 목적은 내비게이션 지도 데이터와 GPS로부터 획득된 위치 정보 및 레이더 신호를 송신하여 수신된 신호의 도플러 성분의 분석을 통해 타 차량의 위치를 판단하여 진입 시점을 예측할 수 있는 벽 투과 레이더를 이용한 충돌 방지 시스템 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to use the transmission radar which can predict the entry point by determining the position of the other vehicle through the analysis of the Doppler component of the received signal by transmitting the location map and the radar signal obtained from the navigation map data and GPS An anti-collision system and method are provided.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 교차로에 진입중인 자 차량과 건물에 가려 보이지 않는 타 차량과의 충돌을 방지하기 위한 충돌 방지 시스템에 있어서, 안테나를 통해 일정 각도와 방향으로 벽 투과 레이더 신호를 송신하고, 벽을 통해 반사된 신호와 벽을 통과하여 타 차량으로부터 반사된 신호를 수신한 후, 벽을 통해 반사된 신호를 제거하여 이동중인 타 차량에서 반사되는 신호만을 검출하는 벽 투과 레이더부; 위성항법장치(GPS) 수신기로부터 수신된 위치 데이터를 이용하여 자 차량의 위치를 지도상에 표시하며, 하기 제어 수단으로부터 추정된 타 차량의 위치를 표시하는 내비게이션; 및 상기 벽 투과 레이더부에서 측정된 이동중인 타 차량으로부터의 반사 신호를 이용하여 타 차량과의 거리를 계산하고, 도플러 주파수를 분석하여 타 차량과의 상대 속도를 획득하고 상기 내비게이션에서 얻어진 자 차량의 위치정보를 통해 자 차량과 타 차량의 위치와 거리를 계산함으로써, 타 차량과의 충돌 위험 여부를 판단하는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, in an anti-collision system for preventing a collision between the vehicle entering the intersection and other vehicles that are not visible to the building, the angle and direction through the antenna Transmits the wall radar signal through the wall, receives the signal reflected through the wall and the signal reflected from another vehicle through the wall, and then removes the signal reflected through the wall to detect only the signal reflected by another vehicle in motion. A wall penetrating radar unit; Navigation for displaying the position of the own vehicle on a map using the position data received from the GPS receiver and displaying the position of another vehicle estimated from the following control means; And calculating a distance from the other vehicle by using the reflected signal from the other vehicle being measured by the wall transmitting radar unit, analyzing the Doppler frequency, obtaining a relative speed with the other vehicle, and obtaining the relative speed of the own vehicle obtained in the navigation. It is characterized in that it comprises a control means for determining the risk of collision with another vehicle by calculating the position and distance of the own vehicle and the other vehicle through the position information.

본 발명에 따르면, 상기 제어수단은 타 차량과의 충돌 위험이 있다고 판단되는 경우 경고 메시지를 출력하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the control means outputs a warning message when it is determined that there is a risk of collision with another vehicle.

본 발명에 따르면, 상기 경고 메시지는 오디오 신호 또는 비디오 신호로 출력되는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the warning message may be output as an audio signal or a video signal.

본 발명에 따르면, 상기 제어 수단은 교차로 진입시에 차량의 진행방향에서 좌우 사선을 향해 벽 투과 레이더 신호를 송신하여 수신된 신호 중 자 차량의 진행속도와 동일한 주파수를 제거하고 남은 레이더 신호에서 도플러 주파수를 추출하여 차량을 식별하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the control means transmits a wall penetrating radar signal toward the left and right diagonal lines in the traveling direction of the vehicle when entering the intersection to remove the same frequency as the traveling speed of the own vehicle among the received signal and to remove the Doppler frequency from the remaining radar signal. It is characterized by identifying the vehicle by extraction.

본 발명에 따르면, 상기 제어 수단은 상기 내비게이션의 지도 데이터와 상기 GPS 수신기로부터의 위치 데이터를 이용하여 자 차량의 위치를 파악하고, 벽 투과 레이더 신호를 송신하여 수신된 신호 중 도플러 주파수를 이용하여 타 차량의 위치와 진행 방향 및 속도를 계산하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the control means uses the map data of the navigation and the position data from the GPS receiver to determine the position of the vehicle, and transmits a wall radar signal to the other by using the Doppler frequency among the received signals. It is characterized by calculating the position of the vehicle, the direction of travel and the speed.

본 발명에 따르면, 상기 벽 투과 레이더부는 레이더 신호의 벽 투과 성질을 높이기 위해 10GHz 이하의 주파수를 사용하여 레이더 신호를 송수신하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the wall transmitting radar unit is characterized in that the transmission and reception of the radar signal using a frequency of 10GHz or less to increase the wall transmission properties of the radar signal.

본 발명에 따르면, 상기 내비게이션은 상기 제어 수단으로부터 계산된 타 차량의 위치와 진행방향 및 속도에 따라 타 차량을 지도상에 디스플레이하는 것을 특징으로 한다.According to the invention, the navigation is characterized in that the display of the other vehicle on the map according to the position, the traveling direction and the speed of the other vehicle calculated from the control means.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 교차로에 진입중인 자 차량과 건물에 가려 보이지 않는 타 차량과의 충돌을 방지하기 위한 충돌 방지 방법에 있어서, 안테나를 통해 일정 각도와 방향으로 벽 투과 레이더 신호를 송신하고, 벽을 통해 반사된 신호와 벽을 통과하여 타 차량으로부터 반사된 신호를 수신한 후, 벽을 통해 반사된 신호를 제거하여 이동중인 타 차량에서 반사되는 신호만을 검출하는 단계; 벽 투과 레이더부에서 측정된 이동중인 타 차량으로부터의 반사 신호를 이용하여 타 차량과의 거리를 계산하는 단계; 상기 타 차량으로부터의 반사 신호에서 도플러 주파수를 분석하여 타 차량과의 상대 속도를 획득하는 단계; 및 내비게이션에서 얻어진 자 차량의 위치정보를 통해 자 차량과 타 차량의 위치와 거리를 계산함으로써 타 차량과의 충돌 위험 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, in the collision avoidance method for preventing a collision between the vehicle entering the intersection and other vehicles that are not visible to the building, transmitting the wall radar signal at a predetermined angle and direction through the antenna and Receiving a signal reflected through the wall and a signal reflected from another vehicle through the wall, and then removing only the signal reflected through the wall to detect only a signal reflected from another vehicle in motion; Calculating a distance to another vehicle using the reflected signal from the other vehicle in motion measured by the wall transmission radar unit; Analyzing a Doppler frequency from the reflected signal from another vehicle to obtain a relative speed with the other vehicle; And determining a risk of collision with another vehicle by calculating positions and distances of the own vehicle and the other vehicle based on the position information of the own vehicle obtained in the navigation.

본 발명에 따르면, 상기 충돌 위험 여부를 판단하는 단계에서, 타 차량과의 충돌 위험이 있다고 판단되는 경우 경고 메시지를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the step of determining whether the risk of collision, characterized in that it further comprises the step of outputting a warning message when it is determined that there is a risk of collision with another vehicle.

본 발명에 따르면, 상기 자 차량의 위치와 타 차량의 위치 및 진행 속도 정보를 통해 지도 데이터에 타 차량을 맵핑(mapping)하여 내비게이션에 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the method may further include mapping the other vehicle to the map data and displaying the navigation data on the map data through the position of the own vehicle, the position of the other vehicle, and the traveling speed information.

본 발명에 따르면, 상기 벽 투과 레이더 신호는 레이더 신호의 벽 투과 성질을 높이기 위해 10GHz 이하의 주파수를 사용하여 레이더 신호를 송수신하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the wall transmitting radar signal is characterized in that the transmission and reception of the radar signal using a frequency of 10GHz or less in order to enhance the wall transmission properties of the radar signal.

본 발명에 따르면, 상기 벽을 통해 반사된 신호의 제거는 자 차량의 진행속도와 동일한 주파수의 도플러 성분을 제거함으로써 수행되는 것을 특징으로 한다.According to the invention, the removal of the signal reflected through the wall is characterized in that is performed by removing the Doppler component of the same frequency as the traveling speed of the vehicle.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 송신된 벽 투과 레이더 신호가 벽을 통과하여 타 차량에 반사되어 수신되고, 수신된 신호로부터 벽에서 반사된 신호를 제거하고, 도플러 주파수 분석과 자 차량의 속도 및 위치 데이터를 이용하여 타 차량과의 상대속도와 타 차량의 이동속도 및 위치를 계산하고, 이를 통해 차량간의 충돌 위험 여부를 판단하여 경고함으로써, 건물에 의해 각각의 차량이 시야에 확보되지 않는 교차로에서의 충돌을 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, the transmitted wall transmitted radar signal is received through the wall reflected to the other vehicle, received the signal reflected off the wall from the received signal, Doppler frequency analysis and the speed and position of the vehicle Calculate the relative speed with other vehicles, the moving speed and position of other vehicles by using the data, and determine whether there is a risk of collision between vehicles through this and warn them at the intersection where each vehicle is not secured by the building. There is an effect that can prevent the collision.

또한, 자 차량의 위치와 타 차량의 위치 및 진행 속도 정보를 통해 지도 데이터에 타 차량을 맵핑(mapping)하여 내비게이션에 표시함으로써, 운전자가 직관적으로 차량 충돌 사고에 대한 대비를 할 수 있는 효과가 있다.In addition, by mapping the other vehicle to the map data and displaying it on the navigation through the position of the own vehicle, the position of the other vehicle, and the traveling speed information, the driver can intuitively prepare for the collision of the vehicle. .

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 벽 투과 레이더를 이용한 충돌 방지 시스템이 장착된 차량에서의 동작 원리를 나타낸 개념도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 벽 투과 레이더를 이용한 충돌 방지 시스템의 구성도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 벽 투과 레이더를 이용한 충돌 방지 방법을 나타낸 흐름도.1 is a conceptual diagram illustrating an operation principle in a vehicle equipped with a collision avoidance system using a wall penetrating radar according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a collision avoidance system using a wall penetrating radar according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a collision avoidance method using a wall penetrating radar according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 교차로에서 충돌 방지 시스템이 장착된 차량에서의 동작원리를 나타낸 개념도 이다.이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.1 is a conceptual diagram illustrating an operation principle of a vehicle equipped with a collision avoidance system at an intersection according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 충돌 방지 시스템이 장착된 차량에서의 동작원리를 나타낸 개념도이다.1 is a conceptual diagram showing an operation principle in a vehicle equipped with a collision avoidance system according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 자 차량(10)이 교차로에 진입 시 제 1 건물(40)과 제 2 건물(50)에 의해 제 1 타 차량(20)과 제 2 타 차량(30)이 시야에 확보되지 않는 상태에 있다.As shown in FIG. 1, when the child vehicle 10 enters an intersection, the first other vehicle 20 and the second other vehicle 30 are viewed by the first building 40 and the second building 50. Is in a state not secured.

상기 자 차량(10)에는 본 발명의 실시 예에 따른 충돌 방지 시스템(1)이 구비되어 있으며, 이 충돌 방지 시스템(1)에는 하기에 기술될 벽 투과 레이더부(100)와 내비게이션(300)이 포함되어 있다.The vehicle 10 is provided with a collision avoidance system 1 according to an embodiment of the present invention, the collision avoidance system 1 is a wall transmission radar unit 100 and navigation 300 to be described below Included.

교차로에 진입하는 자 차량(10)의 충돌 방지 시스템(1)은 일정 각도(도 1의 경우 30°와 45°)로 벽 투과 레이더 신호를 송신한다.The collision avoidance system 1 of the child vehicle 10 entering the intersection transmits a wall penetrating radar signal at an angle (30 ° and 45 ° in FIG. 1).

상기 송신된 벽 투과 레이더 신호는 제 1 건물(40)과 제 2 건물(50)을 통과하여 제 1 타 차량(20)과 제 2 타 차량(30)에 각각 반사되어 다시 수신된다.The transmitted wall radar signal is passed through the first building 40 and the second building 50 to be reflected by the first and second vehicle 20 and the second and second vehicle 30, respectively, and then received again.

이때, 제 1 건물(40)과 제 2 건물(50)의 벽에서 반사된 신호와 제 1 타 차량(20)과 제 2 타 차량(30)에서 반사된 신호가 함께 수신되는데, 자 차량(10)의 진행속도와 같은 도플러 성분을 가지는 신호를 제거하면 벽에서 반사되는 신호는 제거되고, 이동중인 타 차량, 즉 제 1 타 차량(20)과 제 2 타 차량(30)에서 반사되는 신호만 검출된다.At this time, a signal reflected from the walls of the first building 40 and the second building 50 and a signal reflected from the first and second vehicle 20 and the second and second vehicle 30 are received together. When the signal having the Doppler component, such as the advancing speed, is removed, the signal reflected from the wall is removed, and only the signal reflected from the other vehicle in motion, that is, the first and second vehicle 20 and 30, is detected. do.

상기와 같이 제 1 타 차량(20)과 제 2 타 차량(30)의 신호만 검출되면 이들의 자 차량(10)과의 거리를 계산할 수 있게 된다.As described above, when only signals of the first and second vehicle 20 and the second and other vehicle 30 are detected, the distance between the first vehicle 20 and the second vehicle 20 may be calculated.

도플러 주파수는 통상 정지한 물체의 경우 송신파와 수신파의 주파수가 같으나 레이더로부터 멀리 떨어져 있는 물체의 경우 그 속력에 비례하여 수신파의 주파수가 작아지며, 레이더로부터 접근하는 물체는 그 속력에 비례하여 수신파의 주파수가 커지게 된다. 즉, 물체의 움직임에 따라 주파수가 변하는 것을 도플러 주파수라 한다.The Doppler frequency is the same as that of the stationary wave in the case of a stationary object, but the frequency of the receiving wave decreases in proportion to the speed of the object far from the radar, and the object approaching from the radar is received in proportion to the speed. The frequency of the wave will increase. In other words, the Doppler frequency is referred to as the frequency changes according to the movement of the object.

상기한 자 차량(10)에 구비된 충돌 방지 시스템(1)은 내비게이션(300)에 구비된 GPS를 이용하여 차량의 위치를 확인하고, 위치 데이터와 지도 데이터를 맵핑(mapping)하여 자 차량(10)의 위치에 따른 제 1 타 차량(20)과 제 2 타 차량(30)의 위치를 판단하며, 내비게이션(300) 상에 타 차량, 즉 제 1 타 차량(20)과 제 2 타 차량(30)을 표시하도록 하는 것이 바람직하다.The collision avoidance system 1 of the child vehicle 10 checks the position of the vehicle using the GPS provided in the navigation 300, and maps the position data and the map data to map the child vehicle 10. Determine the position of the first other vehicle 20 and the second other vehicle 30 according to the position of the other vehicle, and the other vehicle, that is, the first other vehicle 20 and the second other vehicle 30 on the navigation 300. Is preferably displayed.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 벽 투과 레이더를 이용한 충돌 방지 시스템의 구성도이다.2 is a block diagram of a collision avoidance system using a wall penetrating radar according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 차량에 구비된 충돌 방지 시스템(1)은 크게 벽 투과 레이더부(100)와, 제어 수단(200) 및 차량용 내비게이션(300)을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the collision avoidance system 1 included in the vehicle is largely comprised of a wall penetrating radar unit 100, a control unit 200, and a vehicle navigation system 300.

상기 벽 투과 레이더부(100)는 벽 투과 레이더 신호를 일정 방향으로 지향하여 방사, 즉 송신 및 수신하기 위한 안테나(106) 및 벽 투과 레이더 송수신부(104)와, 벽 투과 레이더를 구동하기 위한 벽 투과 레이더 구동부(102)와, 송신된 벽 투과 레이더 신호가 반사되어 수신되면 수신된 레이더 신호를 샘플링하기 위한 신호 처리부(108)를 포함한다.The wall penetrating radar unit 100 includes an antenna 106 and a wall penetrating radar transceiver 104 for radiating, ie transmitting and receiving the wall penetrating radar signal in a predetermined direction, and a wall for driving the wall penetrating radar. The transmission radar driver 102 includes a signal processor 108 for sampling the received radar signal when the transmitted wall transmission radar signal is reflected and received.

상기 제어 수단(200)은 벽 투과 레이더부(100)로 수신된 레이더 신호 데이터와 상기 내비게이션(300)을 이용하여 타 차량, 즉 제 1 타 차량(20)과 제 2 타 차량(30)과의 거리를 계산하고, 타 차량의 위치 및 진행속도를 계산하여 자 차량(10)과의 충돌 위험 여부를 판단하는 역할을 한다.The control means 200 uses the radar signal data received by the wall penetrating radar unit 100 and the navigation device 300 to communicate with another vehicle, that is, the first vehicle 20 and the second vehicle 30. It calculates the distance, calculates the position and the speed of the other vehicle serves to determine the risk of collision with the own vehicle (10).

또한 상기 제어수단(200)은 상기 판단의 결과 타 차량과의 충돌 위험이 있다고 판단되는 경우 소정의 경고 메시지를 출력한다. 이러한 경고 메시지는 시스템에 따라 오디오 신호 또는 비디오 신호로 출력될 수 있다.In addition, the control means 200 outputs a predetermined warning message when it is determined that there is a risk of collision with another vehicle as a result of the determination. Such a warning message may be output as an audio signal or a video signal depending on the system.

상기 벽 투과 레이더부(100)의 안테나(106)는 자 차량(10)의 진행방향에서 일정한 각도(45° 또는 30°)로 지향하도록 장착되어 레이더 신호를 해당 방향으로 송수신한다.The antenna 106 of the wall penetrating radar unit 100 is mounted to be directed at a predetermined angle (45 ° or 30 °) in the traveling direction of the child vehicle 10 to transmit and receive the radar signal in the corresponding direction.

송신된 레이더 신호는 건물들, 즉 제 1 건물(40)과 제 2 건물(50) 등의 벽을 투과하고 타 차량, 즉 제 1 타 차량(20)과 제 2 타 차량(30)에 반사되어 수신된다.The transmitted radar signal penetrates the walls of buildings, that is, the first building 40, the second building 50, and the like, and is reflected by another vehicle, that is, the first vehicle 20 and the second vehicle 30. Is received.

이 때, 상기 레이더 신호는 벽 투과 성질을 높이기 위해 10GHz 이하의 주파수를 사용하여 레이더 신호를 송수신하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the radar signal transmits and receives a radar signal using a frequency of 10 GHz or less in order to increase the wall transmissive property.

상기 제어 수단(200)은 교차로 진입시에 차량의 진행 방향에서 좌우 사선을 향해 벽 투과 레이더 신호를 송신하여 수신된 신호 중 도플러 주파수를 추출함으로써 차량을 식별한다.The control means 200 identifies the vehicle by extracting the Doppler frequency from the received signal by transmitting a wall transmission radar signal toward the left and right diagonal lines in the traveling direction of the vehicle when entering the intersection.

상기 제어 수단(200)은 또한 상기 내비게이션(300)의 지도 데이터와 GPS 수신기를 이용하여 자 차량(10)의 위치를 파악하고, 벽 투과 레이더 신호를 송신하여 수신된 신호 중 도플러 주파수를 이용하여 타 차량의 위치와 진행 방향 및 속도를 계산하여 충돌 위험 여부를 판단한다.The control means 200 also determines the position of the vehicle 10 using the map data of the navigation 300 and the GPS receiver, transmits a wall penetrating radar signal, and uses the Doppler frequency among the received signals. The risk of collision is determined by calculating the vehicle's location, direction of travel, and speed.

상기 제어 수단(200)은 상기 벽 투과 레이더부(100)의 신호 처리부(108)로부터 레이더 신호를 전달받아 자 차량(10)의 진행속도와 동일한 도플러 성분을 갖는 신호, 즉 정지한 벽에서 반사되는 신호를 제거하여 이동중인 타 차량, 즉 제 1 타 차량(20)과 제 2 타 차량(30)에서 반사되는 신호만 검출한다.The control means 200 receives the radar signal from the signal processing unit 108 of the wall penetrating radar unit 100 and has a signal having a Doppler component equal to the traveling speed of the own vehicle 10, that is, reflected from the stationary wall. By removing the signal, only the signal reflected from another vehicle in motion, that is, the first vehicle 20 and the second vehicle 30, is detected.

상기 제어 수단(200)은 벽에서 반사되는 신호를 제거하고 남은 타 차량으로부터의 반사 신호에서 도플러 성분의 주파수를 측정하여 자 차량(10)에 대한 상대속도를 계산한다.The control means 200 calculates the relative speed with respect to the own vehicle 10 by removing the signal reflected from the wall and measuring the frequency of the Doppler component in the reflected signal from the other vehicle.

도시하지는 않았지만, 상기 제어 수단(200)에는 반사되어 수신된 레이더 신호의 데이터 값들을 저장하기 위한 저장부가 구비되는 것이 바람직하다. Although not shown, the control means 200 is preferably provided with a storage unit for storing data values of the radar signal reflected and received.

상기 제어 수단(200)은 타 차량, 즉 제 1 타 차량(20)과 제 2 타 차량(30)의 자 차량(10)과의 상대 속도와 내비게이션(300)의 지도 데이터를 이용하여 타 차량의 교차로 진입 시점을 판단할 수 있다.The control means 200 uses the relative speed between the other vehicle, that is, the first vehicle 20 and the second vehicle 30, and the map data of the navigation device 300 to map the other vehicle. The entry point of the intersection can be determined.

또한, 상기 제어 수단(200)은 내비게이션(300)으로 상대 속도에 대한 데이터를 전송하여, 내비게이션(300)으로 하여금 맵핑(mapping) 작업을 통해 화면에 이동중인 타 차량을 표시하도록 할 수 있다.In addition, the control means 200 may transmit the data on the relative speed to the navigation 300, so that the navigation 300 to display the other vehicle moving on the screen through a mapping operation.

즉, 이동중인 제 1 타 차량(20)과 제 2 타 차량(30)에서 반사되는 신호에서 도플러 성분의 신호를 측정하여 거리와 진행방향 및 속도를 이용하면 이러한 작업들이 가능하다.That is, such a task is possible by measuring the Doppler component signal from the signal reflected from the moving first and second vehicle 20 and the second and second vehicle 30.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 벽 투과 레이더를 이용한 충돌 방지 방법을 나타낸 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a collision avoidance method using a wall penetrating radar according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 벽 투과 레이더부(100)의 안테나(106)를 통해 일정 각도와 방향으로 벽 투과 레이더 신호를 송신하고(S300), 벽을 통해 반사된 신호와 벽을 통과하여 타 차량, 즉 제 1 타 차량(20)과 제 2 타 차량(30)으로부터 반사된 신호를 수신한 후(S302, S304), 벽 반사 신호를 제거하여(S306) 이동중인 타 차량에서 반사되는 신호만을 검출한다(S308).As shown in FIG. 3, the wall transmission radar signal is transmitted at a predetermined angle and direction through the antenna 106 of the wall transmission radar unit 100 (S300), and passes through the signal reflected through the wall and the wall. After receiving signals reflected from another vehicle, that is, the first vehicle 20 and the second vehicle 30 (S302, S304), the signal is reflected from another vehicle in motion by removing the wall reflection signal (S306). Only bay is detected (S308).

여기서, 자 차량(10)의 진행속도와 동일한 도플러 성분을 갖는 신호, 즉 정지한 벽에서 반사되는 신호를 제거하여 이동중인 타 차량, 즉 제 1 타 차량(20)과 제 2 타 차량(30)에서 반사되는 신호만을 검출할 수 있다.Here, another vehicle that is moving by removing a signal having a Doppler component equal to the traveling speed of the own vehicle 10, that is, a signal reflected from a stationary wall, that is, the first other vehicle 20 and the second other vehicle 30. Only signals reflected from can be detected.

이어서, 상기 벽 투과 레이더부(100)에서 측정된 이동중인 타 차량의 반사 신호를 이용하여 타 차량, 즉 제 1 타 차량(20)과 제 2 타 차량(30)과의 거리를 계산한다(S310).Subsequently, the distance between the other vehicle, that is, the first other vehicle 20 and the second other vehicle 30 is calculated using the reflected signal of the other vehicle in motion measured by the wall transmitting radar unit 100 (S310). ).

이후, 상기 타 차량, 즉 제 1 타 차량(20)과 제 2 타 차량(30)의 반사 신호로부터 도플러 주파수를 분석하여 타 차량과의 상대 속도를 획득한다(S312).Thereafter, a Doppler frequency is analyzed from the reflected signals of the other vehicle, that is, the first vehicle 20 and the second vehicle 30 to obtain a relative speed with the other vehicle (S312).

상기 내비게이션(300)에서 얻어진 자 차량(10)의 위치정보를 통해 자 차량(10)과 타 차량의 위치와 거리를 계산하고(S314), 타 차량, 즉 제 1 타 차량(20)과 제 2 타 차량(30)과의 충돌 위험 여부를 판단하여 차량간의 충돌 위험이 있을 경우 소정의 경고 메시지를 출력한다(S316).The position and distance of the child vehicle 10 and the other vehicle are calculated based on the position information of the child vehicle 10 obtained in the navigation 300 (S314), and the other vehicle, that is, the first other vehicle 20 and the second vehicle. If there is a risk of collision between the vehicle by determining whether the collision with the other vehicle 30, a predetermined warning message is output (S316).

상술한 바와 같이, 건물에 의해 교차로에 진입하는 타 차량이 시야에 확보되지 않을 경우, 벽 투과 레이더를 송신하여 벽과 차량으로부터 반사되는 신호를 수신하고, 자 차량과 진행속도가 동일한 도플러 주파수를 제거하여 타 차량으로부터 반사되는 신호만을 검출하고, 그 신호에서의 도플러 성분을 갖는 신호를 추출하여 자 차량과의 상대속도를 계산하고, 거리와 진행방향 및 속도를 계산하여 내비게이션 지도 지도데이터에 맵핑하여 표시하고, 충돌 상황에 따른 경고 메시지를 출력함으로써, 교차로에서의 차량간의 충돌을 미연에 방지할 수 있으며, 자 차량의 위치와 타 차량의 위치 및 진행 속도 정보를 통해 지도 데이터에 타 차량을 맵핑하여 내비게이션에 표시되도록 함으로써, 운전자가 직관적으로 차량 충돌 사고에 대한 대비를 할 수 있도록 하는 것이다.As described above, when another vehicle entering the intersection by the building is not secured in the field of view, the wall transmission radar is transmitted to receive a signal reflected from the wall and the vehicle, and the Doppler frequency having the same traveling speed as the child vehicle is removed. Detects only the signal reflected from other vehicles, extracts the Doppler component from the signal, calculates the relative speed with the own vehicle, calculates the distance, direction and speed, maps it to the navigation map map data, and displays it. By outputting a warning message according to the collision situation, collision between vehicles at an intersection can be prevented in advance, and other vehicles are mapped to the map data using the position of the own vehicle, the position and the speed of the other vehicle, and the navigation is performed. So that the driver can intuitively prepare for a crash. It is.

이상 설명된 내용은 본 발명의 실시 예에 의하여 일례로 설명한 것으로, 본 발명의 기술적 특징이 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 당업자라면 본 발명의 내용을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 범위는 명세서에 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정해지는 것이다.
The above description has been described as an example by the embodiments of the present invention, the technical features of the present invention is not limited to the above embodiments and those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the contents of the present invention You will know. Therefore, the technical scope of the present invention is not limited to the details described in the specification, but is defined by the claims.

1 : 충돌 방지 시스템 100 : 벽 투과 레이더부
102 : 벽 투과 레이더 구동부 104 : 벽 투과 레이더 송수신부
106 : 안테나 108 : 신호 처리부
200 : 제어 수단 300 : 내비게이션1 Collision Avoidance System 100 Wall Transmission Radar
102: wall transmission radar driver 104: wall transmission radar transceiver
106: antenna 108: signal processing unit
200: control means 300: navigation

Claims (12)

교차로에 진입중인 자 차량과 건물에 가려 보이지 않는 타 차량과의 충돌을 방지하기 위한 충돌 방지 시스템에 있어서,
안테나를 통해 일정 각도와 방향으로 벽 투과 레이더 신호를 송신하고, 벽을 통해 반사된 신호와 벽을 통과하여 타 차량으로부터 반사된 신호를 수신한 후, 벽을 통해 반사된 신호를 제거하여 이동중인 타 차량에서 반사되는 신호만을 검출하는 벽 투과 레이더부;
위성항법장치(GPS) 수신기로부터 수신된 위치 데이터를 이용하여 자 차량의 위치를 지도상에 표시하며, 하기 제어 수단으로부터 추정된 타 차량의 위치를 표시하는 내비게이션; 및
상기 벽 투과 레이더부에서 측정된 이동중인 타 차량으로부터의 반사 신호를 이용하여 타 차량과의 거리를 계산하고, 도플러 주파수를 분석하여 타 차량과의 상대 속도를 획득하고 상기 내비게이션에서 얻어진 자 차량의 위치정보를 통해 자 차량과 타 차량의 위치와 거리를 계산함으로써, 타 차량과의 충돌 위험 여부를 판단하는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 벽 투과 레이더를 이용한 충돌 방지 시스템.In the collision avoidance system for preventing the collision between the vehicle entering the intersection and other vehicles that are not visible to the building,
Transmits the radar signal transmitted through the antenna at a certain angle and direction, receives the signal reflected through the wall and the signal reflected from other vehicles through the wall, and then removes the signal reflected through the wall A wall transmitting radar unit detecting only a signal reflected from the vehicle;
Navigation for displaying the position of the own vehicle on a map using the position data received from the GPS receiver and displaying the position of another vehicle estimated from the following control means; And
The distance from the other vehicle is calculated using the reflected signal from the other vehicle being measured by the wall transmitting radar unit, the Doppler frequency is analyzed to obtain a relative speed with the other vehicle, and the position of the child vehicle obtained in the navigation. And a control means for determining a risk of collision with another vehicle by calculating a position and a distance between the own vehicle and the other vehicle based on the information. 제 1항에 있어서,
상기 제어수단은 타 차량과의 충돌 위험이 있다고 판단되는 경우 경고 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는 벽 투과 레이더를 이용한 충돌 방지 시스템.The method of claim 1,
And the control means outputs a warning message when it is determined that there is a risk of collision with another vehicle. 제 2항에 있어서,
상기 경고 메시지는 오디오 신호 또는 비디오 신호로 출력되는 것을 특징으로 하는 벽 투과 레이더를 이용한 충돌 방지 시스템.The method of claim 2,
And the warning message is output as an audio signal or a video signal. 제 1항에 있어서,
상기 제어 수단은 교차로 진입시에 차량의 진행방향에서 좌우 사선을 향해 벽 투과 레이더 신호를 송신하여 수신된 신호 중 자 차량의 진행속도와 동일한 주파수를 제거하고 남은 레이더 신호에서 도플러 주파수를 추출하여 차량을 식별하는 것을 특징으로 하는 벽 투과 레이더를 이용한 충돌 방지 시스템.The method of claim 1,
The control means identifies a vehicle by transmitting a wall penetrating radar signal in the direction of travel of the vehicle toward the left and right diagonal lines, removing the same frequency as the traveling speed of the received vehicle, and extracting the Doppler frequency from the remaining radar signals. Collision prevention system using a wall penetrating radar, characterized in that. 제 1항에 있어서,
상기 제어 수단은 상기 내비게이션의 지도 데이터와 상기 GPS 수신기로부터의 위치 데이터를 이용하여 자 차량의 위치를 파악하고, 벽 투과 레이더 신호를 송신하여 수신된 신호 중 도플러 주파수를 이용하여 타 차량의 위치와 진행 방향 및 속도를 계산하는 것을 특징으로 하는 벽 투과 레이더를 이용한 충돌 방지 시스템.The method of claim 1,
The control unit detects the position of the own vehicle by using the map data of the navigation and the position data from the GPS receiver, transmits a wall radar signal, and uses the Doppler frequency among the received signals to position and progress the vehicle. An anti-collision system using a wall penetrating radar, characterized by calculating the direction and speed. 제 1항에 있어서,
상기 벽 투과 레이더부는 레이더 신호의 벽 투과 성질을 높이기 위해 10GHz 이하의 주파수를 사용하여 레이더 신호를 송수신하는 것을 특징으로 하는 벽 투과 레이더를 이용한 충돌 방지 시스템.The method of claim 1,
The wall transmission radar unit collision prevention system using a wall transmission radar, characterized in that for transmitting and receiving the radar signal using a frequency of 10GHz or less to enhance the wall transmission properties of the radar signal. 제 1항에 있어서,
상기 내비게이션은 상기 제어 수단으로부터 계산된 타 차량의 위치와 진행방향 및 속도에 따라 타 차량을 지도상에 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 벽 투과 레이더를 이용한 충돌 방지 시스템.The method of claim 1,
And wherein the navigation displays the other vehicle on a map according to the position, direction and speed of the other vehicle calculated from the control means. 교차로에 진입중인 자 차량과 건물에 가려 보이지 않는 타 차량과의 충돌을 방지하기 위한 충돌 방지 방법에 있어서,
안테나를 통해 일정 각도와 방향으로 벽 투과 레이더 신호를 송신하고, 벽을 통해 반사된 신호와 벽을 통과하여 타 차량으로부터 반사된 신호를 수신한 후, 벽을 통해 반사된 신호를 제거하여 이동중인 타 차량에서 반사되는 신호만을 검출하는 단계;
벽 투과 레이더부에서 측정된 이동중인 타 차량으로부터의 반사 신호를 이용하여 타 차량과의 거리를 계산하는 단계;
상기 타 차량으로부터의 반사 신호에서 도플러 주파수를 분석하여 타 차량과의 상대 속도를 획득하는 단계; 및
내비게이션에서 얻어진 자 차량의 위치정보를 통해 자 차량과 타 차량의 위치와 거리를 계산함으로써 타 차량과의 충돌 위험 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 벽 투과 레이더를 이용한 충돌 방지 방법.In the collision avoidance method for preventing the collision between the vehicle entering the intersection and other vehicles that are not visible to the building,
Transmits the radar signal transmitted through the antenna at a certain angle and direction, receives the signal reflected through the wall and the signal reflected from other vehicles through the wall, and then removes the signal reflected through the wall Detecting only signals reflected from the vehicle;
Calculating a distance to another vehicle using the reflected signal from the other vehicle in motion measured by the wall transmission radar unit;
Analyzing a Doppler frequency from the reflected signal from another vehicle to obtain a relative speed with the other vehicle; And
And determining a risk of collision with another vehicle by calculating positions and distances between the own vehicle and the other vehicle based on the position information of the own vehicle obtained in the navigation. 제 8항에 있어서,
상기 충돌 위험 여부를 판단하는 단계에서, 타 차량과의 충돌 위험이 있다고 판단되는 경우 경고 메시지를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 벽 투과 레이더를 이용한 충돌 방지 방법.The method of claim 8,
In the step of determining whether the collision risk, if it is determined that there is a risk of collision with another vehicle, the collision prevention method using a wall penetrating radar, characterized in that further comprising the step of outputting a warning message. 제 8항에 있어서,
상기 자 차량의 위치와 타 차량의 위치 및 진행 속도 정보를 통해 지도 데이터에 타 차량을 맵핑(mapping)하여 내비게이션에 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 벽 투과 레이더를 이용한 충돌 방지 방법.The method of claim 8,
And mapping the other vehicle to the map data based on the position of the own vehicle, the position of the other vehicle, and the traveling speed information, and displaying the other vehicle on the navigation data. 제 8항에 있어서,
상기 벽 투과 레이더 신호는 레이더 신호의 벽 투과 성질을 높이기 위해 10GHz 이하의 주파수를 사용하여 레이더 신호를 송수신하는 것을 특징으로 하는 벽 투과 레이더를 이용한 충돌 방지 방법.The method of claim 8,
The wall transmission radar signal is a collision avoidance method using a wall transmission radar, characterized in that for transmitting and receiving the radar signal using a frequency of 10GHz or less to enhance the wall transmission properties of the radar signal. 제 8항에 있어서,
상기 벽을 통해 반사된 신호의 제거는 자 차량의 진행속도와 동일한 주파수의 도플러 성분을 제거함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 벽 투과 레이더를 이용한 충돌 방지 방법.The method of claim 8,
Removing the signal reflected through the wall is performed by removing the Doppler component of the same frequency as the traveling speed of the own vehicle.
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