KR101502549B1 - 차량용 레이더를 이용하여 차량 이탈을 방지하기 위한 방법 - Google Patents

차량용 레이더를 이용하여 차량 이탈을 방지하기 위한 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101502549B1
KR101502549B1 KR20140160810A KR20140160810A KR101502549B1 KR 101502549 B1 KR101502549 B1 KR 101502549B1 KR 20140160810 A KR20140160810 A KR 20140160810A KR 20140160810 A KR20140160810 A KR 20140160810A KR 101502549 B1 KR101502549 B1 KR 101502549B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vehicle
signal
image data
distance
lane
Prior art date
Application number
KR20140160810A
Other languages
English (en)
Inventor
이기홍
차승훈
Original Assignee
엘아이지넥스원 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘아이지넥스원 주식회사 filed Critical 엘아이지넥스원 주식회사
Priority to KR20140160810A priority Critical patent/KR101502549B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101502549B1 publication Critical patent/KR101502549B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/10—Path keeping
    • B60W30/12—Lane keeping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/08—Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/08—Systems for measuring distance only
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/89—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2420/00—Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
    • B60W2420/40—Photo, light or radio wave sensitive means, e.g. infrared sensors
    • B60W2420/408—Radar; Laser, e.g. lidar
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2420/00—Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
    • B60W2420/60—Doppler effect
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2554/00—Input parameters relating to objects
    • B60W2554/80—Spatial relation or speed relative to objects
    • B60W2554/802—Longitudinal distance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2554/00—Input parameters relating to objects
    • B60W2554/80—Spatial relation or speed relative to objects
    • B60W2554/804—Relative longitudinal speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00—Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/08—Predicting or avoiding probable or impending collision
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00—Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/10—Path keeping
    • B60Y2300/12—Lane keeping

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

본 발명에 의한 차량용 레이더를 이용하여 차량 이탈을 방지하기 위한 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 차량용 레이더를 이용하여 차량 이탈을 방지하기 위한 방법은 레이더 신호를 생성하여 안테나를 통해 전송하고, 외부 물체에 의해 반사된 반사 레이더 신호를 상기 안테나를 통해 수신하는 단계; 펄스파 기법을 이용하여 상기 반사 레이더 신호로부터 적어도 하나의 차량에 대한 속도 및 거리 정보, 상기 적어도 하나의 차량을 제외한 영상 데이터를 생성하는 단계; 및 상기 생성된 적어도 하나의 차량에 대한 속도 및 거리 정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 차량과의 충돌 여부를 판단하고, 상기 영상 데이터를 이용하여 차선 정보를 생성하며, 상기 생성된 차선 정보를 이용하여 차선 이탈 여부를 판단하는 단계를 포함한다.

Description

차량용 레이더를 이용하여 차량 이탈을 방지하기 위한 방법{method for preventing vehicles from deviating using radar}
본 발명은 차량 이탈 방지에 대한 것으로, 상세하게는 차량용 레이더를 이용하여 거리, 속도뿐만 아니라 도로 상의 차선을 인식하고, 이를 통해 차량의 차선 이탈을 방지할 수 있는 차량용 레이더를 이용하여 차량 이탈을 방지하기 위한 방법에 대한 것이다.
종래 차량에서는 사용자의 시야에 의존해서 사용자(운전자)가 차량의 진행 방향을 예측하고 운전하였다. 그러나, 이와 같은 방법에서 사용자가 운행 경험이 풍부하지 못하거나, 혹은 사용자가 일시적으로 차량의 진행 방향을 잘못 판단하는 경우 사고가 발생할 수 있다.
요즘에는 사용자들이 위와 같은 사고를 대비하기 위해서 초광대역 레이더 시스템이나 비전 시스템을 이용하여 주변상황 인식을 사용 있다. 특히, 초광대역 레이더 시스템은 레이더 전송 펄스를 송신하고 레이더 반사 펄스를 검출하여, 반복 펄스를 통해 검출된 펄스를 평균하여 평균적 변화를 측정하는 방법을 사용하여, 오브젝트와의 이격 거리를 연산하게 된다.
이와 같이, 차량용 레이더는 차량 충돌방지용 목적으로 개발되고 있으며, 구현 방식은 펄스파 방식과 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 방식이 있다. 현재 주로 개발되는 방식은 소형화를 위해 주로 FMCW 방식을 채택하고 있는데, 이것은 거리 속도에 대해 국한된 정보를 제공하고 있다.
이런 종래 차량용 레이더는 오브젝트 예를 들어, 다른 차량과의 거리와 속도에 대한 정보만을 제공함으로써, 충돌방지용으로 사용되고 있을 뿐 차량용 레이더를 이용하여 차량의 차선 이탈 정보를 제공하는데 사용되고 있지 않다.
따라서, 차량용 레이더를 이용하여 차량의 차선 이탈을 방지할 수 있는 방법 및 장치의 필요성이 대두된다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 도출된 것으로서, 펄스파 방식을 이용한 차량용 레이더를 이용하여 차량의 차선 이탈을 방지할 수 있는 차량용 레이더를 이용하여 차량 이탈을 방지하기 위한 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 관점에 따른 차량용 레이더를 이용하여 차량 이탈을 방지하기 위한방법은 레이더 신호를 생성하여 안테나를 통해 전송하고, 외부 물체에 의해 반사된 반사 레이더 신호를 상기 안테나를 통해 수신하는 단계; 펄스파 기법을 이용하여 상기 반사 레이더 신호로부터 적어도 하나의 차량에 대한 속도 및 거리 정보, 상기 적어도 하나의 차량을 제외한 영상 데이터를 생성하는 단계; 및 상기 생성된 적어도 하나의 차량에 대한 속도 및 거리 정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 차량과의 충돌 여부를 판단하고, 상기 영상 데이터를 이용하여 차선 정보를 생성하며, 상기 생성된 차선 정보를 이용하여 차선 이탈 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 생성하는 단계는 상기 반사 레이더 신호에 대해 미리 결정된 기준 신호와 제1 윈도우를 이용하여 거리 방향 고속 푸리에 변환(FFT; Fast Fourier Transform)을 수행하고, 상기 거리 방향 FFT가 수행된 제1 신호에 대해 미리 결정된 펄스 신호와 제2 윈도우를 이용한 도플러 방향 FFT의 수행을 통해 상기 적어도 하나의 차량에 대한 속도 및 거리 정보, 상기 영상 데이터를 생성할 수 있다.
바람직하게, 상기 생성하는 단계 상기 도플러 방향 FFT의 수행을 통해 생성된 거리 및 도플러 맵에 MTI(Moving Target Indicator) 제거 알고리즘을 적용하여 상기 영상 데이터를 생성할 수 있다.
바람직하게, 상기 판단하는 단계는 아스팔트와 차선에 대한 상이한 유전상수를 이용하여 상기 영상 데이터로부터 상기 차선 정보를 생성할 수 있다.
바람직하게, 상기 수신하는 단계는 레이더 신호 파형을 생성하고, 초광대역 구동 증폭기를 이용하여 상기 생성된 레이더 신호 파형을 증폭한 후 미리 결정된 제1 주파수로 상향 변환하여 상기 안테나를 통해 전송하며, 상기 안테나를 통해 수신된 상기 반사 레이더 신호를 미리 결정된 제2 주파수로 하향 변환한 후 디지털 신호로 변환하여 출력할 수 있다.
본 발명의 다른 한 관점에 따른 차량용 레이더를 이용하여 차량 이탈을 방지하기 위한 방법은 외부 물체에 의해 반사된 반사 레이더 신호로부터 적어도 하나의 차량에 대한 속도 및 거리 정보, 상기 적어도 하나의 차량을 제외한 영상 데이터를 생성하는 단계; 및 상기 생성된 적어도 하나의 차량에 대한 속도 및 거리 정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 차량과의 충돌 여부를 판단하고, 상기 영상 데이터를 이용하여 차선 정보를 생성하며, 상기 생성된 차선 정보를 이용하여 차선 이탈 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 차량용 레이더를 이용하여 다른 차량과의 거리와 속도 정보를 제공하여 충돌을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 차선 정보를 제공하여 차량의 차선 이탈을 방지할 수 있는 효과가 있다.
따라서, 본 발명은 차량 운전자에게 차선 이탈에 대한 정보를 제공함으로써, 차선 이탈에 의해 발생될 수 있는 사고를 사전에 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 장치를 설명하기 위한 일 예시도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 장치에 대한 구성을 나타낸 것이다.
도 3은 도 2에 도시된 송수신부에 대한 일 실시예 구성을 나타낸 것이다.
도 4는 도 3에 도시된 구동 증폭기에 대한 일 실시예 구조를 나타낸 것이다.
도 5는 도 2에 도시된 신호 처리부와 통제부에 대한 일 실시예 구성을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법에 대한 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더를 이용하여 차량 이탈을 방지하기 위한 방법을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는 데 필요한 부분을 중심으로 상세히 설명한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 동일한 명칭의 구성 요소에 대하여 도면에 따라 다른 참조부호를 부여할 수도 있으며, 서로 다른 도면임에도 불구하고 동일한 참조부호를 부여할 수도 있다. 그러나, 이와 같은 경우라 하더라도 해당 구성 요소가 실시예에 따라 서로 다른 기능을 갖는다는 것을 의미하거나, 서로 다른 실시예에서 동일한 기능을 갖는다는 것을 의미하는 것은 아니며, 각각의 구성 요소의 기능은 해당 실시예에서의 각각의 구성 요소에 대한 설명에 기초하여 판단하여야 할 것이다.
본 발명은 차량용 레이더를 이용하여 다른 차량과의 거리와 속도 뿐만 아니라 차량의 차선 이탈 정보를 제공함으로써, 종래 거리와 속도 정보만을 제공하는 기능 이외에 추가적으로 차선 이탈 정보를 제공할 수 있는 기능을 제공함으로써, 차량의 차선 이탈에 의해 발생될 수 있는 사고를 사전에 방지할 수 있는 것을 그 요지로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 장치를 설명하기 위한 일 예시도를 나타낸 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, A는 본 발명의 장치가 장착된 차량을 의미하고, B는 A 차량의 앞 차량으로 일반차량 또는 본 발명의 장치가 장착된 차량을 모두 포함할 수 있으며, C는 중앙선을 의미하고, D는 차도 구분선을 의미한다.
즉, A 차량에 탑재된 본 발명에 따른 장치는 B 차량과의 거리와 속도에 대한 정보 뿐만 아니라 A 차량이 현재 진행하고 있는 차선에 대한 이탈 정보를 제공한다.
이 때, 본 발명에 따른 장치는 아스팔트와 차선에 대한 상이한 유전상수를 이용하여 경계면에서 레이더 신호의 반사 특성으로 차선을 인식할 수 있으며, 이렇게 인식된 차선 정보를 이용하여 차량의 차선 이탈 여부를 판단할 수 있다.
이런 본 발명에 따른 장치를 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 장치에 대한 구성을 나타낸 것이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 장치는 송수신부(200), 신호 처리부(300) 및 통제부(400)를 포함한다.
송수신부(200)는 레이더 신호를 생성하여 안테나(100)를 통해 외부로 전송하고, 외부 물체 예를 들어, 오브젝트, 다른 차량, 아스팔트, 차선 등에 의해 반사된 반사 레이더 신호를 안테나(100)를 통해 수신한다.
이 때, 송수신부(200)는 도 3에 도시된 일 예와 같이, 송신부와 수신부로 구성되며, 송신부는 안테나(100)를 통해 전송되는 송신 신호와 안테나(100)를 통해 수신된 수신 신호의 경로를 제공하는 써큘레이터 또는 트랜시버(101), 레이더 신호 파형을 생성하는 파형 발생기(106), 파형 발생기(106)에 의해 생성된 레이더 신호 파형을 증폭시키는 구동 증폭기(105), 구동 증폭기(105)의 출력 신호 중 일정 대역의 신호만을 통과 시키는 대역통과 필터(104), 주파수 발생기(107)에 의해 생성된 신호를 이용하여 대역통과 필터(104)를 통해 출력되는 신호를 제1 주파수로 상향 변환하여 출력하는 상향변환기(up-converter)(103), 상향변환기(103)로부터 출력된 신호의 크기 즉, 송신 신호의 크기를 증폭하여 써큘레이터(101)로 출력하는 전력증폭기(102)를 포함하고, 수신부는 안테나(100)로부터 수신된 미약한 신호 즉, 반사 레이더 신호를 증폭하는 저잡음증폭기(110), 저잡음증폭기(110)의 출력 신호를 주파수 발생기(107)에 의해 생성된 신호를 이용하여 제2 주파수로 하향 변환하여 출력하는 하향변환기(down-converter)(111), 하향변환기(111)의 출력 신호 중 일정 대역의 신호만을 통과시키는 대역통과 필터(112), 대역통과 필터(112)를 통해 출력되는 신호를 증폭시키는 증폭기(113), 증폭기(113)의 출력 신호인 아날로그신호를 디지털신호로 변환시키는 A/D컨버터(114)를 포함한다.
본 발명에 따른 장치는 차선 이탈 여부를 판단하기 위해서, 아스팔트와 차선을 명확하게 구분하는 것이 중요하며, 아스팔트와 차선의 구분에 대한 정확도를 높이기 위해서는 영상의 품질이 중요하다. 따라서, 본 발명에서는 이러한 특성을 만족하기 위해 광대역 특성을 갖는 송수신부 하드웨어가 필요하다.
도 4는 파형 발생기(106)에 의해 생성된 레이더 신호 파형을 초광대역 특성을 갖는 신호로 만들기 위한 구동 증폭기(105)에 대한 일 실시예를 나타낸 것으로, 초광대역 구동 증폭기에 대한 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 레이더 신호 파형을 구성하는 일정 주기를 가지는 레이더 펄스 신호 각각(1~N)에 대해 각각의 구동 증폭기를 이용함으로써, 초광대역의 레이더 신호 파형을 생성할 수 있다. 즉, 송신부의 구동 증폭기(105)로부터 출력되는 신호는 초광대역 또는 광대역의 레이더 신호 파형이다.
이와 같이, 송신부는 제1 주파수로 상향 변환된 초광대역의 레이더 신호를 안테나를 통해 외부로 전송하고, 수신부는 신호 처리부에서 안테나를 통해 수신된 초광대역의 반사 레이더 신호를 처리할 수 있도록, 안테나를 통해 수신된 반사 레이더 신호를 제2 주파수로 하향 변환한 후 디지털 신호로 변환하여 출력한다.
신호 처리부(300)는 펄스파 기법을 이용하여 송수신부(200)로 수신된 반사 레이더 신호로부터 적어도 하나의 차량에 대한 속도 및 거리 정보, 그리고 적어도 하나의 차량을 제외한 영상 데이터를 생성한다.
구체적으로, 신호 처리부(300)는 송수신부(200)를 통해 수신된 반사 레이더 신호가 변환된 디지털 신호를 신호 처리함으로써, 적어도 하나의 차량 예를 들어, 도 1에 도시된 B 차량에 대한 속도 및 거리 정보를 생성하고, B 차량을 제외한 영상 데이터 즉 중앙선(C)과 차도 구분선(D)을 포함하는 영상 데이터를 생성한다.
통제부(400)는 신호 처리부(300)에서 생성된 적어도 하나의 차량에 대한 속도 및 거리 정보를 이용하여 적어도 하나의 차량과의 충돌 여부를 판단하고, 또한 영상 데이터를 이용하여 차선 정보를 생성한 후 생성된 차선 정보를 이용하여 차량의 차선 이탈 여부를 판단한다.
이런 신호 처리부와 통제부에 대해 도 5를 이용하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 5는 도 2에 도시된 신호 처리부와 통제부에 대한 일 실시예 구성을 나타낸 것이다.
도 5를 참조하면, 신호 처리부(300)는 송수신부(200)를 통해 수신된 신호 즉, 디지털 신호로 변환된 반사 레이더 신호를 빔포밍(beamforming)(301)을 통해 원하는 방향으로 수신하고, 거리방향 압축을 위해서 미리 결정된 기준신호와 윈도우(302)를 사용하여 기준신호에 부엽억제(sidelobe)를 위한 제1 윈도우를 곱한 후 빔포밍(301)을 통해 수신된 신호에 대해 거리방향 고속 푸리에 변환(FFT; Fast Fourier Transform)(303)을 사용하여 거리 압축을 수행한다.
그리고, 신호 처리부(300)는 미리 결정된 펄스와 윈도우(304)를 이용하여 각 펄스에 부엽억제를 위한 제2 윈도우를 곱한 후 거리방향 FFT(303)를 통해 출력된 신호에 대해 도플러 방향 FFT(305)를 수행함으로써, 반사 레이더 신호에 대한 거리 및 도플러 맵을 형성하며, 이렇게 형성된 거리 및 도플러 맵을 이용하여 표적탐지(306)에서 전방의 표적 즉, 적어도 하나 이상의 차량을 탐지함으로써, 적어도 하나 이상의 차량에 대한 거리와 속도 정보를 추출 또는 생성한다.
여기서, 제1 윈도우와 제2 윈도우는 동일한 값일 수도 있고, 상이한 값일 수도 있으며, 이에 대한 값은 본 발명을 제공하는 사업자에 의해 결정될 수 있다.
도플러 맵은 움직이는 표적의 속도성분을 추출하기 위해서 사용되는 것으로 저속표적 또는 고속표적의 속도를 추출하여 속도별 표적에 대한 제거 및 식별에 사용한다.
나아가, 신호 처리부(300)는 도플러 방향 FFT(305)를 수행하여 형성된 반사 레이더 신호에 대한 거리 및 도플러 맵에 MTI(Moving Target Indicator) 제거 알고리즘(307)을 적용하여 속도 성분이 있는 표적 즉, 차량을 제거함으로써, 차선 정보를 생성하기 위한 영상 데이터(SAR image)를 생성한다.
통제부(400)는 신호 처리부(300)의 신호 처리에 의한 결과물 즉, 적어도 하나 이상의 차량에 대한 거리 및 속도 정보, 차선 정보를 생성하기 위한 영상 데이터를 신호 처리부(300)로부터 수신되면, 표적추적 및 관리(401)에서 거리 및 속도 정보를 이용하여 추출된 표적 예를 들어, 도 1의 B 차량을 관리하고 추적을 유지한다. 그리고, 충돌방지처리(402)에서 추적 중인 표적에 대해 거리 및 속도 성분을 비교하여 충돌여부를 판단하여 그 판단 결과를 영상처리장치(404)와 저장장치(405)로 동시에 전송한다.
나아가, 통제부(400)는 영상 데이터 예를 들어, SAR 이미지 정보를 사용하여 표적 matching(403)에서 영상에서 도로의 라인과의 일치 여부를 확인하여 차량의 차선 이탈 여부를 판단하고, 판단된 이탈 여부 정보를 영상처리장치(404)와 저장장치(405)로 동시에 전송한다.
이 때, 통제부(400)는 아스팔트와 차선에 대한 상이한 유전상수를 이용하여 영상 데이터로부터 차선 정보를 생성하고, 생성된 차선 정보를 이용하여 차량의 차선 이탈 여부를 판단할 수도 있다.
영상처리장치(404)에서는 영상을 전시하고 표적정보를 제공하며, 저장장치(405)는 실시간으로 표적정보 및 영상정보를 저장한다.
제어장치(406)는 송수신부(200), 신호 처리부(300)에 제어명령을 전송하고 장치를 구성하는 각 구성의 상태 및 고장정보를 수신하여 처리한다.
나아가, 통제부(400)는 차량의 차선 이탈 여부 판단 결과, 차선 이탈로 판단되면 차선 이탈에 대한 정보를 운전자에게 제공할 수 있으며, 화면 상에 차선 이탈에 대한 정보를 영상처리장치(404)에 디스플레이할 수도 있고, 차선 이탈에 대한 경보음을 스피커 등을 통해 운전자에게 제공할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법에 대한 동작 흐름도를 나타낸 것으로, 상술한 도 2 내지 도 5의 장치에서 이루어지는 동작 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 방법은 레이더 신호를 전송하고, 반사 레이더 신호를 수신한다(S610, S620).
이 때, 단계 S610은 도 3에 도시된 파형 발생기(106)에서 레이더 신호 파형을 생성하고, 생성된 레이더 신호 파형을 증폭시킨 후 일정 대역의 신호만을 대역 통과 시키며, 주파수 발생기(107)에 의해 생성된 신호를 이용하여 대역통과된 신호를 제1 주파수로 상향 변환하여 출력하고, 상향 변환된 신호의 크기를 일정 크기로 증폭하여 안테나를 통해 전송할 수 있으며, 단계 S620은 안테나(100)로부터 수신된 반사 레이더 신호를 증폭한 후 제2 주파수로 하향 변환하고 하향 변환된 신호 중 일정 대역의 신호만을 대역통과시키며, 대역통과된 신호를 증폭시킨 후 디지털신호로 변환하여 출력한다.
단계 S620에서 반사 레이더 신호 즉, 디지털 신호로 변환된 반사 레이더 신호를 이용하여 적어도 하나 이상의 차량에 대한 거리 및 속도 정보를 생성하고, 적어도 하나 이상의 차량을 제외한 영상 데이터를 생성한다(S630).
여기서, 단계 S630은 디지털 신호로 변환된 반사 레이더 신호를 빔포밍(beamforming)을 통해 원하는 방향으로 수신하고, 거리방향 압축을 위해서 미리 결정된 기준신호에 부엽억제(sidelobe)를 위한 제1 윈도우를 곱한 후 빔포밍을 통해 수신된 신호에 대해 거리방향 FFT을 사용하여 거리 압축을 수행하며, 나아가 미리 결정된 펄스에 부엽억제를 위한 제2 윈도우를 곱한 후 거리방향 FFT를 통해 출력된 신호에 대해 도플러 방향 FFT를 수행함으로써, 반사 레이더 신호에 대한 거리 및 도플러 맵을 형성하며, 이렇게 형성된 거리 및 도플러 맵을 이용하여 적어도 하나 이상의 차량을 탐지함으로써, 적어도 하나 이상의 차량에 대한 거리와 속도 정보를 생성하고, 거리 및 도플러 맵에 MTI(Moving Target Indicator) 제거 알고리즘을 적용하여 속도 성분이 있는 표적 즉, 차량을 제거함으로써, 차선 정보를 생성하기 위한 영상 데이터(SAR image)를 생성할 수 있다.
생성된 적어도 하나 이상의 차량에 대한 거리 및 속도 정보를 이용하여 적어도 하나 이상의 차량과의 충돌 여부를 판단하고, 생성된 영상 데이터를 이용하여 차선 정보를 생성하며, 생성된 차선 정보를 이용하여 해당 차량의 차선 이탈 여부를 판단한다(S640 내지 S660).
이 때, 단계 S640은 적어도 하나 이상의 차량에 대한 거리 및 속도 정보를 이용하여 추출된 표적 예를 들어, 적어도 하나 이상의 차량을 관리하고 추적을 유지하며, 추적 중인 표적에 대해 거리 및 속도 성분을 비교하여 충돌여부를 판단할 수 있으며, 단계 S650은 아스팔트와 차선에 대한 상이한 유전상수를 이용하여 영상 데이터로부터 차선 정보를 생성할 수 있고, 단계 S660은 생성된 차선 정보를 이용하여 차량의 차선 이탈 여부를 판단할 수도 있으며, 영상 데이터를 사용하여 영상에서 도로의 라인과의 일치 여부를 확인하여 차량의 차선 이탈 여부를 판단할 수도 있다.
단계 S640과 S660에 의한 판단 결과는 차량에 구비된 화면에 디스플레이될 수도 있고, 해당 결과 데이터가 특정 저장 수단에 실시간으로 저장될 수도 있다.
적어도 하나 이상의 차량과의 충돌 여부에 대한 판단 결과와 차선 이탈 여부에 대한 판단 결과를 운전자에게 제공한다(S670).
이 때, 단계 S670은 차량의 차선 이탈 여부 판단 결과, 차선 이탈로 판단되면 차선 이탈에 대한 정보를 운전자에게 제공할 수 있으며, 화면 상에 차선 이탈에 대한 정보를 디스플레이할 수도 있고, 차선 이탈에 대한 경보음을 스피커 등을 통해 운전자에게 제공할 수도 있다.
한편, 이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.
이상에서 설명한 실시예들은 그 일 예로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 안테나
200: 송수신부
300: 신호 처리부
400: 통제부

Claims (9)

  1. 레이더 신호를 생성하여 안테나를 통해 전송하고, 외부 물체에 의해 반사된 반사 레이더 신호를 상기 안테나를 통해 수신하는 단계;
    펄스파 기법을 이용하여 상기 반사 레이더 신호로부터 적어도 하나의 차량에 대한 속도 및 거리 정보, 상기 적어도 하나의 차량을 제외한 영상 데이터를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 적어도 하나의 차량에 대한 속도 및 거리 정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 차량과의 충돌 여부를 판단하고, 상기 영상 데이터를 이용하여 차선 정보를 생성하며, 상기 생성된 차선 정보를 이용하여 차선 이탈 여부를 판단하는 단계;
    를 포함하는 차량용 레이더를 이용하여 차량 이탈을 방지하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 생성하는 단계는
    상기 반사 레이더 신호에 대해 미리 결정된 기준 신호와 제1 윈도우를 이용하여 거리 방향 고속 푸리에 변환(FFT; Fast Fourier Transform)을 수행하고, 상기 거리 방향 FFT가 수행된 제1 신호에 대해 미리 결정된 펄스 신호와 제2 윈도우를 이용한 도플러 방향 FFT의 수행을 통해 상기 적어도 하나의 차량에 대한 속도 및 거리 정보, 상기 영상 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더를 이용하여 차량 이탈을 방지하기 위한 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 생성하는 단계는
    상기 도플러 방향 FFT의 수행을 통해 생성된 거리 및 도플러 맵에 MTI(Moving Target Indicator) 제거 알고리즘을 적용하여 상기 영상 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더를 이용하여 차량 이탈을 방지하기 위한 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 판단하는 단계는
    아스팔트와 차선에 대한 상이한 유전상수를 이용하여 상기 영상 데이터로부터 상기 차선 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더를 이용하여 차량 이탈을 방지하기 위한 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수신하는 단계는
    레이더 신호 파형을 생성하고, 초광대역 구동 증폭기를 이용하여 상기 생성된 레이더 신호 파형을 증폭한 후 미리 결정된 제1 주파수로 상향 변환하여 상기 안테나를 통해 전송하며,
    상기 안테나를 통해 수신된 상기 반사 레이더 신호를 미리 결정된 제2 주파수로 하향 변환한 후 디지털 신호로 변환하여 출력하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더를 이용하여 차량 이탈을 방지하기 위한 방법.
  6. 외부 물체에 의해 반사된 반사 레이더 신호로부터 적어도 하나의 차량에 대한 속도 및 거리 정보, 상기 적어도 하나의 차량을 제외한 영상 데이터를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 적어도 하나의 차량에 대한 속도 및 거리 정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 차량과의 충돌 여부를 판단하고, 상기 영상 데이터를 이용하여 차선 정보를 생성하며, 상기 생성된 차선 정보를 이용하여 차선 이탈 여부를 판단하는 단계;
    를 포함하는 차량용 레이더를 이용하여 차량 이탈을 방지하기 위한 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 생성하는 단계는
    상기 반사 레이더 신호에 대해 미리 결정된 기준 신호와 제1 윈도우를 이용하여 거리 방향 고속 푸리에 변환(FFT; Fast Fourier Transform)을 수행하고, 상기 거리 방향 FFT가 수행된 제1 신호에 대해 미리 결정된 펄스 신호와 제2 윈도우를 이용한 도플러 방향 FFT의 수행을 통해 상기 적어도 하나의 차량에 대한 속도 및 거리 정보, 상기 영상 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더를 이용하여 차량 이탈을 방지하기 위한 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 생성하는 단계는
    상기 도플러 방향 FFT의 수행을 통해 생성된 거리 및 도플러 맵에 MTI(Moving Target Indicator) 제거 알고리즘을 적용하여 상기 영상 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더를 이용하여 차량 이탈을 방지하기 위한 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 판단하는 단계는
    아스팔트와 차선에 대한 상이한 유전상수를 이용하여 상기 영상 데이터로부터 상기 차선 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 차량용 레이더를 이용하여 차량 이탈을 방지하기 위한 방법.
KR20140160810A 2014-11-18 2014-11-18 차량용 레이더를 이용하여 차량 이탈을 방지하기 위한 방법 KR101502549B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20140160810A KR101502549B1 (ko) 2014-11-18 2014-11-18 차량용 레이더를 이용하여 차량 이탈을 방지하기 위한 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20140160810A KR101502549B1 (ko) 2014-11-18 2014-11-18 차량용 레이더를 이용하여 차량 이탈을 방지하기 위한 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101502549B1 true KR101502549B1 (ko) 2015-03-12

Family

ID=53027561

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20140160810A KR101502549B1 (ko) 2014-11-18 2014-11-18 차량용 레이더를 이용하여 차량 이탈을 방지하기 위한 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101502549B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108627837A (zh) * 2017-03-15 2018-10-09 北京行易道科技有限公司 汽车防撞雷达系统
KR20200112153A (ko) * 2019-03-21 2020-10-05 한국항공대학교산학협력단 무인기 탐지를 위한 다중모드 레이더 신호 처리 장치 및 그 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120135697A (ko) * 2011-06-07 2012-12-17 주식회사 만도 차량의 차선 이탈 경고 및 차선 유지 지원 시스템 그리고 그 제어방법
KR20130096649A (ko) * 2012-02-22 2013-08-30 후지쯔 가부시끼가이샤 주행 차선 검출 장치, 주행 차선 검출 방법, 및 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120135697A (ko) * 2011-06-07 2012-12-17 주식회사 만도 차량의 차선 이탈 경고 및 차선 유지 지원 시스템 그리고 그 제어방법
KR20130096649A (ko) * 2012-02-22 2013-08-30 후지쯔 가부시끼가이샤 주행 차선 검출 장치, 주행 차선 검출 방법, 및 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108627837A (zh) * 2017-03-15 2018-10-09 北京行易道科技有限公司 汽车防撞雷达系统
KR20200112153A (ko) * 2019-03-21 2020-10-05 한국항공대학교산학협력단 무인기 탐지를 위한 다중모드 레이더 신호 처리 장치 및 그 방법
KR102215062B1 (ko) 2019-03-21 2021-02-10 한국항공대학교산학협력단 무인기 탐지를 위한 다중모드 레이더 신호 처리 장치 및 그 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10969463B2 (en) Radar sensing with interference suppression
KR20190096291A (ko) 위상을 보정하는 레이더 감지
US10234541B2 (en) FMCW radar device
US9778355B2 (en) Signal processing method and device for frequency-modulated continuous waveform radar system
US8130138B2 (en) Object detecting apparatus
KR101513878B1 (ko) 레이더 장치 및 그의 충돌 경고 및 사고 기록방법
US9140783B2 (en) Radar device
KR101505044B1 (ko) 레이더 장치 및 그의 근거리 음영지역 제거방법
US20110285571A1 (en) Sensor and alignment adjusting method
JP6624601B2 (ja) レーダ装置および目標物体検出方法
JP6892600B2 (ja) 物体検出方法及び物体検出装置
KR20150051679A (ko) 가변 파형을 이용하여 허위 타켓 판별하는 차량용 레이더 및 이를 이용한 허위 타겟 판별 방법
US9632178B2 (en) Apparatus and method for removing noise of ultrasonic system
US20200292659A1 (en) Envelope regulation in a frequency-modulated continuous-wave radar system
US10444341B2 (en) Road clutter mitigation
JP5992574B1 (ja) 物体検出装置
JP2009103565A (ja) 測定装置および方法
Macaveiu et al. Automotive radar target tracking by Kalman filtering
WO2023041097A2 (zh) 干扰信号检测方法、装置、集成电路、无线电器件和终端
KR20170075474A (ko) 타켓 물체 감지 방법 및 그 장치
JP6711319B2 (ja) 周辺監視レーダ装置
KR101502549B1 (ko) 차량용 레이더를 이용하여 차량 이탈을 방지하기 위한 방법
JP2019109179A (ja) 車両の物体検出装置
KR101938898B1 (ko) 레이더 배열 안테나 빔 감지 장치 및 방법
KR101502094B1 (ko) 차량 이탈 방지 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180119

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200219

Year of fee payment: 6