KR101808885B1 - Radar device, obstacle detecting method thereof and vehicle control system using it - Google Patents

Radar device, obstacle detecting method thereof and vehicle control system using it Download PDF

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Abstract

본 발명은 레이더 장치의 장애물 인식 기술에 관한 것이다.
본 발명은, N개의 수신 안테나 각각을 통해 수신된 수신 신호를 전처리하는 수신신호 전처리부; 전처리된 상기 수신신호 각각에 대한 신호품질정보와, 한 사이클 내에서 전처리된 상기 수신신호 전체에 대한 총 신호품질정보을 산출하는 신호품질 산출부; 및 현재 사이클에서 산출된 총 신호품질정보와, 이전 사이클에서 산출된 총 신호품질정보를 비교하여, 더 큰 신호품질정보에 대응되는 사이클에서 얻어진 장애물 인식정보를 출력하는 수신신호 후처리부를 포함하는 레이더 장치를 제공한다.The present invention relates to an obstacle recognition technique of a radar device.
The present invention relates to a reception signal pre-processing unit for pre-processing a reception signal received through each of N reception antennas; A signal quality calculation unit for calculating signal quality information for each of the pre-processed reception signals and total signal quality information for all of the pre-processed reception signals within one cycle; And a received signal post-processor for comparing the total signal quality information calculated in the current cycle with the total signal quality information calculated in the previous cycle and outputting the obstacle recognition information obtained in the cycle corresponding to the larger signal quality information, Device.

Figure R1020130055557
Figure R1020130055557

Description

레이더 장치, 그의 장애물 인식 방법 및 이를 이용한 차량제어 시스템{RADAR DEVICE, OBSTACLE DETECTING METHOD THEREOF AND VEHICLE CONTROL SYSTEM USING IT}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a radar device, a method of recognizing the obstacle, and a vehicle control system using the same.

본 발명은 레이더 장치의 장애물 인식 기술에 관한 것이다.The present invention relates to an obstacle recognition technique of a radar device.

요즈음, 주변에 있는 장애물을 감지하기 위한 레이더 장치를 이용하여 차량을 제어하는 차량 제어 시스템이 많이 개발되고 있다. 이러한 차량 제어 시스템이 정확한 차량 제어를 수행하기 위해서는 레이더 장치에 의한 정확한 장애물 감지가 요구된다.Recently, a vehicle control system for controlling a vehicle using a radar device for detecting obstacles around the vehicle has been developed. Accurate obstacle detection by the radar device is required for such a vehicle control system to perform accurate vehicle control.

그러나, 레이더 장치에서 장애물 감지를 위해 송신하는 송신신호가 주변의 타 레이더 장치나 통신 장치에 의해 간섭이 발생하거나 잡음이 수신되는 경우, 상기 레이더 장치는 상기 간섭이나 잡음에 의해 주변에 있는 실제 장애물을 감지하지 못하거나 실제 장애물이 아닌 가상의 장애물을 오인하여 감지하는 문제점이 발생할 수 있다.However, when a transmission signal transmitted for detecting an obstacle in a radar device is interfered or received by other surrounding radar devices or communication devices, the radar device may detect an actual obstacle in the vicinity by the interference or noise There may arise a problem that a virtual obstacle which is not detected or is not an actual obstacle is mistakenly detected.

도1은 일반적인 레이더 장치에서 장애물를 잘못 인식하는 경우의 예가 도시된 도이다.1 is a diagram showing an example of a case where an obstacle is erroneously recognized in a general radar device.

도1을 참조하면, 차량(O1)에 장착된 레이더 장치는 정상적으로 동작하는 경우 선행 차량(O2)을 인식할 수 있다.Referring to FIG. 1, the radar device mounted on the vehicle O1 can recognize the preceding vehicle O2 when it normally operates.

그러나, 상기 레이더 장치에 간섭이 발생하거나 잡음이 심하게 섞이는 경우 상기 레이더 장치는 상기 선행 차량(O2)을 인식하지 못하거나, 차량(O1)과 선행 차량(O2) 사이에 가상의 장애물(예를 들어 차량, O3)이 존재하는 것으로 오인하는 경우가 발생할 수 있으며 이에 따라 상기 레이더 장치를 이용한 정상적인 차량 제어가 어려워질 수 있을 뿐만 아니라 사고 발생의 위험이 높아져 운전자의 안전성이 저해될 수 있다.However, when the radar device is interfered or the noise is severely mixed, the radar device does not recognize the preceding vehicle O2 or a virtual obstacle (for example, an obstacle) may be detected between the vehicle O1 and the preceding vehicle O2 The vehicle may be mistaken for the existence of the vehicle O3, which may make it difficult to control the normal vehicle using the radar device, and the safety of the driver may be impaired due to an increased risk of accident occurrence.

이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 장애물 검출에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하는 레이더 장치, 그의 장애물 인식 방법 및 이를 이용한 차량제어 시스템을 제공하는 데 있다.In view of the foregoing, it is an object of the present invention to provide a radar apparatus, a method of recognizing the obstacle, and a vehicle control system using the same, which can improve the reliability of obstacle detection.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, N개의 수신 안테나 각각을 통해 수신된 수신 신호를 전처리하는 수신신호 전처리부; 전처리된 상기 수신신호 각각에 대한 신호품질정보와, 한 사이클 내에서 전처리된 상기 수신신호 전체에 대한 총 신호품질정보을 산출하는 신호품질 산출부; 및 현재 사이클에서 산출된 총 신호품질정보와, 이전 사이클에서 산출된 총 신호품질정보를 비교하여, 더 큰 신호품질정보에 대응되는 사이클에서 얻어진 장애물 인식정보를 출력하는 수신신호 후처리부를 포함하는 레이더 장치를 제공한다.In order to accomplish the above object, in one aspect, the present invention provides a reception apparatus comprising: a reception signal preprocessing unit for preprocessing a reception signal received through each of N reception antennas; A signal quality calculation unit for calculating signal quality information for each of the pre-processed reception signals and total signal quality information for all of the pre-processed reception signals within one cycle; And a received signal post-processor for comparing the total signal quality information calculated in the current cycle with the total signal quality information calculated in the previous cycle and outputting the obstacle recognition information obtained in the cycle corresponding to the larger signal quality information, Device.

다른 측면에서, 본 발명은, N개의 수신 안테나 각각을 통해 수신된 수신 신호를 전처리하는 수신신호 전처리 단계; 상기 전처리된 수신신호 각각에 대한 신호품질정보와, 전처리된 수신신호 전체에 대한 총 신호품질정보을 산출하는 신호품질 산출단계; 및 현재 사이클에서 산출된 총 신호품질정보와, 이전 사이클에서 산출된 총 신호품질정보를 비교하여, 더 큰 신호품질정보에 대응되는 사이클에서 얻어진 장애물 인식정보를 출력하는 수신신호 후처리단계를 포함하는 레이더 장치의 장애물 인식방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for processing a received signal, comprising the steps of: pre-processing a received signal received through each of N receive antennas; A signal quality calculation step of calculating signal quality information for each of the preprocessed received signals and total signal quality information for the entire preprocessed received signal; And a received signal post-processing step of comparing the total signal quality information calculated in the current cycle with the total signal quality information calculated in the previous cycle and outputting the obstacle recognition information obtained in the cycle corresponding to the larger signal quality information A method for recognizing an obstacle in a radar device is provided.

다른 측면에서, 본 발명은, 수신 안테나를 통해 수신된 수신 신호에 대해 각 사이클별로 총 신호품질정보를 산출하고, 현재 사이클에서 산출된 총 신호품질정보와, 이전 사이클에서 산출된 총 신호품질정보를 비교하여 더 큰 신호품질정보에 대응되는 사이클에서 얻어진 장애물 인식정보를 출력하는 레이더 장치; 및 상기 레이더 장치로부터 전달받은 장애물 인식정보를 토대로 차량 제어를 수행하는 전자제어장치를 포함하는 차량제어 시스템을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for calculating total signal quality information for each cycle with respect to a received signal received through a receiving antenna, and calculating total signal quality information calculated in the current cycle and total signal quality information calculated in the previous cycle A radar device for outputting the obstacle recognition information obtained in the cycle corresponding to the larger signal quality information; And an electronic control device for performing vehicle control based on the obstacle recognition information transmitted from the radar device.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 신호간 간섭이나 잡음을 직접적으로 줄이는 것이 아니라 수신신호의 신호품질정보를 이용함으로써 실제 장애물에 대한 인식 정확도를 향상시키고 장애물 인식정보에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to improve the recognition accuracy of the actual obstacle and improve the reliability of the obstacle recognition information by using the signal quality information of the received signal, rather than directly reducing the inter- It is effective.

도1은 일반적인 레이더 장치에서 장애물를 잘못 인식하는 경우의 예가 도시된 도이다.
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 레이더 장치가 도시된 구성도이다.
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 레이더 장치의 수신 안테나부의 예가 도시된 예시도이다.
도4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 레이더 장치가 도시된 구성도이다.
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 레이더 장치의 장애물 인식 방법이 도시된 순서도이다.1 is a diagram showing an example of a case where an obstacle is erroneously recognized in a general radar device.
2 is a configuration diagram illustrating a radar apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary diagram illustrating an example of a receive antenna unit of a radar device according to an embodiment of the present invention.
4 is a configuration diagram illustrating a radar apparatus according to another embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating an obstacle recognition method of a radar device according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 레이더 장치, 그의 장애물 인식 방법 및 이를 이용한 차량 제어 시스템은, 수신신호의 신호품질정보를 이용하여 수신신호로부터 획득되는 장애물 인식정보의 신뢰성을 높일 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
The radar apparatus, the obstacle recognizing method, and the vehicle control system using the radar apparatus according to the present invention are characterized in that the reliability of the obstacle recognition information acquired from the received signal can be enhanced by using the signal quality information of the received signal.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 하며, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In the drawings, like reference numerals are used to designate identical or similar elements throughout the drawings. Note that, in the following description of the present invention, The detailed description of the constitution or function will be omitted if it is judged that the detailed description of the constitution or the function may obscure the gist of the present invention.

도2는 본 발명의 일실시예에 따른 레이더 장치가 도시된 구성도이며, 도3은 본 발명의 일실시예에 따른 레이더 장치의 수신 안테나부의 예가 도시된 예시도이다. FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a radar apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an exemplary diagram illustrating an example of a reception antenna unit of a radar apparatus according to an embodiment of the present invention.

도2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 레이더 장치(100)는, 안테나(Rx1,…,Rxn)를 통해 수신된 수신 신호를 전처리하는 수신신호 전처리부(110)와, 전처리된 상기 수신 신호(S1, …, Sn)에 대해 신호품질정보를 산출하는 신호품질 산출부(130)와, 상기 신호품질 산출부(130)에서 산출된 신호품질정보와 상기 수신신호 전처리부(110)로부터 전달받은 전처리된 수신신호를 토대로 장애물 인식정보를 출력하여 전자제어장치(200)로 전달하는 수신신호 후처리부(120)를 포함한다.2, a radar apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a reception signal preprocessing unit 110 for preprocessing a reception signal received through antennas Rx1, ..., Rxn, A signal quality calculation section 130 for calculating signal quality information for the received signals S1 to Sn and a signal quality information calculation section for calculating the signal quality information calculated by the signal quality calculation section 130 and the received signal quality information from the received signal preprocessing section 110 And a reception signal post-processing unit 120 for outputting the obstacle recognition information based on the received pre-processed reception signal and transmitting it to the electronic control unit 200.

수신신호 전처리부(110)는 수신 안테나(Rx1,…,Rxn)로부터 전달받은 수신 신호에 대해 신호처리를 수행한다.The reception signal preprocessing unit 110 performs signal processing on the reception signals received from the reception antennas Rx1, ..., Rxn.

신호품질 산출부(130)는, 전처리된 상기 수신신호(S1, …, Sn) 각각에 대한 신호품질정보와, 한 사이클 내에서 전처리된 상기 수신신호 전체에 대한 총 신호품질정보을 산출한다. The signal quality calculation unit 130 calculates signal quality information on each of the preprocessed received signals S1 to Sn and total signal quality information on the entire preprocessed signal in one cycle.

이때 신호의 품질은 수신신호에 대해 송신신호 대비 왜곡없이 수신되는지 정도를 의미하는 것으로서, 본 명세서에서는 필요한 경우 상기 신호품질정보로서 SNR(Signal to Noise Ratio)을 산출하는 것을 예로 하여 설명하나 SNR에 한정되는 것은 아니며 SNR 외에 신호의 품질을 나타내는 정보로서 산출되는 여러 가지 값이 본 발명의 실시예에 따른 신호품질정보로 적용될 수 있다.Here, the quality of the signal means the degree to which the signal is received without distortion compared to the transmission signal. In the present specification, the signal-to-noise ratio (SNR) is calculated as the signal quality information, And various values calculated as information indicating the quality of the signal in addition to the SNR may be applied as the signal quality information according to the embodiment of the present invention.

수신신호 후처리부(120)는, 상기 수신신호 전처리부(110)로부터 전달받은 수신 신호에 대해 FFT(Fast Fourier Transform), 첨점(뾰족점) 찾기, tracing 등의 연산을 통해 장애물과 관련된 정보를 도출하며, 특히, 현재 사이클에서 산출된 총 신호품질정보와, 이전 사이클에서 산출된 총 신호품질정보를 비교하여, 더 큰 신호품질정보에 대응되는 사이클에서 얻어진 장애물 인식정보를 출력한다.The reception signal post-processing unit 120 derives information related to the obstacle through operations such as Fast Fourier Transform (FFT), extreme point detection, tracing, and the like on the reception signal received from the reception signal preprocessing unit 110 In particular, the total signal quality information calculated in the current cycle is compared with the total signal quality information calculated in the previous cycle, and the obstacle recognition information obtained in the cycle corresponding to the larger signal quality information is output.

도3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 레이더 장치는 N개의 수신 안테나(Rx1,…,Rxn)를 포함하는 수신 안테나부(Rx)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, a radar apparatus according to an embodiment of the present invention may include a reception antenna unit Rx including N reception antennas Rx1, ..., Rxn.

상기 N개의 수신 안테나(Rx1,…,Rxn)는 각각 수신된 신호를 수신신호 전처리부(110)로 전달할 수 있으며, 수신신호 전처리부(110)는 상기 N개의 수신 안테나(Rx1,…,Rxn) 각각으로부터 전달받은 수신 신호에 대해 down converting, BPF(Band Pass Filtering), ADC(analog-to-digital converter) 등의 신호처리 과정을 수행할 수 있다.The N reception antennas Rx1 through Rxn may transmit the received signals to the reception signal preprocessing unit 110. The reception signal preprocessing unit 110 may receive the N reception antennas Rx1 through Rxn, A signal processing process such as down-converting, BPF (Band Pass Filtering), and ADC (analog-to-digital converter) can be performed on the received signal received from each.

본 발명의 일실시예에 따른 레이더 장치 주변에 다른 레이더 장치가 많은 경우, 특히 동일한 가용주파수 대역을 사용하는 레이더 장치가 있는 경우에는, 레이더 장치간 상호 간섭이 생길 수 있다. 이러한 경우 안테나를 통해 수신되는 수신 신호는 상호 간섭이나 잡음에 의해 SNR이 낮아지는 경우가 많으며 장애물 인식 성능이 열화될 수 있다.In the case where there are many radar devices in the vicinity of the radar device according to the embodiment of the present invention, especially when there are radar devices using the same available frequency band, mutual interference may occur between the radar devices. In this case, the reception signals received through the antenna often have a low SNR due to mutual interference or noise, and the obstacle recognition performance may deteriorate.

상기 신호품질 산출부(130)는 이러한 점을 고려한 것으로, 신호품질정보를 통해 해당 사이클 또는 각 수신 신호에 대한 신뢰성을 판단하도록 한다.The signal quality calculation unit 130 takes this into consideration and determines the reliability of the cycle or each received signal through the signal quality information.

따라서, 상기 신호품질 산출부(130)는, 전처리된 수신신호(S1, …, Sn) 각각에 대해 신호품질정보를 산출하거나, S1, S2,...,Sn 신호 전체에 대한 총 신호품질정보를 산출할 수 있다. Therefore, the signal quality calculation unit 130 may calculate the signal quality information for each of the preprocessed received signals S1, ..., Sn, or may calculate the total signal quality information S1, S2, ..., Can be calculated.

상기 신호품질 산출부(130)는 각 수신신호에 대한 신호품질정보를 평균하여 총 신호품질정보를 산출하거나, 각 수신신호를 모두 조합하여 하나의 신호로 생성한 다음, 생성된 하나의 신호에 대해 신호품질정보를 산출하여 총 신호품질정보로 할 수도 있다.The signal quality calculator 130 calculates the total signal quality information by averaging the signal quality information of each received signal or combines all the received signals to generate one signal, The signal quality information may be calculated and used as the total signal quality information.

수신신호 후처리부(120)는 상기 수신신호 전처리부(110)로부터 전달받은 S1, S2,...,Sn 신호를 토대로 장애물 인식정보를 생성하는데, 총 신호품질정보가 더 높은 신호품질정보를 갖는 사이클에서 도출된 장애물 인식정보를 출력할 수 있다.The reception signal post-processing unit 120 generates obstacle recognition information based on the S1, S2, ..., and Sn signals received from the reception signal preprocessing unit 110. The total signal quality information has higher signal quality information It is possible to output the obstacle recognition information derived from the cycle.

예를 들어 이전 사이클에서 산출된 총 신호품질정보가 10이고, 현재 사이클에서 산출된 총 신호품질정보가 3이면, 상기 수신신호 후처리부(120)는 총 신호품질정보가 10인 상기 이전 사이클에서 상기 수신신호 후처리부(120)에서 도출된 장애물 인식정보를 출력할 수 있다.For example, if the total signal quality information calculated in the previous cycle is 10 and the total signal quality information calculated in the current cycle is 3, the received signal post-processor 120 determines that the total signal quality information is 10, And output the obstacle recognition information derived from the reception signal post-processing unit 120. [

또한, 이전 사이클에서 산출된 총 신호품질정보가 10이고, 현재 사이클에서 산출된 총 신호품질정보가 13이면, 상기 수신신호 후처리부(120)는 총 신호품질정보가 13인 현재 사이클에서 획득된 장애물 인식정보가 출력되도록 할 수 있다.If the total signal quality information calculated in the previous cycle is 10 and the total signal quality information calculated in the current cycle is 13, the received signal post-processing unit 120 calculates the number of obstacles So that the recognition information can be outputted.

상기 수신신호 후처리부(120)에서 현재 사이클에서 산출된 총 신호품질정보와 비교하는 이전 사이클의 총 신호품질정보의 수는 미리 설정될 수 있다. 예를 들어 비교대상 신호품질정보의 수가 3으로 설정된 경우 현재 사이클을 Cn, 현재 사이클에서 산출된 총 신호품질정보를 Rn라고 하면, 상기 수신신호 후처리부(120)는 Cn-1 사이클에서 산출된 총 신호품질정보 Rn-1와, Cn-2 사이클에서 산출된 총 신호품질정보 Rn-2와, Cn-3 사이클에서 산출된 총 신호품질정보 Rn-3을 비교하여 그 중 총 신호품질정보가 가장 높은 값을 갖는 사이클에서의 장애물 인식정보를 출력하게 된다.The number of total signal quality information of the previous cycle to be compared with the total signal quality information calculated in the current cycle in the reception signal post-processor 120 may be set in advance. For example, when the number of comparison target signal quality information is set to 3, the current cycle is Cn, and the total signal quality information calculated in the current cycle is Rn, the reception signal post- The signal quality information Rn-1, the total signal quality information Rn-2 calculated in the Cn-2 cycle, and the total signal quality information Rn-3 calculated in the Cn-3 cycle are compared, And outputs the obstacle recognition information in the cycle having the value.

즉, 상기 수신신호 후처리부(120)는, 각 사이클에서의 총 신호품질정보를 해당 사이클에서 수신된 신호에 대한 신뢰도로 하여, 과거 사이클 정보와 비교하여 높은 신호 품질을 갖는 사이클에서 얻어진 장애물 인식 정보를 더욱 신뢰할 수 있도록 연산할 수 있다. That is, the reception signal post-processing unit 120 compares the total signal quality information in each cycle with the reliability information of the signal received in the corresponding cycle, and compares the total signal quality information with the past cycle information to obtain the obstacle recognition information Can be calculated more reliably.

따라서, 상기 수신신호 후처리부는 현재 사이클에서 갑자기 장애물이 감지되더라도 현재 사이클의 총 신호품질정보가 높은 값을 갖는다면, 감지된 장애물이 실제 장애물인 것으로 인식하여 장애물 인식정보를 출력할 수 있다. 또한, 현재 사이클의 총 신호품질정보가 이전 사이클에서의 총 신호품질정보보다 낮은 값을 갖는다면, 감지된 장애물이 잘못 인식된 장애물인 것으로 판단하여 현재 사이클에서 획득된 장애물 인식정보를 장애물 인식 정보로서 출력하지 않을 수 있다.Therefore, if the total signal quality information of the current cycle has a high value even if an obstacle is suddenly detected in the current cycle, the received signal post-processor can recognize the detected obstacle as an actual obstacle and output the obstacle recognition information. If the total signal quality information of the current cycle has a lower value than the total signal quality information in the previous cycle, it is determined that the detected obstacle is the erroneously recognized obstacle, and the obstacle recognition information obtained in the current cycle is regarded as the obstacle recognition information It may not output.

이에 따라 실제 물체가 아닌 가상의 물체를 실제 물체인 것처럼 오인하여 감지하는 확률을 줄여주어, 실제 물체를 오인 없이 정확하게 감지하는 효과가 있으며, 상기 레이더 장치(100)가 차량에 장착되는 경우, 상기 레이더 장치(100)를 이용한 차량 제어 시스템이 더욱 정확한 차량 제어를 수행할 수 있게 된다.
Accordingly, it is possible to reduce the probability of detecting a virtual object, which is not an actual object, by mistakenly perceiving it as an actual object, thereby accurately detecting an actual object without misidentification. When the radar device 100 is mounted on a vehicle, The vehicle control system using the apparatus 100 can perform more accurate vehicle control.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 장치(100, 100')는 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 방식, 펄스 도플러(Pulse Doppler) 방식, FSK(Frequency Shift Keying) 방식, FMSK(Frequency Modulated Shift Keying) 방식 중 하나의 레이더 장치일 수 있다.
The radar apparatus 100 or 100 'according to an exemplary embodiment of the present invention may include a frequency modulated continuous wave (FMCW) method, a pulse doppler method, a frequency shift keying (FSK) method, a frequency modulated shift keying Lt; RTI ID = 0.0 > radar < / RTI >

전술한 바와 같은 본 발명의 일실시예에서는 각 사이클에서 산출된 총 신호품질정보를 토대로 장애물 인식정보를 출력하는 것을 설명하였으나, 하나의 사이클에서 수신 안테나를 통해 수신되는 수신신호 각각에 대해 신뢰성을 판정하고 이를 토대로 장애물 인식 정보를 획득함으로써 하나의 사이클에서 생성되는 장애물 인식 정보에 대한 정확성을 높일 수도 있다.In the embodiment of the present invention as described above, the obstacle recognition information is outputted based on the total signal quality information calculated in each cycle. However, it is also possible to determine the reliability of each of the reception signals received through the reception antenna in one cycle And obtains the obstacle recognition information based on the obtained obstacle recognition information, thereby improving the accuracy of the obstacle recognition information generated in one cycle.

도4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 레이더 장치가 도시된 구성도이다.4 is a configuration diagram illustrating a radar apparatus according to another embodiment of the present invention.

도4를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 레이더 장치(100')는, 수신신호 전처리부(110)와, 신호품질 산출부(130)와, 수신신호 후처리부(120)를 포함하며, 상기 신호품질 산출부(130)에서 전처리된 수신신호 각각에 대한 신호품질정보를 토대로 상기 각 수신신호에 대한 가중치 계수를 산출하는 가중치 계수 산출부(140)를 더 포함한다.4, a radar apparatus 100 'according to another embodiment of the present invention includes a received signal preprocessing unit 110, a signal quality calculating unit 130, and a received signal post-processing unit 120 And a weight coefficient calculator 140 for calculating a weight coefficient for each of the reception signals on the basis of the signal quality information for each of the reception signals pre-processed by the signal quality calculator 130.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 레이더 장치에 있어서, 상기 수신신호 전처리부(110)와 신호품질 산출부(130)는 도2를 참조하여 전술한 본 발명의 일실시예에 따른 레이더 장치(100)와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.In the radar apparatus according to another embodiment of the present invention, the reception signal preprocessing unit 110 and the signal quality calculation unit 130 are connected to the radar apparatus 100 (100) according to an embodiment of the present invention, And therefore, a detailed description thereof will be omitted.

상기 가중치 계수 산출부(140)는, 전술한 바와 같이 전처리된 수신신호 각각에 대한 가중치 계수를 산출한다.The weight coefficient calculator 140 calculates a weight coefficient for each of the preprocessed received signals as described above.

또한, 상기 수신신호 후처리부(120)는, 상기 전처리된 수신신호 각각에 상기 각 가중치 계수를 적용하여 장애물 인식정보를 획득한다.In addition, the reception signal post-processor 120 applies the weight coefficients to each of the pre-processed reception signals to obtain obstacle recognition information.

상기 수신신호 후처리부(120)는, 한 사이클 내에서 상기 수신신호 전처리부(110)로부터 전달받은 모든 전처리된 수신 신호에 대해 분석 및 조합하여 하나의 장애물 인식 정보를 생성할 수 있다.The received signal post-processor 120 may analyze and combine all the preprocessed received signals received from the received signal preprocessing unit 110 within one cycle to generate one obstacle recognition information.

이때 각 전처리된 수신 신호에 대해 가중치 계수를 적용하여 신호 품질이 높다고 판단된 수신 신호에 대해서는 높은 가중치를 적용함으로써 최종 생성된 장애물 인식 정보에 대한 정확성을 높일 수 있다.At this time, applying a weighting coefficient to each preprocessed received signal and applying a high weight to the received signal determined to have a high signal quality can improve the accuracy of the finally generated obstacle recognition information.

보다 상세히 설명하면, Rx1,…, Rxn의 수신 안테나 각각에서 수신한 수신 신호는 수신신호 전처리부(110)를 통해 S1,…, Sn으로 출력될 수 있다. 신호품질 산출부(130)는 S1,…, Sn 각각에 대해 신호품질정보를 산출하고 산출된 신호품질정보를 가중치 계수 산출부(140)로 전달한다.More specifically, Rx1, ... , Rxn are received by the reception signal preprocessing unit 110 through S1, ..., , And Sn. The signal quality calculation unit 130 calculates the signal quality And Sn and transmits the calculated signal quality information to the weighting coefficient calculator 140. [

가중치 계수 산출부(140)는 신호품질 산출부(130)로부터 전달받은 S1,…, Sn 각각의 신호품질정보를 토대로 A1, …, An의 가중치 계수를 산출하고 산출된 가중치 계수가 수신신호 전처리부(110) 출력단에 전달되도록 한다. The weighting coefficient calculator 140 calculates a weighting coefficient by using the weighting factor of the signal S1, ..., , And Sn based on the signal quality information of each of A1, ... And An, and transmits the calculated weight coefficient to the output terminal of the reception signal preprocessing unit 110. [

수신신호 전처리부(110)의 출력단에 상기 각 가중치 계수가 전달됨에 따라 수신신호 후처리부(120)로는 S1'*A1,..., Sn'*An이 각각 전달되며, 이에 따라 상기 수신신호 후처리부(120)는 전달받은 각 신호를 조합하여 장애물 인식 정보를 생성할 수 있다.S1 '* A1, ..., Sn' * An are respectively transmitted to the reception signal post-processing unit 120 as the weight coefficients are transmitted to the output terminal of the reception signal preprocessing unit 110, The processing unit 120 may combine the received signals to generate obstacle recognition information.

다시 말해, 다수의 안테나를 사용하는 차량용 레이더 시스템에서, 각 안테나에 수신된 신호를 조합하기 전에 수신된 각 수신 신호에 적절한 계수를 곱해준 다음 조합되도록 함으로써 조합된 신호의 품질을 높일 수 있으며 이에 따라 상기 레이더 장치가 높은 신뢰성을 가질 수 있게 된다.
In other words, in a vehicular radar system using a plurality of antennas, it is possible to increase the quality of a combined signal by multiplying each received signal received by each antenna by an appropriate coefficient, So that the radar device can have high reliability.

상술한 바와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 레이더 장치에 있어서, 상기 신호품질 산출부(130)는 상기 수신 신호의 신호세기를 산출하고 산출한 신호세기를 토대로 신호품질정보를 산출할 수 있다.In the radar apparatus according to an embodiment of the present invention as described above, the signal quality calculator 130 may calculate the signal strength of the received signal and calculate the signal quality information based on the calculated signal strength.

상기 신호품질 산출부(130)는, 수신 신호의 peak-to-peak 값을 산출하고, peak-to-peak 값이 클수록 높은 신호품질 값을 갖도록 신호품질정보를 산출할 수 있다.The signal quality calculator 130 may calculate the peak-to-peak value of the received signal and calculate the signal quality information to have a higher signal quality value as the peak-to-peak value increases.

상기 신호품질 산출부(130)는, 수신 신호의 신호품질정보를 산출하기 위하여 상기 각 수신 신호의 분산값을 산출하고, 산출한 분산값를 토대로 신호품질정보를 산출할 수 있다. 구체적으로는, 송신신호의 형태에 따라 수신신호의 분산값을 구할 수 있는데, 상기 분산 값은 제곱근인 표준편차 등 신호의 분포 특성을 나타내는 여러 종류의 수치를 모두 포함할 수 있다.The signal quality calculation unit 130 may calculate the variance value of each received signal to calculate the signal quality information of the received signal, and calculate the signal quality information based on the calculated variance value. Specifically, the dispersion value of the received signal can be obtained according to the form of the transmission signal, and the dispersion value can include all kinds of numerical values indicating the distribution characteristic of the signal such as standard deviation, which is the square root.

상기 신호품질 산출부(130)는, 산출된 분산 값에 역수를 취하는 것으로 신호품질정보를 산출할 수 있다. 또한, 수신신호를 적절한 형태로 변환한 후 분산값을 구하는 방법이 적용될 수도 있는데, 이때 변환은 푸리에 변환이 적용될 수 있으나 한정되는 것은 아니다.The signal quality calculation section 130 can calculate the signal quality information by taking an inverse number to the calculated dispersion value. In addition, a method of obtaining a variance value after converting a received signal into an appropriate form may be applied. The Fourier transform may be applied to the transform, but not limited thereto.

상기 신호품질 산출부(130)는, 상기 수신 신호의 최대전력 대 평균전력 비(PAPR)을 산출하고 산출한 PAPR을 토대로 신호품질정보를 산출할 수도 있는데, 이상적인 공간에서 레이더의 수신신호는 타겟의 갯수만큼의 임펄스를 가져야 한다는 점을 고려하여 PAPR 값이 높은 신호가 높은 품질을 갖는 것으로 판단할 수 있다. 따라서, 상기 신호품질 산출부(130)는, 송신신호의 형태에 따라 수신신호를 적절한 형태로 변환한 후 PAPR 값을 구할 수 있다. 이때 역시 상기 변환은 푸리에 변환이 적용될 수 있다.The signal quality calculation unit 130 may calculate the signal quality information based on the calculated PAPR by calculating the maximum power to average power ratio (PAPR) of the received signal. In the ideal space, It is possible to judge that a signal having a high PAPR value has a high quality. Accordingly, the signal quality calculator 130 can obtain the PAPR value after converting the received signal into an appropriate form according to the form of the transmitted signal. At this time, the Fourier transform may also be applied to the transform.

상기 신호품질 산출부(130)는, 이전 사이클에서 누적하여 얻어진 장애물 인식정보와 상기 수신 신호 간 산출된 상관도를 토대로 신호품질정보를 산출할 수도 있다.The signal quality calculation unit 130 may calculate the signal quality information based on the degree of correlation calculated between the obstacle recognition information accumulated in the previous cycle and the received signal.

수신신호 후처리부(120)는 각 사이클에서 생성된 장애물 인식정보를 토대로 이전 사이클까지 누적된 사이클에서의 장애물 정보를 도출할 수 있는데, 도출된 장애물 정보는 상기 신호품질 산출부(130)로 전달될 수 있다.Based on the obstacle recognition information generated in each cycle, the received signal post-processing unit 120 can derive the obstacle information in the cycle accumulated up to the previous cycle, and the derived obstacle information is transmitted to the signal quality calculation unit 130 .

상기 신호품질 산출부(130)는 상기 수신신호 후처리부(120)로부터 전달받은 장애물 정보와 상기 수신신호 전처리부(110)로부터 전달받은 각 전처리된 수신신호 간 상관도를 산출할 수 있는데, 상관도가 높은 신호일수록 높은 신호품질정보를 갖는 것으로 가정하여 산출된 상관도로부터 신호품질정보를 산출할 수 있다.
The signal quality calculator 130 may calculate the correlation between the obstacle information transmitted from the received signal post-processor 120 and the preprocessed signals received from the received signal preprocessor 110, The signal quality information can be calculated from the calculated correlation assuming that the higher the signal, the higher the signal quality information.

이상에서는 본 발명의 일실시예에 따른 신호품질 산출부의 동작에 대해 예를 들어 설명하였으나, 상술한 예에 한정되는 것은 아니며, 상술한 방법 외에도 당업자에 의해 신호품질을 산출하는 여러 방법이 적용될 수 있음은 물론이다.
Although the operation of the signal quality calculation unit according to an embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described example. Various methods of calculating signal quality by those skilled in the art Of course.

도5는 본 발명의 일실시예에 따른 레이더 장치의 장애물 인식 방법이 도시된 순서도이다.5 is a flowchart illustrating an obstacle recognition method of a radar device according to an embodiment of the present invention.

도5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 레이더 장치의 장애물 인식 방법은, 수신 안테나를 통해 수신된 수신 신호를 전처리하는 수신신호 전처리단계(S100)와, 상기 전처리된 수신신호에 대한 신호품질정보를 산출하는 신호품질 산출단계(S110)와, 산출된 신호품질정보를 토대로 장애물 인식정보를 출력하는 수신신호 후처리 단계(S120)를 포함한다.5, a method for recognizing an obstacle in a radar apparatus according to an embodiment of the present invention includes a reception signal preprocessing step S100 for preprocessing a reception signal received through a reception antenna, A signal quality calculation step (S110) for calculating quality information, and a reception signal post-processing step (S120) for outputting the obstacle recognition information based on the calculated signal quality information.

상기 신호품질 산출단계(S110)는, 상기 전처리된 수신신호 각각에 대한 신호품질정보와, 전처리된 수신신호 전체에 대한 총 신호품질정보을 산출하며, 상기 수신신호 후처리 단계(S120)는, 현재 사이클에서 산출된 총 신호품질정보와, 이전 사이클에서 산출된 총 신호품질정보를 비교하여, 더 큰 신호품질정보에 대응되는 사이클에서 얻어진 장애물 인식정보를 출력한다.
The signal quality calculation step (S110) calculates signal quality information for each of the preprocessed reception signals and total signal quality information for the entire preprocessed reception signal, and the reception signal post-processing step (S120) Compares the total signal quality information calculated in the previous cycle with the total signal quality information calculated in the previous cycle and outputs the obstacle recognition information obtained in the cycle corresponding to the larger signal quality information.

상술한 바와 같이 구성 및 동작하는 본 발명의 일실시예에 따른 레이더 장치는 차량의 동작을 제어하는 전자제어장치와 연결되어 차량제어 시스템으로 구성될 수 있다.The radar apparatus according to an embodiment of the present invention configured and operating as described above may be configured as a vehicle control system in connection with an electronic control apparatus for controlling the operation of the vehicle.

따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 차량제어 시스템은, 수신 안테나를 통해 수신된 수신 신호에 대해 각 사이클별로 총 신호품질정보를 산출하고, 현재 사이클에서 산출된 총 신호품질정보와, 이전 사이클에서 산출된 총 신호품질정보를 비교하여 더 큰 신호품질정보에 대응되는 사이클에서 얻어진 장애물 인식정보를 출력하는 레이더 장치와, 상기 레이더 장치로부터 전달받은 장애물 인식정보를 토대로 차량 제어를 수행하는 전자제어장치을 포함할 수 있으며, 상기 전자제어장치는 상기 레이더 장치로부터 전달받은 장애물 인식정보를 토대로 차량 주변에 위치한 장애물 정보를 확인할 수 있으며, 장애물이 존재함으로 알리기 위하여 경보가 울리도록 제어하거나 운전자가 이를 인식할 수 있도록 메시지로 생성하여 출력되도록 제어할 수 있다.Therefore, the vehicle control system according to an embodiment of the present invention calculates the total signal quality information for each cycle with respect to the received signal received through the receiving antenna, and calculates the total signal quality information calculated in the current cycle, A radar device for comparing the calculated total signal quality information to output obstacle recognition information obtained in a cycle corresponding to larger signal quality information and an electronic control device for performing vehicle control based on the obstacle recognition information transmitted from the radar device And the electronic control unit can confirm the obstacle information located around the vehicle based on the obstacle recognition information transmitted from the radar device, and can control the alarm to be sounded to notify that the obstacle exists, Message and output it.

또한, 상기 전자제어장치는 전달받은 상기 장애물 인식 정보를 토대로 주행 제어, 차선유지 제어, 충돌 방지 제어, 주차 제어 등 차량 주변에 위치한 장애물의 감지가 요구되는 여러 제어 기능을 수행할 수 있다.
In addition, the electronic control unit can perform various control functions that require detection of an obstacle located in the vicinity of the vehicle, such as a driving control, a lane keeping control, an anti-collision control, and a parking control based on the received obstacle recognition information.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이며, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. The embodiments of the present invention are not intended to limit the scope of the present invention but to limit the scope of the present invention.

100, 100': 레이더 장치 200: 전자제어장치
110: 수신신호 전처리부 120: 수신신호 후처리부
130: 신호품질 산출부 140: 가중치 계수 산출부100, 100 ': Radar device 200: Electronic control device
110: reception signal preprocessing unit 120: reception signal post-
130: Signal quality calculation unit 140: Weight coefficient calculation unit

Claims (9)

N개의 수신 안테나 각각을 통해 수신된 수신 신호를 전처리하는 수신신호 전처리부;
전처리된 상기 수신신호 각각에 대한 신호품질정보와, 한 사이클 내에서 전처리된 상기 수신신호 전체에 대한 총 신호품질정보를 산출하는 신호품질 산출부; 및
현재 사이클에서 산출된 총 신호품질정보와, 이전 사이클에서 산출된 총 신호품질정보를 비교하여, 더 큰 신호품질정보에 대응되는 사이클에서 얻어진 장애물 인식정보를 출력하는 수신신호 후처리부를 포함하되,
상기 신호품질정보는 SNR(Signal to Noise Ratio)인 것을 특징으로 하는 레이더 장치.A pre-processing unit for pre-processing a received signal received through each of the N receive antennas;
A signal quality calculation unit for calculating signal quality information for each of the pre-processed reception signals and total signal quality information for all the pre-processed reception signals within one cycle; And
And a received signal post-processor for comparing the total signal quality information calculated in the current cycle with the total signal quality information calculated in the previous cycle and outputting the obstacle recognition information obtained in the cycle corresponding to the larger signal quality information,
Wherein the signal quality information is SNR (Signal to Noise Ratio). 제1항에 있어서,
상기 신호품질 산출부에서 전처리된 수신신호 각각에 대한 신호품질정보를 토대로 상기 각 수신신호에 대한 가중치 계수를 산출하는 가중치 계수 산출부
를 더 포함하는 레이더 장치.The method according to claim 1,
A weight coefficient calculator for calculating a weight coefficient for each of the reception signals on the basis of the signal quality information for each of the reception signals pre-processed by the signal quality calculator;
Further comprising a radar device. 제2항에 있어서,
상기 수신신호 후처리부는, 상기 전처리된 수신신호 각각에 상기 각 가중치 계수를 적용하여 도출된 하나의 신호를 토대로 장애물 인식정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 레이더 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the received signal post-processing unit obtains the obstacle recognition information based on one signal derived by applying the weight coefficients to each of the preprocessed received signals. 제1항에 있어서,
상기 신호품질 산출부는,
상기 수신 신호의 신호세기를 산출하고 산출한 신호세기를 토대로 신호품질정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 레이더 장치. The method according to claim 1,
Wherein the signal quality calculation unit calculates,
Calculates the signal strength of the received signal, and calculates the signal quality information based on the calculated signal strength. 제1항에 있어서,
상기 신호품질 산출부는,
상기 수신 신호의 분산값을 산출하고 산출한 분산값를 토대로 신호품질정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 레이더 장치. The method according to claim 1,
Wherein the signal quality calculation unit calculates,
Calculates a variance value of the received signal, and calculates signal quality information based on the calculated variance value. 제1항에 있어서,
상기 신호품질 산출부는,
상기 수신 신호의 최대전력 대 평균전력 비(PAPR)을 산출하고 산출한 PAPR을 토대로 신호품질정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 레이더 장치. The method according to claim 1,
Wherein the signal quality calculation unit calculates,
Calculates a maximum power to average power ratio (PAPR) of the received signal, and calculates signal quality information based on the calculated PAPR. 제1항에 있어서,
상기 신호품질 산출부는,
이전 사이클에서 누적하여 얻어진 장애물 인식정보와 상기 수신 신호 간 상관도를 산출하고, 산출된 상관도를 토대로 신호품질정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 레이더 장치.The method according to claim 1,
Wherein the signal quality calculation unit calculates,
Calculates the degree of correlation between the obstacle recognition information accumulated in the previous cycle and the received signal, and calculates the signal quality information based on the calculated degree of correlation. N개의 수신 안테나 각각을 통해 수신된 수신 신호를 전처리하는 수신신호 전처리 단계;
상기 전처리된 수신신호 각각에 대한 신호품질정보와, 전처리된 수신신호 전체에 대한 총 신호품질정보를 산출하는 신호품질 산출단계; 및
현재 사이클에서 산출된 총 신호품질정보와, 이전 사이클에서 산출된 총 신호품질정보를 비교하여, 더 큰 신호품질정보에 대응되는 사이클에서 얻어진 장애물 인식정보를 출력하는 수신신호 후처리단계를 포함하되,
상기 신호품질정보는 SNR(Signal to Noise Ratio)인 것을 특징으로 하는 레이더 장치의 장애물 인식방법.A preprocessing step of preprocessing a reception signal received through each of the N reception antennas;
A signal quality calculating step of calculating signal quality information for each of the preprocessed received signals and total signal quality information for the entire preprocessed received signal; And
And a received signal post-processing step of comparing the total signal quality information calculated in the current cycle with the total signal quality information calculated in the previous cycle and outputting the obstacle recognition information obtained in the cycle corresponding to the larger signal quality information,
Wherein the signal quality information is SNR (Signal to Noise Ratio). 수신 안테나를 통해 수신된 수신 신호에 대해 각 사이클별로 총 신호품질정보를 산출하고, 현재 사이클에서 산출된 총 신호품질정보와, 이전 사이클에서 산출된 총 신호품질정보를 비교하여 더 큰 신호품질정보에 대응되는 사이클에서 얻어진 장애물 인식정보를 출력하는 레이더 장치; 및
상기 레이더 장치로부터 전달받은 장애물 인식정보를 토대로 차량 제어를 수행하는 전자제어장치를 포함하되,
상기 신호품질정보는 SNR(Signal to Noise Ratio)인 것을 특징으로 하는 차량제어 시스템.The total signal quality information calculated for each cycle for the received signal received through the receive antenna is compared with the total signal quality information calculated in the previous cycle and the total signal quality information calculated in the previous cycle, A radar device for outputting the obstacle recognition information obtained in the corresponding cycle; And
And an electronic control device for performing vehicle control based on the obstacle recognition information transmitted from the radar device,
And the signal quality information is SNR (Signal to Noise Ratio).
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