KR101957342B1 - Apparatus and method for velocity measurement of moving object - Google Patents
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Abstract
본 발명은 레이더의 측정 오차를 보정하여 이동 물체의 속도를 정확하게 측정하는 것이다. 즉, FMCW 레이더 및 차량 속도 센서와의 속도 오류를 CW 레이더에서 측정한 속도를 토대로 오류를 보정하는 이동 물체 속도 측정 시스템 및 방법에 관한 것으로, 이동 물체 속도 측정 시스템은 FMCW 레이더 및 CW 레이더 중 어느 하나의 신호를 선택적으로 송신하는 레이더 신호 송신부, 레이더 신호 송신부에서 송신되어 반사된 FMCW 레이더 또는 CW 레이더 신호를 선택적으로 수신하는 레이더 신호 수신부, 및 레이더 신호 송신부를 제어하고 레이더 신호 수신부에서 수신된 신호 중 CW 레이더 신호에서 검출한 속도를 토대로 FMCW 레이더 및 차량 속도 센서의 속도 출력 값 중 어느 하나의 오류를 보정하는 신호 처리부를 포함한다. The present invention corrects the measurement error of the radar to accurately measure the speed of the moving object. That is, the present invention relates to a moving object velocity measurement system and method for correcting an error based on a velocity measured by a CW radar and a velocity error with a FMCW radar and a vehicle velocity sensor, and a moving object velocity measurement system includes any one of an FMCW radar and a CW radar A radar signal transmitter for selectively transmitting a signal of the CW radar signal transmitted from the radar signal transmitter, a radar signal receiver for selectively receiving the FMCW radar or CW radar signal reflected from the radar signal transmitter, and a radar signal transmitter, And a signal processing unit for correcting any one of the speed output values of the FMCW radar and the vehicle speed sensor based on the speed detected in the radar signal.
Description
본 발명은 이동 물체 속도 측정 시스템 및 방법에 관한 것으로, 상세하게는, 레이더의 측정 오차를 보정하여 이동 물체의 속도를 정확하게 측정하는 것이다. 즉, FMCW 레이더 및 차량 속도 센서와의 속도 오류를 CW 레이더에서 측정한 속도를 토대로 오류를 보정하는 이동 물체 속도 측정 시스템 및 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
차량 자동 운행시 사용되는 레이더 시스템은 연속파(CW: Continuous Wave) 레이더와 주파수변조 연속파(FMCW: Frequency Modulated Continuous Wave) 레이더가 대표적으로 사용된다. Radar systems used for vehicle operation are typically continuous wave (CW) radar and frequency modulated continuous wave (FMCW) radar.
CW 레이더는 동일한 안테나를 송신기와 수신기로 동시에 사용하는 듀플렉서(duplexer)를 이용하여 정현파를 송수신하는 레이더로써, 순수한 정현파로 거리 측정 능력이 매우 부족한 단점이 있다. CW radar is a radar that transmits and receives sinusoidal waves using a duplexer that uses the same antenna at the same time as a transmitter and a receiver.
이러한 단점을 보완하기 위해 주파수 가변을 통해 정현파를 송수신하는 FMCW 레이더를 사용한다. To overcome this disadvantage, FMCW radar is used to transmit and receive sinusoidal waves through frequency variable.
FMCW 레이더는 전자기파를 목표물에 발사시킨 후, 목표물로부터 반사 에코와 송신 주파수의 일부를 혼합하여 비트 주파수를 계측함으로써 목표물과 레이더 간의 거리를 계측하는 장점이 있다. The FMCW radar has the advantage of measuring the distance between the target and the radar by emitting an electromagnetic wave to the target, measuring the beat frequency by mixing the reflection echo from the target with a part of the transmission frequency.
이 경우, FMCW 레이더에서 수신되는 반향의 주파수는 이동 물체의 속도에 따라 송신기가 방출하고 있는 신호의 주파수와 다른 값을 가진다. In this case, the frequency of the echoes received at the FMCW radar has a different value from the frequency of the signal that the transmitter is emitting, depending on the speed of the moving object.
즉, 주파수 차이에 의해 이동 물체의 속도를 알 수 있고 송신 시간과 수신 시간의 차이에 의해 이동 물체까지의 거리를 측정한다. That is, the speed of the moving object can be known by the frequency difference, and the distance to the moving object is measured by the difference between the transmission time and the reception time.
차량에서는 CW 레이더와 FMCW 레이더를 동시 또는 번갈아 가며 사용하고 있다. 이때, 두 대 이상의 레이더가 동시 운용될 경우, 장비 간 비동기에 의해 간섭 현상이 발생하게 되어 물체의 인지 능력의 저하 등을 초래하는 문제점이 있었다. In the car, CW radar and FMCW radar are used simultaneously or alternately. In this case, when two or more radar systems are operated at the same time, interference occurs due to asynchronism between the apparatuses, which results in deterioration of the cognitive ability of the object.
그 일례로, 한국 공개 특허 제 2011-0114795호에서는 주파수 변조 연속파(FMCW) 레이더에서 간섭 제거를 위한 시스템 간 동기화 방법에 관한 것으로, 2대 이상의 레이더가 동시에 운용될 경우, 주파수 변조 연속파(FMCW: Frequency Modulated Continuous Wave) 신호를 이용한 레이더에서 간섭 신호를 인지하고, 강제 시간 지연 및 주파수 호핑을 통해 장비 간 비동기 시간을 계산하여 보정함으로써 레이더 장비 간 동기를 맞추고, 레이더 간 간섭 신호를 제거하는, 주파수 변조 연속파 레이더에서 간섭 제거를 위한 시스템 간 동기화 방법에 관한 것이다. For example, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2011-0114795 discloses a method for inter-system synchronization for interference cancellation in a frequency modulated continuous wave (FMCW) radar. When two or more radars operate simultaneously, a frequency modulated continuous wave (FMCW: Frequency Modulated Continuous Wave (CWR) signals are used to detect interfering signals, compute and correct the asynchronous time between devices through forced time delay and frequency hopping, and synchronize the radar equipments to eliminate radar interference signals. To an inter-system synchronization method for interference cancellation in a radar.
그러나 이 경우에도 레이더의 차량 속도 측정 오류로 인해 고정 물체와 이동 물체 간 간섭에 의해 이동 물체의 속도 측정에 오류가 생기므로 이에 대한 해결이 필요하다. In this case, however, it is necessary to solve this problem because the velocity measurement error of the moving object is caused by the interference between the fixed object and the moving object due to the measurement error of the vehicle speed of the radar.
본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로, 본 발명의 목적은, 레이더 차량 속도 측정 오류를 보정하는 이동 물체 속도 측정 시스템 및 방법을 제공하는 데에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a moving object velocity measurement system and method for correcting radar vehicle velocity measurement errors.
본 발명은, 레이더 차량 속도 오류 보정에 의해 고정 물체에 의한 간섭을 줄이고 이동 물체만 검출하여 이동 물체의 속도 측정 정확도를 높일 수 있는 이동 물체 속도 측정 시스템 및 방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다. It is another object of the present invention to provide a moving object velocity measurement system and method capable of reducing interference by a fixed object and detecting only moving objects by velocity error correction of a radar vehicle to increase the velocity measurement accuracy of the moving object.
본 발명의 일 실시예에 따른 이동 물체 속도 측정 시스템은 FMCW 레이더 및 CW 레이더 중 어느 하나의 신호를 선택적으로 송신하는 레이더 신호 송신부, 레이더 신호 송신부에서 송신되어 반사된 FMCW 레이더 또는 CW 레이더 신호를 선택적으로 수신하는 레이더 신호 수신부, 및 레이더 신호 송신부를 제어하고 레이더 신호 수신부에서 수신된 신호 중 CW 레이더 신호에서 검출한 속도를 토대로 FMCW 레이더 및 차량 속도 센서의 속도 출력 값 중 어느 하나의 오류를 보정하는 신호 처리부를 포함한다. A moving object velocity measuring system according to an exemplary embodiment of the present invention includes a radar signal transmitter for selectively transmitting a signal of any one of an FMCW radar and a CW radar, a FMCW radar or a CW radar signal transmitted and reflected by a radar signal transmitter, A signal processing unit for controlling the receiving radar signal receiving unit and the radar signal transmitting unit and for correcting any one of the speed output values of the FMCW radar and the vehicle speed sensor based on the speed detected from the CW radar signal among the signals received by the radar signal receiving unit .
여기서, 레이더 신호 송신부는 FMCW 레이더 신호를 발생하는 FMCW 레이더 신호 발생부, CW 레이더 신호를 발생하는 CW 레이더 신호 발생부, FMCW 레이더 신호 발생부의 출력과 CW 레이더 신호 발생부의 출력 중 어느 하나를 선택하는 송신 신호 스위치부, 송신 신호 스위치부의 출력을 증폭하는 앰프, 및 앰프에서 증폭된 신호를 송출하는 송신 안테나를 포함한다. Here, the radar signal transmitter includes a FMCW radar signal generator for generating an FMCW radar signal, a CW radar signal generator for generating a CW radar signal, a transmitter for selecting either the output of the FMCW radar signal generator or the output of the CW radar signal generator A signal switch section, an amplifier for amplifying the output of the transmission signal switch section, and a transmission antenna for transmitting the amplified signal from the amplifier.
또한, 레이더 신호 수신부는 송신 안테나에서 송신한 신호 중 이동 물체 및 고정 물체 중 적어도 어느 하나에서 반사된 신호를 수신하는 수신 안테나, 수신 안테나의 출력을 증폭하는 앰프, 앰프에서 증폭된 신호를 신호 처리부의 제어에 의해 FMCW 레이더 신호 검출부 및 CW 레이더 신호 검출부로 스위치 하는 수신 신호 스위치부, FMCW 레이더 신호를 검출하는 FMCW 레이더 신호 검출부, 및 CW 레이더 신호를 검출하는 CW 레이더 신호 검출부를 포함한다. The radar signal receiving unit includes a receiving antenna for receiving a signal reflected from at least one of a moving object and a fixed object among the signals transmitted from the transmitting antenna, an amplifier for amplifying the output of the receiving antenna, A FMCW radar signal detection unit for detecting an FMCW radar signal, and a CW radar signal detection unit for detecting a CW radar signal.
여기서, 신호 처리부는 FMCW 레이더 송신 신호를 토대로 고정 물체에서 반사된 신호인 FMCW 레이더 반사 신호를 검출하여 자차와의 거리 차이에 의한 신호 지연 시간과 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수를 측정한다. Here, the signal processing unit detects the FMCW radar return signal, which is a signal reflected from the fixed object, based on the FMCW radar transmission signal, and measures the Doppler frequency due to the difference in speed between the signal delay time and the own vehicle.
또한, 신호 처리부는 FMCW 레이더 송신 신호를 토대로 이동 물체에서 반사된 신호인 FMCW 레이더 반사 신호를 검출하여 자차와의 거리 차이에 의한 신호 지연 시간과 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수를 측정한다. Also, the signal processing unit detects the FMCW radar reflection signal, which is a signal reflected from the moving object, based on the FMCW radar transmission signal, and measures the Doppler frequency due to the difference between the signal delay time and the difference between the vehicle and the vehicle.
여기서, 신호 처리부는 CW 레이더 송신 신호를 토대로 고정 물체에서 반사된 신호인 CW 레이더 반사 신호를 검출하여 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수를 측정한다. Here, the signal processing unit detects the CW radar return signal, which is a signal reflected from the fixed object, based on the CW radar transmission signal, and measures the Doppler frequency due to the speed difference with the vehicle.
또한, 신호 처리부는 CW 레이더 송신 신호를 토대로 이동 물체에서 반사된 신호인 CW 레이더 반사 신호를 검출하여 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수를 측정한다. Also, the signal processing unit detects the CW radar reflection signal, which is a signal reflected from the moving object, based on the CW radar transmission signal, and measures the Doppler frequency due to the speed difference with the vehicle.
본 발명의 다른 실시예에 따른 이동 물체 속도 측정 시스템은 FMCW 레이더 및 CW 레이더 신호를 합하여 동시에 송신하는 레이더 신호 송신부, 레이더 신호 송신부에서 송신되어 반사된 FMCW 레이더 및 CW 레이더 신호를 주파수로 분리하여 수신하는 레이더 신호 수신부, 및 레이더 신호 송신부를 제어하고 레이더 신호 수신부에서 수신된 신호 중 CW 레이더 신호에서 검출한 속도를 토대로 FMCW 레이더 및 차량 속도 센서의 속도 출력 값 중 어느 하나의 오류를 보정하는 신호 처리부를 포함한다. A moving object velocity measuring system according to another exemplary embodiment of the present invention includes a radar signal transmitting unit for simultaneously transmitting an FMCW radar and a CW radar signal, a FMCW radar transmitted from the radar signal transmitting unit, A radar signal receiving unit, and a radar signal transmitting unit, and corrects any one of the speed output values of the FMCW radar and the vehicle speed sensor based on the speed detected from the CW radar signal among the signals received by the radar signal receiving unit do.
여기서, 레이더 신호 송신부는 FMCW 레이더 신호를 발생하는 FMCW 레이더 신호 발생부, CW 레이더 신호를 발생하는 CW 레이더 신호 발생부, FMCW 레이더 신호 발생부의 출력과 CW 레이더 신호 발생부의 출력을 합하는 송신 신호 결합부, 송신 신호 결합부의 출력을 증폭하는 앰프, 및 앰프에서 증폭된 신호를 송출하는 송신 안테나를 포함한다. Here, the radar signal transmitting unit includes a FMCW radar signal generating unit for generating an FMCW radar signal, a CW radar signal generating unit for generating a CW radar signal, a transmission signal combining unit for combining the output of the FMCW radar signal generating unit and the output of the CW radar signal generating unit, An amplifier for amplifying the output of the transmission signal combining unit, and a transmission antenna for transmitting the amplified signal from the amplifier.
또한, 레이더 신호 수신부는 송신 안테나에서 송신한 신호 중 이동 물체 및 고정 물체 중 적어도 어느 하나에서 반사된 신호를 수신하는 수신 안테나, 수신 안테나의 출력을 증폭하는 앰프, 앰프에서 증폭된 신호를 주파수로 분리하여 FMCW 레이더 신호 검출부와 CW 레이더 신호 검출부로 공급하는 수신 신호 분리부, FMCW 레이더 신호를 검출하는 FMCW 레이더 신호 검출부, 및 CW 레이더 신호를 검출하는 CW 레이더 신호 검출부를 포함한다. The radar signal receiving unit includes a receiving antenna for receiving a signal reflected from at least one of a moving object and a fixed object among the signals transmitted from the transmitting antenna, an amplifier for amplifying the output of the receiving antenna, A FMCW radar signal detecting unit for detecting an FMCW radar signal, and a CW radar signal detecting unit for detecting a CW radar signal.
여기서, 신호 처리부는 FMCW 레이더 송신 신호를 토대로 고정 물체에서 반사된 신호인 FMCW 레이더 반사 신호를 검출하여 자차와의 거리 차이에 의한 신호 지연 시간과 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수를 측정한다. Here, the signal processing unit detects the FMCW radar return signal, which is a signal reflected from the fixed object, based on the FMCW radar transmission signal, and measures the Doppler frequency due to the difference in speed between the signal delay time and the own vehicle.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이동 물체 속도 측정 방법은 레이더 속도 측정의 오류를 검출하는 레이더 속도 측정 오류 검출 단계, 레이더 속도 측정 오류 검출 단계에서 오류가 검출될 경우 CW레이더에서 검출한 속도를 토대로 FMCW에서 검출한 속도 및 차량 속도 센서에서 검출한 속도 중 어느 하나의 속도 출력을 보정하는 레이더 속도 측정 오류 보정 단계, 및 레이더 속도 측정 오류 검출 단계에서 오류가 없거나 또는 레이더 속도 측정 오류 검출 단계에서 오류가 있을 경우 레이더 속도 측정 오류 보정 단계에서 보정된 속도를 토대로 고정 물체에서 반사된 신호를 제거한 후 이동 물체의 속도를 측정하는 이동 물체 속도 추출 단계를 포함한다. A moving object velocity measuring method according to another embodiment of the present invention includes a radar velocity measurement error detection step for detecting an error of a radar velocity measurement, a velocity detection step for detecting a velocity of the radar velocity measurement error based on the velocity detected by the CW radar A radar speed measurement error correction step of correcting the speed output of either the speed detected by the FMCW or the speed detected by the vehicle speed sensor, and the step of detecting an error in the radar speed measurement error detection step And a moving object velocity extracting step of measuring the velocity of the moving object after removing the signal reflected from the fixed object based on the velocity corrected in the radar velocity measurement error correction step.
여기서, 레이더 속도 측정 오류 보정 단계는 CW 레이더에 의해 고정 물체의 속도를 측정하는 CW 레이더에 의한 차량 속도 추출 단계, FMCW 레이더에 의해 측정된 고정 물체의 속도와 CW 레이더에 의한 차량 속도 추출 단계에서 측정된 속도를 비교하는 FMCW 레이더에 의한 차량 속도 비교 단계, 차량 속도 센서에 의해 측정된 차량 속도와 CW 레이더에 의한 차량 속도 추출 단계에서 측정된 속도를 비교하는 차량 속도 센서에 의한 속도 비교 단계, 및 FMCW 레이더에 의한 차량 속도 비교 단계에서 비교된 값과 차량 속도 센서에 의한 속도 비교 단계에서 비교된 값 중 비교값이 적은 속도를 기준 값으로 하여 FMCW 레이더에 의해 측정된 속도 및 차량 속도 센서에 의해 측정된 차량 속도 중 어느 하나의 차량 속도에 이득을 조절하여 기준 값과 동일하도록 보정하는 차량 속도 오류 보정 단계를 포함한다. Here, the radar speed measurement error correcting step is a step of extracting the vehicle speed by the CW radar that measures the speed of the fixed object by the CW radar, the speed of the fixed object measured by the FMCW radar and the speed of the vehicle by the CW radar Comparing the vehicle speed measured by the vehicle speed sensor with the speed measured in the vehicle speed extraction step by the CW radar, and comparing the speed measured by the FMCW radar with the FMCW radar. A speed measured by an FMCW radar and a speed measured by an FMCW radar using a speed less than a comparison value among the compared values in the speed comparing step by the vehicle speed sensor, A vehicle that adjusts the gain to one of the vehicle speeds so as to be equal to the reference value It includes a speed error correcting step.
본 발명에 의한 이동 물체 속도 측정 시스템 및 방법은 레이더 차량 속도 측정 오류를 보정하는 장점이 있다. The moving object velocity measurement system and method according to the present invention has the advantage of correcting radar vehicle velocity measurement errors.
또한, 본 발명에 의한 이동 물체 속도 측정 시스템 및 방법은 레이더 차량 속도 오류 보정에 의해 고정 물체에 의한 간섭을 줄이고 이동 물체만 검출하여 이동 물체의 속도 측정 정확도를 높일 수 있는 효과가 있다. In addition, the system and method for measuring moving object speed according to the present invention have the effect of reducing the interference by the fixed object by correcting the speed error of the radar vehicle and detecting the moving object only, thereby increasing the speed measurement accuracy of the moving object.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 레이더 송신 환경을 나타낸 구성도이다.
도 2는 도 1의 자차를 상세히 나타낸 구성도이다.
도 3은 도 2의 레이더 신호 송신부를 상세히 나타낸 구성도이다.
도 4는 도 1의 레이더 신호 수신부를 상세히 나타낸 구성도이다.
도 5는 도 1의 FMCW를 이용한 레이더 송신 신호와 레이더 송신 신호에 의한 고정 물체의 반사 신호를 나타낸 타이밍도이다.
도 6은 도 1의 FMCW를 이용한 레이더 송신 신호와 자차 보다 저속으로 운행하는 이동 물체의 레이더 송신 신호에 의한 반사 신호를 나타낸 타이밍도이다.
도 7은 도 1의 FMCW를 이용한 레이더 송신 신호와 자차와 등속으로 운행하는 이동 물체의 레이더 송신 신호에 의한 반사 신호를 나타낸 타이밍도이다.
도 8은 도 1의 FMCW를 이용한 레이더 송신 신호와 자차 보다 고속으로 운행하는 이동 물체의 레이더 송신 신호에 의한 반사 신호를 나타낸 타이밍도이다.
도 9는 도 1의 CW를 이용한 레이더 송신 신호와 레이더 송신 신호에 의한 이동 물체와 고정 물체의 반사 신호를 나타낸 타이밍도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 레이더 송신 환경을 나타낸 구성도이다.
도 11은 도 10의 자차를 상세히 나타낸 구성도이다.
도 12는 도 11의 레이더 신호 송신부를 상세히 나타낸 구성도이다.
도 13은 도 11의 레이더 신호 수신부를 상세히 나타낸 구성도이다.
도 14는 도 10의 CW와 FMCW를 동시 이용한 레이더 송신 신호와 레이더 송신 신호에 의한 고정 물체의 반사 신호를 나타낸 타이밍도이다.
도 15는 도 10의 CW와 FMCW를 동시 이용한 레이더 송신 신호와 레이더 송신 신호에 의한 자차 보다 저속으로 운행하는 이동 물체의 반사 신호를 나타낸 타이밍도이다.
도 16은 도 10의 CW와 FMCW를 동시 이용한 레이더 송신 신호와 레이더 송신 신호에 의한 자차와 등속으로 운행하는 이동 물체의 반사 신호를 나타낸 타이밍도이다.
도 17은 도 10의 CW와 FMCW를 동시 이용한 레이더 송신 신호와 레이더 송신 신호에 의한 자차 보다 고속으로 운행하는 이동 물체의 반사 신호를 나타낸 타이밍도이다.
도 18은 본 발명에 따른 레이더 속도 측정 오류의 보정을 통해 이동 물체의 속도를 측정하는 순서도이다.
도 19는 도 18의 레이더 속도 측정 오류 보정 단계를 상세히 나타낸 순서도이다. 1 is a configuration diagram illustrating a radar transmission environment of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a configuration diagram showing the car in Fig. 1 in detail.
3 is a block diagram showing the radar signal transmitter of FIG. 2 in detail.
FIG. 4 is a block diagram showing the radar signal receiving unit of FIG. 1 in detail.
5 is a timing chart showing reflection signals of a fixed object by a radar transmission signal and a radar transmission signal using the FMCW of FIG.
FIG. 6 is a timing chart showing a radar transmission signal using the FMCW of FIG. 1 and a reflection signal by a radar transmission signal of a moving object traveling at a lower speed than the car.
FIG. 7 is a timing chart showing a radar transmission signal using the FMCW of FIG. 1, a reflection signal of a radar transmission signal of a moving object traveling at a constant speed and a vehicle speed.
FIG. 8 is a timing chart showing a radar transmission signal using the FMCW of FIG. 1 and a reflection signal by a radar transmission signal of a moving object traveling at a higher speed than the own vehicle.
9 is a timing chart showing reflected signals of a moving object and a fixed object by a radar transmission signal and a radar transmission signal using the CW of FIG.
10 is a configuration diagram illustrating a radar transmission environment of a vehicle according to another embodiment of the present invention.
Fig. 11 is a configuration diagram showing the details of the vehicle of Fig. 10; Fig.
12 is a block diagram showing the radar signal transmitter of FIG. 11 in detail.
FIG. 13 is a block diagram showing the radar signal receiving unit of FIG. 11 in detail.
14 is a timing chart showing reflection signals of a fixed object by a radar transmission signal and a radar transmission signal using CW and FMCW in FIG. 10 at the same time.
15 is a timing chart showing a reflection signal of a moving object traveling at a lower speed than a radar transmission signal and a radar transmission signal using the CW and FMCW in FIG. 10 at the same time.
FIG. 16 is a timing chart showing a radar transmission signal using the CW and the FMCW at the same time in FIG. 10, and a reflection signal of a moving object traveling at a constant speed and a vehicle based on a radar transmission signal.
FIG. 17 is a timing chart showing a reflection signal of a moving object traveling at a higher speed than a radar transmission signal and a radar transmission signal using CW and FMCW in FIG. 10 at the same time.
18 is a flow chart for measuring the velocity of a moving object through correction of a radar velocity measurement error according to the present invention.
FIG. 19 is a detailed flowchart of the radar velocity measurement error correction step of FIG. 18;
본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 의도는 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해될 수 있다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It is to be understood that the present invention is not intended to be limited to the specific embodiments but includes all changes, equivalents, and alternatives included in the spirit and scope of the present invention.
본 발명을 설명함에 있어서 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. In describing the present invention, the terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements may not be limited by terms. Terms are for the sole purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 직접 연결되어 있다거나 직접 접속되어 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다. It is to be understood that when an element is referred to as being connected or connected to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but it may be understood that other elements may be present in between . On the other hand, when it is mentioned that an element is directly connected to or directly connected to another element, it can be understood that there is no other element in between.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions may include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 명세서에서, 포함하다 또는 구비하다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다. It is to be understood that the term " comprising, " or " comprising " as used herein is intended to specify the presence of stated features, integers, But do not preclude the presence or addition of steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 본 명세서에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다. Also, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, may have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs . Terms such as those defined in commonly used dictionaries can be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art and, unless explicitly defined herein, are interpreted in an ideal or overly formal sense .
또한, 이하의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 명확하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
In addition, the following embodiments are provided so as to explain the invention more clearly to those skilled in the art. The shapes and sizes of the elements in the drawings may be exaggerated for clarity.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 레이더 송신 환경을 나타낸 구성도이며, 도 2 내지 도 9는 도 1을 상세히 설명하기 위한 구성도 및 타이밍도이다. FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a radar transmission environment of a vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 9 are a configuration diagram and a timing diagram for explaining FIG. 1 in detail.
이하 도 1 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 물체 속도 측정 시스템 및 방법을 설명한다. A moving object velocity measurement system and method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 9. FIG.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자차(101)는 전방으로 레이더 송신 신호(501)를 송신하고 이동 물체(601) 또는 고정 물체(701)에서 반사된 신호를 자차(101)에서 수신하는 환경을 나타낸다. Referring to FIG. 1, a
이동 물체(601)는 자차(101)의 속도 대비 저속, 등속, 및 고속으로 이동할 수 있으며, 이때, 반사된 신호는 레이더 송신 신호(501) 대비 지연시간이 존재하고 도플러 효과에 의해 주파수 편차가 존재한다. 자차(101)는 이러한 지연시간 및 주파수 편차를 측정하여 이동 물체(601)의 위치 및 속도를 판정한다. The moving
한편, 고정 물체(701)에서 반사된 신호는 이동 물체(601)에서 반사된 신호와 혼합되어 자차(101)에 수신되며 자차(101)에서는 이동 물체(601)에서 반사된 신호를 구분하기 위해 고정 물체(701)에서 반사된 신호를 제거한다. The signal reflected by the fixed
이때, 자차(101)의 속도 측정에 오류가 생길 경우 고정 물체(701)에서 반사된 신호를 이동 물체(601)에서 반사된 신호로 잘못 판단할 가능성이 있어 자동으로 주행하는 차량의 경우 심각한 차량의 제어가 행해질 수 있다. At this time, if an error occurs in the speed measurement of the
따라서, 이동 물체(601)에서 반사된 신호만 정확히 측정하기 위해 자차(101)의 속도와 고정 물체(701)에서 반사된 신호의 정확한 속도가 일치하여야 한다. Therefore, in order to accurately measure only the signal reflected from the moving
FMCW 레이더의 경우 송신 주파수가 계속 가변하므로 반사된 레이더 신호로 차량의 속도를 판정하기 어렵다. In the case of FMCW radar, it is difficult to judge the speed of the vehicle by the reflected radar signal because the transmission frequency continuously changes.
한편, CW 레이더의 경우 송신 주파수가 고정되므로 고정 물체에 의한 도플러 주파수 편차는 변하지 않아 정확한 도플러 주파수 편차를 측정할 수 있는 장점이 있다. On the other hand, in the case of a CW radar, since the transmission frequency is fixed, the Doppler frequency deviation due to the fixed object does not change, and the Doppler frequency deviation can be accurately measured.
따라서, CW 레이더에서 고정물체에 의해 반사된 신호를 정확히 측정하여 FMCW에서 측정한 속도 또는 차량 속도 중 어느 하나의 오류를 보정함으로써 정확한 자차(101)의 속도와 FMCW 레이더의 속도를 일치시킬 수 있다.
Therefore, by accurately measuring the signal reflected by the fixed object in the CW radar and correcting any one of the speed measured in the FMCW or the vehicle speed, the speed of the
도 2는 도 1의 자차(101)를 상세히 나타낸 구성도이며, 이동 물체 속도 측정 시스템은 FMCW 레이더 및 CW 레이더 중 어느 하나의 신호를 선택적으로 송신하는 레이더 신호 송신부(201), 레이더 신호 송신부(201)에서 송신되어 반사된 FMCW 레이더 또는 CW 레이더 신호를 선택적으로 수신하는 레이더 신호 수신부(401), 및 레이더 신호 송신부(201)를 제어하고 레이더 신호 수신부(401)에서 수신된 신호 중 CW 레이더 신호에서 검출한 속도를 토대로 FMCW 레이더 및 차량 속도 센서의 속도 출력 값 중 어느 하나의 오류를 보정하는 신호 처리부(301)를 포함한다. The moving object velocity measuring system includes a
레이더 신호 송신부(201)는 신호 처리부(301)의 제어에 의해 FMCW 레이더 신호 또는 CW 레이더 신호를 증폭하여 안테나를 통해 고정 물체(701) 및 이동 물체(601)로 선택적으로 송신한다. The radar
고정 물체(701) 및 이동 물체(601)에서 반사된 FMCW 레이더 신호 또는 CW 레이더 신호는 레이더 신호 수신부(401)로 안테나를 통해 수신 및 증폭되며 신호 처리부(301)의 제어에 의해 FMCW 레이더 신호와 CW 신호를 시간상으로 분리 및 검출하여 신호 처리부(301)로 제공된다. The FMCW radar signal or the CW radar signal reflected from the fixed
신호 처리부(301)는 차량 속도 센서로부터 측정된 차량 속도와 레이더 신호 송신부(201)에서 송신한 신호와 레이더 신호 수신부(401)에서 수신된 신호를 비교하여 이동 물체(601)의 정확한 속도를 측정한다. The
이동 물체(601)의 정확한 속도를 측정하기 위해 고정 물체(701)에서 반사된 신호를 제거하여 이동 물체(601)에서 반사된 신호만 측정한다. In order to measure the exact speed of the moving
이때, 차량의 속도와 FMCW 레이더에 의해 측정된 속도가 정확히 일치하지 않으면 고정 물체(701)에서 반사된 신호를 제거하기 어렵다. At this time, it is difficult to remove the signal reflected by the fixed
따라서, 차량의 속도와 FMCW 레이더에 의해 측정된 속도에 오류가 발생하면 속도 오류 값을 보정하여야 한다. Therefore, if an error occurs in the vehicle speed and the speed measured by the FMCW radar, the speed error value should be corrected.
속도 오류를 보정하기 위해 신호 처리부(301)는 CW 레이더를 레이더 신호 송신부(201)를 통해 송신하고 레이더 신호 수신부(401)에서 수신한 신호를 분석하여 고정 물체(701)에서 반사된 신호만 측정하여 정확한 차량의 속도를 측정하여 속도 오류를 보정한다. In order to correct the speed error, the
속도 오류를 보정하기 위해, FMCW 레이더에 의해 측정된 속도와 차량 속도 센서에서 측정된 속도 중 CW 레이더에 의해 측정된 속도와 편차가 가장 적은 값으로 기준값을 선정한다. In order to compensate for the speed error, the reference value is selected with the lowest speed and deviation measured by the CW radar among the speed measured by the FMCW radar and the speed measured by the vehicle speed sensor.
즉, FMCW 레이더에 의해 측정된 속도와 CW 레이더에 의해 측정된 속도와의 편차가 차량 속도 센서에서 측정된 속도와 CW 레이더에 의해 측정된 속도와의 편차보다 적을 경우 FMCW 레이더에 의해 측정된 속도와 차량 속도 센서에서 측정된 속도가 일치하도록 차량 속도 센서에서 측정된 속도에 이득을 곱하여 보정한다. That is, when the deviation between the speed measured by the FMCW radar and the speed measured by the CW radar is less than the deviation between the speed measured by the vehicle speed sensor and the speed measured by the CW radar, The speed measured by the vehicle speed sensor is corrected by multiplying the gain by the vehicle speed sensor so that the measured speed is matched.
이와 마찬가지로, 차량 속도 센서에 의해 측정된 속도와 CW 레이더에 의해 측정된 속도와의 편차가 FMCW 레이더에 의해 측정된 속도와 CW 레이더에 의해 측정된 속도와의 편차보다 적을 경우 FMCW 레이더에 의해 측정된 속도와 차량 속도 센서에서 측정된 속도가 일치하도록 FMCW 레이더에 의해 측정된 속도에 이득을 곱하여 보정한다. Similarly, when the deviation between the speed measured by the vehicle speed sensor and the speed measured by the CW radar is less than the deviation between the speed measured by the FMCW radar and the speed measured by the CW radar, The speed measured by the FMCW radar is multiplied by the gain so that the speed matches the speed measured by the vehicle speed sensor.
속도의 보정은 잡음으로 인한 오류를 최소로 하기 위해 이동 평균(moving average)를 사용하며, 신호 처리부(신호 처리부(301))의 처리속도 및 속도 오류 상태에 따라 처리 속도가 다르나 레이더에 보정된 속도를 반영하기 위해서 적어도 1[sec] 이하의 처리 속도로 수행한다.
The speed correction uses a moving average in order to minimize the error caused by the noise. Although the processing speed differs depending on the processing speed and the speed error state of the signal processing unit (the signal processing unit 301) At a processing speed of at least 1 [sec] or less.
도 3은 도 2의 레이더 신호 송신부(201)를 상세히 나타낸 구성도이며, 레이더 신호 송신부(201)는 FMCW 레이더 신호를 발생하는 FMCW 레이더 신호 발생부(211), CW 레이더 신호를 발생하는 CW 레이더 신호 발생부(221), FMCW 레이더 신호 발생부(211)의 출력과 CW 레이더 신호 발생부(221)의 출력 중 어느 하나를 선택하는 송신 신호 스위치부(251), 송신 신호 스위치부(251)의 출력을 증폭하는 앰프(231), 및 앰프(231)에서 증폭된 신호를 송출하는 송신 안테나(241)를 포함하는 것을 특징으로 한다. The radar
즉, 신호 처리부(301)의 제어에 의해 FMCW 레이더 신호 발생부(211) 또는 CW 레이더 신호 발생부(221)에서 발생한 신호는 송신 신호 스위치부(251)로 공급되고 이 중 어느 하나가 선택되어 앰프(231)에서 고출력 증폭되어 송신 안테나(241)를 통해 이동 물체(601) 및 고정 물체(701)로 송신된다. The signal generated by the FMCW
한편, FMCW 레이더 신호 발생부(211)와 CW 레이더 신호 발생부(221)는 하나의 하드웨어로 구성되거나 두 개의 하드웨어로 별도로 구성할 수 있으며, 앰프(231)와 송신 안테나(241) 사이는 앰프(231)에서 발생하는 불요파를 제거하기 위해 필터가 사용될 수도 있다.
The FMCW radar
도 4는 도 1의 레이더 신호 수신부(401)를 상세히 나타낸 구성도이며, 레이더 신호 수신부(401)는 송신 안테나(241)에서 송신한 신호 중 이동 물체(601) 및 고정 물체(701) 중 적어도 어느 하나에서 반사된 신호를 수신하는 수신 안테나(441), 수신 안테나(441)의 출력을 증폭하는 앰프(431), 앰프(431)에서 증폭된 신호를 신호 처리부(301)의 제어에 의해 FMCW 레이더 신호 검출부(411) 및 CW 레이더 신호 검출부(421)로 스위치 하는 수신 신호 스위치부(451), FMCW 레이더 신호를 검출하는 FMCW 레이더 신호 검출부(411), 및 CW 레이더 신호를 검출하는 CW 레이더 신호 검출부(421)를 포함하는 것을 특징으로 한다. The radar
즉, 이동 물체(601) 또는 고정 물체(701)에서 반사된 레이더 신호는 수신 안테나(441)에서 수신되어 앰프(431)에서 저잡음 증폭된 후 신호 처리부(301)의 제어에 의해 수신 신호 스위치부(451)에서 FMCW 레이더 신호 검출부(411) 및 CW 레이더 신호 검출부(421)로 분리되며 FMCW 레이더 신호 검출부(411) 및 CW 레이더 신호 검출부(421)에서 레이더 신호를 검출한다. That is, the radar signal reflected by the moving
검출된 신호는 신호 처리부(301)로 전송되어 분석되며 검출된 신호 중 고정 물체(701)에서 반사된 신호는 제거하고 이동 물체(601)에서 반사된 신호만 측정하여 이동 물체(601)의 위치 및 속도를 정확히 판정한다.
The detected signal is transmitted to and analyzed by the
도 5는 도 1의 FMCW를 이용한 레이더 송신 신호(501)와 레이더 송신 신호(501)에 의한 고정 물체(701)의 반사 신호를 나타낸 타이밍도이며, 신호 처리부(301)는 FMCW 레이더 송신 신호(111)를 토대로 고정 물체(701)에서 반사된 신호인 FMCW 레이더 반사 신호(711)를 검출하여 자차와의 거리 차이에 의한 신호 지연 시간(801)과 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수(901)를 측정하는 것을 특징으로 한다. 5 is a timing chart showing a
고정 물체(701)는 자차(101)와 상대적으로 자차(101)의 속도만큼의 차이가 나므로 FMCW 레이더 송신 신호(111)보다 높은 주파수로 검출되며 자차(101)와 고정 물체(701)의 거리 차이만큼 시간 지연되어 검출된다. The fixed
즉, FMCW 레이더 반사 신호(711)는 FMCW 레이더 송신 신호(111)보다 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수(901)만큼 높은 주파수로 검출되고 자차와의 거리 차이에 의한 신호 지연 시간(801)만큼 지연되어 검출되는 특징이 있다.
That is, the FMCW
도 6은 도 1의 FMCW를 이용한 레이더 송신 신호(501)와 자차(101)보다 저속으로 운행하는 이동 물체(601)의 레이더 송신 신호(501)에 의한 반사 신호를 나타낸 타이밍도이며, 신호 처리부(301)는 FMCW 레이더 송신 신호(111)를 토대로 이동 물체(601)에서 반사된 신호인 FMCW 레이더 반사 신호(611)를 검출하여 자차와의 거리 차이에 의한 신호 지연 시간(811)과 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수(911)를 측정하는 것을 특징으로 한다. 6 is a timing chart showing a
이동 물체(601)는 자차(101)와 상대적으로 자차(101)의 속도보다 저속이므로 FMCW 레이더 송신 신호(111)보다 높은 주파수로 검출되며 자차(101)와 이동 물체(601)의 거리 차이만큼 시간 지연되어 검출된다. The moving
즉, FMCW 레이더 반사 신호(611)는 FMCW 레이더 송신 신호(111)보다 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수(911)만큼 높은 주파수로 검출되고 자차와의 거리 차이에 의한 신호 지연 시간(811)만큼 지연되어 검출되는 특징이 있다.
That is, the FMCW
도 7은 도 1의 FMCW를 이용한 레이더 송신 신호(501)와 자차(101)와 등속으로 운행하는 이동 물체(601)의 레이더 송신 신호(501)에 의한 반사 신호를 나타낸 타이밍도이며, 신호 처리부(301)는 FMCW 레이더 송신 신호(111)를 토대로 이동 물체(601)에서 반사된 신호인 FMCW 레이더 반사 신호(621)를 검출하여 자차와의 거리 차이에 의한 신호 지연 시간(821)과 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수(921)를 측정하는 것을 특징으로 한다. 7 is a timing chart showing a
이동 물체(601)는 자차(101)와 등속이므로 FMCW 레이더 송신 신호(111)와 동일한 주파수로 검출되며 자차(101)와 이동 물체(601)의 거리 차이만큼 시간 지연되어 검출된다. The moving
즉, FMCW 레이더 반사 신호(621)는 FMCW 레이더 송신 신호(111)보다 자차와의 거리 차이에 의한 신호 지연 시간(821)만큼 지연되어 검출되는 특징이 있으며, 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수(921)의 값은 0으로 검출된다.
That is, the FMCW
도 8은 도 1의 FMCW를 이용한 레이더 송신 신호(501)와 자차(101)보다 고속으로 운행하는 이동 물체(601)의 레이더 송신 신호(501)에 의한 반사 신호를 나타낸 타이밍도이며, 신호 처리부(301)는 FMCW 레이더 송신 신호(111)를 토대로 이동 물체(601)에서 반사된 신호인 FMCW 레이더 반사 신호(631)를 검출하여 자차와의 거리 차이에 의한 신호 지연 시간(831)과 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수(931)를 측정하는 것을 특징으로 한다. 8 is a timing chart showing a
이동 물체(601)는 자차(101)와 상대적으로 자차(101)의 속도보다 고속이므로 FMCW 레이더 송신 신호(111)보다 낮은 주파수로 검출되며 자차(101)와 이동 물체(601)의 거리 차이만큼 시간 지연되어 검출된다. The moving
즉, FMCW 레이더 반사 신호(631)는 FMCW 레이더 송신 신호(111)보다 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수(931)만큼 낮은 주파수로 검출되고 자차와의 거리 차이에 의한 신호 지연 시간(831)만큼 지연되어 검출되는 특징이 있다.
That is, the FMCW
도 9는 도 1의 CW를 이용한 레이더 송신 신호(501)와 레이더 송신 신호(501)에 의한 이동 물체(601)와 고정 물체(701)의 반사 신호를 나타낸 타이밍도이며, 신호 처리부(301)는 CW 레이더 송신 신호(151)를 토대로 고정 물체(701)에서 반사된 신호인 CW 레이더 반사 신호(751)를 검출하여 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수(951)를 측정하는 것을 특징으로 한다. 신호 처리부(301)는 CW 레이더 송신 신호(151)를 토대로 이동 물체(601)에서 반사된 신호인 CW 레이더 반사 신호(651)를 검출하여 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수(961)를 측정하는 것을 특징으로 한다. 9 is a timing chart showing reflected signals of the moving
이외에도 신호 처리부(301)는 이동 물체(601)의 속도에 따라 자차(101)보다 고속일 경우 자차(101)의 속도보다 낮은 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수(981)로 측정되고 이동 물체(601)의 속도가 자차(101)와 동일할 경우 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수(971)는 영으로 측정된다. The
이때 CW 레이더의 특성상 자차(101)와 고정 물체(701)와의 거리 또는 자차(101)와 이동 물체(601)와의 거리를 측정할 수 없는 단점이 있으나 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수(951), 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수(961), 및 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수(981)는 정확히 측정할 수 있는 장점이 있다.
At this time, due to the characteristic of the CW radar, there is a disadvantage that the distance between the
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 레이더 송신 환경을 나타낸 구성도이며, 도 11 내지 도 17은 도 10을 상세히 설명하기 위한 구성도 및 타이밍도이다. FIG. 10 is a configuration diagram showing a radar transmission environment of a vehicle according to another embodiment of the present invention, and FIGS. 11 to 17 are a configuration diagram and a timing diagram for explaining FIG. 10 in detail.
이하 도 10 내지 도 17을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동 물체 속도 측정 시스템 및 방법을 설명한다. A moving object velocity measurement system and method according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 to 17. FIG.
먼저, 도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자차(102)는 전방으로 레이더 송신 신호(502)를 송신하고 이동 물체(602) 또는 고정 물체(702)에서 반사된 신호를 자차(102)에서 수신하는 환경을 나타낸다. Referring to FIG. 10, a
이동 물체(602)는 자차(102)의 속도 대비 저속, 등속, 및 고속으로 이동할 수 있으며, 이때, 반사된 신호는 레이더 송신 신호(502) 대비 지연시간이 존재하고 도플러 효과에 의해 주파수 편차가 존재한다. 자차(102)는 이러한 지연시간 및 주파수 편차를 측정하여 이동 물체(602)의 위치 및 속도를 판정한다. The moving
한편, 고정 물체(702)에서 반사된 신호는 이동 물체(602)에서 반사된 신호와 혼합되어 자차(102)에 수신되며 자차(102)에서는 이동 물체(602)에서 반사된 신호를 구분하기 위해 고정 물체(702)에서 반사된 신호를 제거한다. The signal reflected by the fixed
이때, 자차(102)의 속도 측정에 오류가 생길 경우 고정 물체(702)에서 반사된 신호를 이동 물체(602)에서 반사된 신호로 잘못 판단할 가능성이 있어 자동으로 주행하는 차량의 경우 심각한 차량의 제어가 행해질 수 있다. At this time, if an error occurs in the speed measurement of the
따라서, 이동 물체(602)에서 반사된 신호만 정확히 측정하기 위해 자차(102)의 속도와 고정 물체(702)에서 반사된 신호의 정확한 속도가 일치하여야 한다. Therefore, in order to accurately measure only the signal reflected from the moving
FMCW 레이더의 경우 송신 주파수가 계속 가변하므로 반사된 레이더 신호로 차량의 속도를 판정하기 어렵다. In the case of FMCW radar, it is difficult to judge the speed of the vehicle by the reflected radar signal because the transmission frequency continuously changes.
한편, CW 레이더의 경우 송신 주파수가 고정되므로 고정 물체에 의한 도플러 주파수 편차는 변하지 않아 정확한 도플러 주파수 편차를 측정할 수 있는 장점이 있다. On the other hand, in the case of a CW radar, since the transmission frequency is fixed, the Doppler frequency deviation due to the fixed object does not change, and the Doppler frequency deviation can be accurately measured.
따라서, CW 레이더에서 고정물체에 의해 반사된 신호를 정확히 측정하여 FMCW에서 측정한 속도 또는 차량 속도 중 어느 하나의 오류를 보정함으로써 정확한 자차(102)의 속도와 FMCW 레이더의 속도를 일치시킬 수 있다.
Therefore, by accurately measuring the signal reflected by the fixed object in the CW radar and correcting any one of the speed or the vehicle speed measured by the FMCW, the speed of the
도 11은 도 10의 자차(102)를 상세히 나타낸 구성도이며, 이동 물체 속도 측정 시스템은 FMCW 레이더 및 CW 레이더 신호를 합하여 동시에 송신하는 레이더 신호 송신부(202), 레이더 신호 송신부(202)에서 송신되어 반사된 FMCW 레이더 및 CW 레이더 신호를 주파수로 분리하여 수신하는 레이더 신호 수신부(402), 및 레이더 신호 송신부(202)를 제어하고 레이더 신호 수신부(402)에서 수신된 신호 중 CW 레이더 신호에서 검출한 속도를 토대로 FMCW 레이더 및 차량 속도 센서의 속도 출력 값 중 어느 하나의 오류를 보정하는 신호 처리부(302)를 포함한다. Fig. 11 is a block diagram showing details of the
레이더 신호 송신부(202)는 신호 처리부(302)의 제어에 의해 주파수가 서로 다른 FMCW 레이더 신호 및 CW 레이더 신호를 동시에 증폭하여 안테나를 통해 고정 물체(702) 및 이동 물체(602)로 송신한다. The radar
고정 물체(702) 및 이동 물체(602)에서 반사된 FMCW 레이더 신호 및 CW 레이더 신호는 레이더 신호 수신부(402)로 안테나를 통해 수신되며 증폭, 주파수 분리 및 검출하여 신호 처리부(302)로 제공된다. The FMCW radar signal and the CW radar signal reflected from the fixed
신호 처리부(302)는 차량 속도 센서로부터 측정된 차량 속도와 레이더 신호 송신부(202)에서 송신한 신호와 레이더 신호 수신부(402)에서 수신된 신호를 비교하여 이동 물체(602)의 정확한 속도를 측정한다. The
이동 물체(602)의 정확한 속도를 측정하기 위해 고정 물체(702)에서 반사된 신호를 제거하여 이동 물체(602)에서 반사된 신호만 측정한다. Only the signal reflected from the moving
이때, 차량의 속도와 FMCW 레이더에 의해 측정된 속도가 정확히 일치하지 않으면 고정 물체(702)에서 반사된 신호를 제거하기 어렵다. At this time, it is difficult to remove the signal reflected from the fixed
따라서, 차량의 속도와 FMCW 레이더에 의해 측정된 속도에 오류가 발생하면 속도 오류 값을 보정하여야 한다. Therefore, if an error occurs in the vehicle speed and the speed measured by the FMCW radar, the speed error value should be corrected.
속도 오류를 보정하기 위해 신호 처리부(302)는 레이더 신호 수신부(402)에서 수신한 CW 레이더의 반사 신호를 분석하여 고정 물체(702)에서 반사된 신호만 측정하여 정확한 차량의 속도를 측정하여 속도 오류를 보정한다. In order to correct the speed error, the
속도 오류를 보정하기 위해, FMCW 레이더에 의해 측정된 속도와 차량 속도 센서에서 측정된 속도 중 CW 레이더에 의해 측정된 속도와 편차가 가장 적은 값으로 기준값을 선정한다. In order to compensate for the speed error, the reference value is selected with the lowest speed and deviation measured by the CW radar among the speed measured by the FMCW radar and the speed measured by the vehicle speed sensor.
즉, FMCW 레이더에 의해 측정된 속도와 CW 레이더에 의해 측정된 속도와의 편차가 차량 속도 센서에서 측정된 속도와 CW 레이더에 의해 측정된 속도와의 편차보다 적을 경우 FMCW 레이더에 의해 측정된 속도와 차량 속도 센서에서 측정된 속도가 일치하도록 차량 속도 센서에서 측정된 속도에 이득을 곱하여 보정한다. That is, when the deviation between the speed measured by the FMCW radar and the speed measured by the CW radar is less than the deviation between the speed measured by the vehicle speed sensor and the speed measured by the CW radar, The speed measured by the vehicle speed sensor is corrected by multiplying the gain by the vehicle speed sensor so that the measured speed is matched.
이와 마찬가지로, 차량 속도 센서에 의해 측정된 속도와 CW 레이더에 의해 측정된 속도와의 편차가 FMCW 레이더에 의해 측정된 속도와 CW 레이더에 의해 측정된 속도와의 편차보다 적을 경우 FMCW 레이더에 의해 측정된 속도와 차량 속도 센서에서 측정된 속도가 일치하도록 FMCW 레이더에 의해 측정된 속도에 이득을 곱하여 보정한다. Similarly, when the deviation between the speed measured by the vehicle speed sensor and the speed measured by the CW radar is less than the deviation between the speed measured by the FMCW radar and the speed measured by the CW radar, The speed measured by the FMCW radar is multiplied by the gain so that the speed matches the speed measured by the vehicle speed sensor.
속도의 보정은 잡음으로 인한 오류를 최소로 하기 위해 이동 평균(moving average)를 사용하며, 신호 처리부(신호 처리부(301))의 처리속도 및 속도 오류 상태에 따라 처리 속도가 다르나 레이더에 보정된 속도를 반영하기 위해서 적어도 1[sec] 이하의 처리 속도로 수행한다.
The speed correction uses a moving average in order to minimize the error caused by the noise. Although the processing speed differs depending on the processing speed and the speed error state of the signal processing unit (the signal processing unit 301) At a processing speed of at least 1 [sec] or less.
도 12는 도 11의 레이더 신호 송신부(202)를 상세히 나타낸 구성도이며, 레이더 신호 송신부(202)는 FMCW 레이더 신호를 발생하는 FMCW 레이더 신호 발생부(212), CW 레이더 신호를 발생하는 CW 레이더 신호 발생부(222), FMCW 레이더 신호 발생부(212)의 출력과 CW 레이더 신호 발생부(222)의 출력을 합하는 송신 신호 결합부(252), 송신 신호 결합부(252)의 출력을 증폭하는 앰프(232), 및 앰프(232)에서 증폭된 신호를 송출하는 송신 안테나(242)를 포함하는 것을 특징으로 한다. The radar
즉, 신호 처리부(302)의 제어에 의해 FMCW 레이더 신호 발생부(212) 또는 CW 레이더 신호 발생부(222)에서 발생한 신호 모두 송신 신호 결합부(252)로 공급되고 송신 신호 결합부(252) 신호는 앰프(232)에서 고출력 증폭되어 송신 안테나(242)를 통해 이동 물체(602) 및 고정 물체(702)로 동시에 송신된다. The signal generated by the FMCW
한편, FMCW 레이더 신호 발생부(212)와 CW 레이더 신호 발생부(222)는 하나의 하드웨어로 구성되거나 두 개의 하드웨어로 별도로 구성할 수 있으며, 앰프(232)와 송신 안테나(242) 사이는 앰프(232)에서 발생하는 불요파를 제거하기 위해 필터가 사용될 수도 있다.
The FMCW radar
도 13은 도 11의 레이더 신호 수신부(402)를 상세히 나타낸 구성도이며, 레이더 신호 수신부(402)는 송신 안테나(242)에서 송신한 신호 중 이동 물체(602) 및 고정 물체(701) 중 적어도 어느 하나에서 반사된 신호를 수신하는 수신 안테나(442), 수신 안테나(442)의 출력을 증폭하는 앰프(432), 앰프(432)에서 증폭된 신호를 주파수로 분리하여 FMCW 레이더 신호 검출부(412)과 CW 레이더 신호 검출부(422)로 공급하는 수신 신호 분리부(452), FMCW 레이더 신호를 검출하는 FMCW 레이더 신호 검출부(412), 및 CW 레이더 신호를 검출하는 CW 레이더 신호 검출부(422)를 포함하는 것을 특징으로 한다. The radar
즉, 이동 물체(602) 또는 고정 물체(702)에서 반사된 레이더 신호는 수신 안테나(442)에서 수신되어 앰프(432)에서 저잡음 증폭된 후 수신 신호 분기부(452)에서 주파수 분리되어 FMCW 레이더 신호 검출부(412) 및 CW 레이더 신호 검출부(422)로 공급되어 검출된다. That is, the radar signal reflected by the moving
검출된 신호는 신호 처리부(302)로 전송되어 고정 물체(702)에서 반사된 신호를 제거하고 이동 물체(602)에서 반사된 신호만 측정하여 이동 물체(602)의 위치 및 속도를 판정한다.
The detected signal is transmitted to the
도 14는 도 10의 CW와 FMCW를 동시 이용한 레이더 송신 신호(502)와 레이더 송신 신호(502)에 의한 고정 물체(701)의 반사 신호를 나타낸 타이밍도이며, 신호 처리부(302)는 FMCW 레이더 송신 신호(112)를 토대로 고정 물체(702)에서 반사된 신호인 FMCW 레이더 반사 신호(712)를 검출하여 자차와의 거리 차이에 의한 신호 지연 시간(802)과 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수(902)를 측정하는 것을 특징으로 한다. 14 is a timing chart showing a
고정 물체(702)는 자차(102)와 상대적으로 자차(102)의 속도만큼의 차이가 나므로 FMCW 레이더 송신 신호(112)보다 높은 주파수로 검출되며 자차(102)와 고정 물체(702)의 거리 차이만큼 시간 지연되어 검출된다. The fixed
즉, FMCW 레이더 반사 신호(712)는 FMCW 레이더 송신 신호(112)보다 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수(902)만큼 높은 주파수로 검출되고 자차와의 거리 차이에 의한 신호 지연 시간(802)만큼 지연되어 검출되는 특징이 있다. That is, the FMCW
한편, CW 레이더에 의해 측정된 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수(952)는 FMCW 레이더에 의해 측정된 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수(902) 또는 자차 속도 센서에 의해 측정된 속도의 속도 오류 보정을 위해 사용한다.
On the other hand, the
도 15는 도 10의 CW와 FMCW를 동시 이용한 레이더 송신 신호(502)와 레이더 송신 신호(502)에 의한 자차(102)보다 저속으로 운행하는 이동 물체(602)의 반사 신호를 나타낸 타이밍도이며, 신호 처리부(302)는 FMCW 레이더 송신 신호(112)를 토대로 이동 물체(602)에서 반사된 신호인 FMCW 레이더 반사 신호(612)를 검출하여 자차와의 거리 차이에 의한 신호 지연 시간(812)과 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수(912)를 측정하는 것을 특징으로 한다. 15 is a timing chart showing a reflection signal of a moving
이동 물체(602)는 자차(102)와 상대적으로 자차(102)의 속도보다 저속이므로 FMCW 레이더 송신 신호(112)보다 높은 주파수로 검출되며 자차(102)와 이동 물체(602)의 거리 차이만큼 시간 지연되어 검출된다. The moving
즉, FMCW 레이더 반사 신호(612)는 FMCW 레이더 송신 신호(112)보다 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수(912)만큼 높은 주파수로 검출되고 자차와의 거리 차이에 의한 신호 지연 시간(812)만큼 지연되어 검출되는 특징이 있다. That is, the FMCW
한편, CW 레이더에 의해 측정된 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수(962)는 FMCW 레이더에 의해 측정된 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수(912) 또는 자차 속도 센서에 의해 측정된 속도의 속도 오류 보정을 위해 사용한다.
On the other hand, the
도 16은 도 10의 CW와 FMCW를 동시 이용한 레이더 송신 신호(502)와 레이더 송신 신호(502)에 의한 자차(102)와 등속으로 운행하는 이동 물체(602)의 반사 신호를 나타낸 타이밍도이며, 신호 처리부(302)는 FMCW 레이더 송신 신호(112)를 토대로 이동 물체(602)에서 반사된 신호인 FMCW 레이더 반사 신호(622)를 검출하여 자차와의 거리 차이에 의한 신호 지연 시간(822)과 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수(922)를 측정하는 것을 특징으로 한다. 16 is a timing chart showing a reflected signal of a moving
이동 물체(602)는 자차(102)와 등속이므로 FMCW 레이더 송신 신호(112)와 동일한 주파수로 검출되며 자차(102)와 이동 물체(602)의 거리 차이만큼 시간 지연되어 검출된다. The moving
즉, FMCW 레이더 반사 신호(622)는 FMCW 레이더 송신 신호(112)보다 자차와의 거리 차이에 의한 신호 지연 시간(822)만큼 지연되어 검출되는 특징이 있으며, 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수(922)의 값은 0으로 검출된다. That is, the FMCW
한편, CW 레이더에 의해 측정된 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수(972)는 FMCW 레이더에 의해 측정된 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수(922) 또는 자차 속도 센서에 의해 측정된 속도의 속도 오류 보정을 위해 사용한다.
On the other hand, the
도 17은 도 10의 CW와 FMCW를 동시 이용한 레이더 송신 신호(502)와 레이더 송신 신호(502)에 의한 자차(102)보다 고속으로 운행하는 이동 물체(602)의 반사 신호를 나타낸 타이밍도이며, 신호 처리부(302)는 FMCW 레이더 송신 신호(112)를 토대로 이동 물체(602)에서 반사된 신호인 FMCW 레이더 반사 신호(632)를 검출하여 자차와의 거리 차이에 의한 신호 지연 시간(832)과 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수(932)를 측정하는 것을 특징으로 한다. 17 is a timing chart showing a reflection signal of a moving
이동 물체(602)는 자차(102)와 상대적으로 자차(102)의 속도보다 고속이므로 FMCW 레이더 송신 신호(112)보다 낮은 주파수로 검출되며 자차(102)와 이동 물체(602)의 거리 차이만큼 시간 지연되어 검출된다. The moving
즉, FMCW 레이더 반사 신호(632)는 FMCW 레이더 송신 신호(112)보다 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수(932)만큼 낮은 주파수로 검출되고 자차와의 거리 차이에 의한 신호 지연 시간(832)만큼 지연되어 검출되는 특징이 있다. That is, the FMCW
한편, CW 레이더에 의해 측정된 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수(982)는 FMCW 레이더에 의해 측정된 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수(932) 또는 자차 속도 센서에 의해 측정된 속도의 속도 오류 보정을 위해 사용한다.
On the other hand, the
도 18은 본 발명에 따른 레이더 속도 측정 오류의 보정을 통해 이동 물체의 속도를 측정하는 순서도이며, 도 19는 도 18을 상세히 설명하기 위한 순서도이다. FIG. 18 is a flow chart for measuring a velocity of a moving object through correction of a radar velocity measurement error according to the present invention, and FIG. 19 is a flowchart for explaining FIG. 18 in detail.
이하 도 18 내지 도 19를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이동 물체 속도 측정 시스템 및 방법을 설명한다. A moving object velocity measurement system and method according to another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 18 to 19. FIG.
먼저, 도 18을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이동 물체 속도 측정 방법은 레이더 속도 측정의 오류를 검출하는 레이더 속도 측정 오류 검출 단계(S100), 레이더 속도 측정 오류 검출 단계(S100)에서 오류가 검출될 경우 CW레이더에서 검출한 속도를 토대로 FMCW에서 검출한 속도 및 차량 속도 센서에서 검출한 속도 중 어느 하나의 속도 출력을 보정하는 레이더 속도 측정 오류 보정 단계(S200), 및 레이더 속도 측정 오류 검출 단계(S100)에서 오류가 없거나 또는 레이더 속도 측정 오류 검출 단계(S100)에서 오류가 있을 경우 레이더 속도 측정 오류 보정 단계(S200)에서 보정된 속도를 토대로 고정 물체에서 반사된 신호를 제거한 후 이동 물체의 속도를 측정하는 이동 물체 속도 추출 단계(S300)를 포함한다. 18, a moving object velocity measuring method according to another exemplary embodiment of the present invention includes a radar velocity measurement error detection step S100 for detecting an error of a radar velocity measurement, a radar velocity measurement error detection step S100, A radar speed measurement error correction step (S200) for correcting a speed output of any one of a speed detected by the FMCW and a speed detected by the vehicle speed sensor based on the speed detected by the CW radar when an error is detected in the radar speed measurement If there is no error in the error detection step S100 or if there is an error in the radar velocity measurement error detection step S100, the signal reflected from the fixed object is removed based on the velocity corrected in the radar velocity measurement error correction step S200, And a moving object velocity extraction step (S300) for measuring the velocity of the object.
레이더 속도 측정 오류 검출 단계(S100)에서 레이더 속도 측정의 오류는 FMCW에서 측정한 속도와 자차 속도 센서에서 측정한 속도에 차이가 있을 경우를 나타낸다. In the radar speed measurement error detection step (S100), the error of the radar speed measurement indicates the difference between the speed measured by the FMCW and the speed measured by the speed sensor.
이때, FMCW에서 측정한 속도는 고정 물체를 통해 측정되는 도플러 주파수를 자차 속도로 환산한 속도이다. In this case, the speed measured by the FMCW is a speed obtained by converting the Doppler frequency measured through the fixed object into the speed of the vehicle.
따라서, 자차의 속도 대비 고정 물체와의 도플러 주파수가 FMCW 레이더의 수신 신호에서 정확히 측정이 되지 않으면 이동 물체에 대한 속도가 정확히 측정되지 않는다. Therefore, if the Doppler frequency of the fixed object with respect to the speed of the car is not accurately measured in the received signal of the FMCW radar, the speed for the moving object is not accurately measured.
고정 물체의 간섭에 의해 이동 물체의 속도가 정확히 측정되지 않을 경우 자동으로 운행하는 차량에 위험한 결과를 초래할 수 있다. If the speed of the moving object is not accurately measured due to the interference of the fixed object, it can cause dangerous results to the vehicle that is automatically operated.
따라서, 이동 물체 속도 추출 단계(S300)에서 이동 물체의 속도 추출은 고정 물체의 속도 데이터를 제거한 후 측정한다.
Accordingly, in the moving object velocity extracting step (S300), the velocity of the moving object is measured after removing the velocity data of the fixed object.
도 19는 도 18의 레이더 속도 측정 오류 보정 단계(S200)를 상세히 나타낸 순서도이며, 레이더 속도 측정 오류 보정 단계(S200)는 CW 레이더에 의해 고정 물체의 속도를 측정하는 CW 레이더에 의한 차량 속도 추출 단계(S210), FMCW 레이더에 의해 측정된 고정 물체의 속도와 CW 레이더에 의한 차량 속도 추출 단계(S210)에서 측정된 속도를 비교하는 FMCW 레이더에 의한 차량 속도 비교 단계(S220), 차량 속도 센서에 의해 측정된 차량 속도와 CW 레이더에 의한 차량 속도 추출 단계(S210)에서 측정된 속도를 비교하는 차량 속도 센서에 의한 속도 비교 단계(S230), 및 FMCW 레이더에 의한 차량 속도 비교 단계(S220)에서 비교된 값과 차량 속도 센서에 의한 속도 비교 단계(S230)에서 비교된 값 중 비교값이 적은 속도를 기준 값으로 하여 FMCW 레이더에 의해 측정된 속도 및 차량 속도 센서에 의해 측정된 차량 속도 중 어느 하나의 차량 속도에 이득을 조절하여 기준 값과 동일하도록 보정하는 차량 속도 오류 보정 단계(S240)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
FIG. 19 is a detailed flowchart of a radar velocity measurement error correction step (S200) of FIG. 18, wherein the radar velocity measurement error correction step (S200) comprises a CW radar and a CW radar (S210), comparing the speed of the fixed object measured by the FMCW radar with the speed measured in the vehicle speed extraction step (S210) by the CW radar (S220) A speed comparison step S230 by the vehicle speed sensor comparing the measured vehicle speed with the speed measured in the vehicle speed extraction step S210 by the CW radar, and a comparison of the vehicle speed comparison step S220 by the FMCW radar And the speed measured by the vehicle speed sensor (S230), the speed and the vehicle speed measured by the FMCW radar Adjusting the gain to any one of the vehicle speed of the vehicle speed measured by the standing and is characterized in that it comprises a reference value, the vehicle speed error correction step (S240) is corrected to be equal to the.
이상과 같이 본 발명에 따른 이동 물체 속도 측정 시스템 및 방법은 레이더 차량 속도 측정 오류를 보정하는 장점이 있으며, 레이더 차량 속도 오류 보정에 의해 고정 물체에 의한 간섭을 줄이고 이동 물체만 검출하여 이동 물체의 속도 측정 정확도를 높일 수 있는 효과가 있다. As described above, the system and method for moving object velocity measurement according to the present invention have an advantage of correcting a radar vehicle speed measurement error. By correcting radar vehicle speed error, interference by a fixed object is reduced and only a moving object is detected, The measurement accuracy can be improved.
Claims (14)
상기 레이더 신호 송신부에서 송신되어 반사된 상기 FMCW 레이더 또는 상기 CW 레이더 신호를 선택적으로 수신하는 레이더 신호 수신부; 및
상기 레이더 신호 송신부를 제어하고 상기 레이더 신호 수신부에서 수신된 신호 중 상기 CW 레이더 신호에서 검출한 속도를 토대로 상기 FMCW 레이더 및 차량 속도 센서의 속도 출력 값 중 어느 하나의 오류를 보정하는 신호 처리부;를 포함하고,
상기 신호 처리부는,
상기 FMCW 레이더 송신 신호를 토대로 고정 물체에서 반사된 신호인 FMCW 레이더 반사 신호를 검출하여 자차와의 거리 차이에 의한 신호 지연 시간과 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수를 측정하는 것을 특징으로 하는, 이동 물체 속도 측정 시스템. A radar signal transmitting unit for selectively transmitting a signal of either the FMCW radar or the CW radar;
A radar signal receiver for selectively receiving the FMCW radar or the CW radar signal transmitted and reflected by the radar signal transmitter; And
And a signal processing unit for controlling the radar signal transmitting unit and correcting any one of the speed output values of the FMCW radar and the vehicle speed sensor based on the speed detected from the CW radar signal among the signals received by the radar signal receiving unit and,
The signal processing unit,
Detecting a FMCW radar reflection signal, which is a signal reflected from a fixed object, based on the FMCW radar transmission signal, and measuring a Doppler frequency due to a speed difference between the signal delay time and the own vehicle based on the distance difference with the vehicle. Object velocity measurement system.
상기 레이더 신호 송신부에서 송신되어 반사된 상기 FMCW 레이더 또는 상기 CW 레이더 신호를 선택적으로 수신하는 레이더 신호 수신부; 및
상기 레이더 신호 송신부를 제어하고 상기 레이더 신호 수신부에서 수신된 신호 중 상기 CW 레이더 신호에서 검출한 속도를 토대로 상기 FMCW 레이더 및 차량 속도 센서의 속도 출력 값 중 어느 하나의 오류를 보정하는 신호 처리부;를 포함하고,
상기 신호 처리부는,
상기 FMCW 레이더 송신 신호를 토대로 이동 물체에서 반사된 신호인 FMCW 레이더 반사 신호를 검출하여 자차와의 거리 차이에 의한 신호 지연 시간과 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수를 측정하는 것을 특징으로 하는, 이동 물체 속도 측정 시스템. A radar signal transmitting unit for selectively transmitting a signal of either the FMCW radar or the CW radar;
A radar signal receiver for selectively receiving the FMCW radar or the CW radar signal transmitted and reflected by the radar signal transmitter; And
And a signal processing unit for controlling the radar signal transmitting unit and correcting any one of the speed output values of the FMCW radar and the vehicle speed sensor based on the speed detected from the CW radar signal among the signals received by the radar signal receiving unit and,
The signal processing unit,
Detecting a FMCW radar return signal, which is a signal reflected from a moving object, based on the FMCW radar transmission signal, and measuring a Doppler frequency due to a difference between a signal delay time and a difference between the signal delay time and the own vehicle, Object velocity measurement system.
상기 레이더 신호 송신부에서 송신되어 반사된 상기 FMCW 레이더 또는 상기 CW 레이더 신호를 선택적으로 수신하는 레이더 신호 수신부; 및
상기 레이더 신호 송신부를 제어하고 상기 레이더 신호 수신부에서 수신된 신호 중 상기 CW 레이더 신호에서 검출한 속도를 토대로 상기 FMCW 레이더 및 차량 속도 센서의 속도 출력 값 중 어느 하나의 오류를 보정하는 신호 처리부;를 포함하고,
상기 신호 처리부는,
CW 레이더 송신 신호를 토대로 고정 물체에서 반사된 신호인 CW 레이더 반사 신호를 검출하여 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수를 측정하는 것을 특징으로 하는 이동 물체 속도 측정 시스템. A radar signal transmitting unit for selectively transmitting a signal of either the FMCW radar or the CW radar;
A radar signal receiver for selectively receiving the FMCW radar or the CW radar signal transmitted and reflected by the radar signal transmitter; And
And a signal processing unit for controlling the radar signal transmitting unit and correcting any one of the speed output values of the FMCW radar and the vehicle speed sensor based on the speed detected from the CW radar signal among the signals received by the radar signal receiving unit and,
The signal processing unit,
Wherein the Doppler frequency is measured by detecting the CW radar reflection signal, which is a signal reflected from the fixed object, based on the CW radar transmission signal, and thereby the velocity difference between the object and the vehicle.
상기 레이더 신호 송신부에서 송신되어 반사된 상기 FMCW 레이더 또는 상기 CW 레이더 신호를 선택적으로 수신하는 레이더 신호 수신부; 및
상기 레이더 신호 송신부를 제어하고 상기 레이더 신호 수신부에서 수신된 신호 중 상기 CW 레이더 신호에서 검출한 속도를 토대로 상기 FMCW 레이더 및 차량 속도 센서의 속도 출력 값 중 어느 하나의 오류를 보정하는 신호 처리부;를 포함하고,
상기 신호 처리부는,
상기 CW 레이더 송신 신호를 토대로 이동 물체에서 반사된 신호인 CW 레이더 반사 신호를 검출하여 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수를 측정하는 것을 특징으로 하는 이동 물체 속도 측정 시스템. A radar signal transmitting unit for selectively transmitting a signal of either the FMCW radar or the CW radar;
A radar signal receiver for selectively receiving the FMCW radar or the CW radar signal transmitted and reflected by the radar signal transmitter; And
And a signal processing unit for controlling the radar signal transmitting unit and correcting any one of the speed output values of the FMCW radar and the vehicle speed sensor based on the speed detected from the CW radar signal among the signals received by the radar signal receiving unit and,
The signal processing unit,
Wherein the Doppler frequency is measured by detecting a CW radar reflection signal, which is a signal reflected from a moving object, based on the CW radar transmission signal to thereby calculate a velocity difference between the object and the vehicle.
상기 레이더 신호 송신부는,
FMCW 레이더 신호를 발생하는 FMCW 레이더 신호 발생부;
CW 레이더 신호를 발생하는 CW 레이더 신호 발생부;
상기 FMCW 레이더 신호 발생부의 출력과 상기 CW 레이더 신호 발생부의 출력 중 어느 하나를 선택하는 송신 신호 스위치부;
상기 송신 신호 스위치부의 출력을 증폭하는 앰프; 및
상기 앰프에서 증폭된 신호를 송출하는 송신 안테나;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 물체 속도 측정 시스템. 5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the radar signal transmitter comprises:
An FMCW radar signal generator for generating an FMCW radar signal;
A CW radar signal generator for generating a CW radar signal;
A transmission signal switch for selecting either the output of the FMCW radar signal generator or the output of the CW radar signal generator;
An amplifier for amplifying an output of the transmission signal switch unit; And
And a transmission antenna for transmitting the amplified signal from the amplifier.
상기 레이더 신호 수신부는,
상기 레이더 신호 송신부에서 송신한 신호 중 이동 물체 및 고정 물체 중 적어도 어느 하나에서 반사된 신호를 수신하는 수신 안테나;
상기 수신 안테나의 출력을 증폭하는 앰프;
상기 앰프에서 증폭된 신호를 상기 신호 처리부의 제어에 의해 FMCW 레이더 신호 검출부 및 CW 레이더 신호 검출부로 스위치 하는 수신 신호 스위치부;
FMCW 레이더 신호를 검출하는 상기 FMCW 레이더 신호 검출부; 및
CW 레이더 신호를 검출하는 상기 CW 레이더 신호 검출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 물체 속도 측정 시스템. 5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the radar signal receiver comprises:
A receiving antenna for receiving a signal reflected from at least one of a moving object and a fixed object among the signals transmitted from the radar signal transmitter;
An amplifier for amplifying an output of the reception antenna;
A receiving signal switch unit for switching the signal amplified by the amplifier to the FMCW radar signal detecting unit and the CW radar signal detecting unit under the control of the signal processing unit;
The FMCW radar signal detection unit detecting an FMCW radar signal; And
And a CW radar signal detector for detecting a CW radar signal.
상기 레이더 신호 송신부에서 송신되어 반사된 상기 FMCW 레이더 및 상기 CW 레이더 신호를 주파수로 분리하여 수신하는 레이더 신호 수신부; 및
상기 레이더 신호 송신부를 제어하고 상기 레이더 신호 수신부에서 수신된 신호 중 상기 CW 레이더 신호에서 검출한 속도를 토대로 상기 FMCW 레이더 및 차량 속도 센서의 속도 출력 값 중 어느 하나의 오류를 보정하는 신호 처리부;를 포함하는 이동 물체 속도 측정 시스템. A radar signal transmission unit for transmitting the FMCW radar and the CW radar signals together;
A radar signal receiver for separating and receiving the FMCW radar signal and the CW radar signal transmitted by the radar signal transmitter and reflected by the frequency; And
And a signal processing unit for controlling the radar signal transmitting unit and correcting any one of the speed output values of the FMCW radar and the vehicle speed sensor based on the speed detected from the CW radar signal among the signals received by the radar signal receiving unit Moving object velocity measuring system.
상기 레이더 신호 송신부는,
FMCW 레이더 신호를 발생하는 FMCW 레이더 신호 발생부;
CW 레이더 신호를 발생하는 CW 레이더 신호 발생부;
상기 FMCW 레이더 신호 발생부의 출력과 상기 CW 레이더 신호 발생부의 출력을 합하는 송신 신호 결합부;
상기 송신 신호 결합부의 출력을 증폭하는 앰프; 및
상기 앰프에서 증폭된 신호를 송출하는 송신 안테나;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 물체 속도 측정 시스템. 9. The method of claim 8,
Wherein the radar signal transmitter comprises:
An FMCW radar signal generator for generating an FMCW radar signal;
A CW radar signal generator for generating a CW radar signal;
A transmission signal combining unit for combining the output of the FMCW radar signal generator and the output of the CW radar signal generator;
An amplifier for amplifying an output of the transmission signal combining unit; And
And a transmission antenna for transmitting the amplified signal from the amplifier.
상기 레이더 신호 수신부는,
상기 레이더 신호 송신부에서 송신한 신호 중 이동 물체 및 고정 물체 중 적어도 어느 하나에서 반사된 신호를 수신하는 수신 안테나;
상기 수신 안테나의 출력을 증폭하는 앰프;
상기 앰프에서 증폭된 신호를 주파수로 분리하여 FMCW 레이더 신호 검출부와 CW 레이더 신호 검출부로 공급하는 수신 신호 분리부;
FMCW 레이더 신호를 검출하는 상기 FMCW 레이더 신호 검출부; 및
CW 레이더 신호를 검출하는 상기 CW 레이더 신호 검출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 물체 속도 측정 시스템. 9. The method of claim 8,
Wherein the radar signal receiver comprises:
A receiving antenna for receiving a signal reflected from at least one of a moving object and a fixed object among the signals transmitted from the radar signal transmitter;
An amplifier for amplifying an output of the reception antenna;
A reception signal separation unit for separating the signal amplified by the amplifier into frequencies and supplying the signals to the FMCW radar signal detection unit and the CW radar signal detection unit;
The FMCW radar signal detection unit detecting an FMCW radar signal; And
And a CW radar signal detector for detecting a CW radar signal.
상기 신호 처리부는,
상기 FMCW 레이더 송신 신호를 토대로 고정 물체에서 반사된 신호인 FMCW 레이더 반사 신호를 검출하여 자차와의 거리 차이에 의한 신호 지연 시간과 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수를 측정하는 것을 특징으로 하는 이동 물체 속도 측정 시스템. 9. The method of claim 8,
The signal processing unit,
And detects a FMCW radar reflection signal, which is a signal reflected from a fixed object, based on the FMCW radar transmission signal, and measures a Doppler frequency due to a speed difference between the signal delay time and the own vehicle by a distance difference with the vehicle. Speed measurement system.
상기 신호 처리부는,
상기 FMCW 레이더 송신 신호를 토대로 상기 이동 물체에서 반사된 신호인 FMCW 레이더 반사 신호를 검출하여 자차와의 거리 차이에 의한 신호 지연 시간과 자차와의 속도 차이에 의한 도플러 주파수를 측정하는 것을 특징으로 하는 이동 물체 속도 측정 시스템. 9. The method of claim 8,
The signal processing unit,
Detecting a FMCW radar reflection signal, which is a signal reflected from the moving object, based on the FMCW radar transmission signal, and measuring a Doppler frequency due to a speed difference between the signal delay time and the own vehicle based on a distance difference from the FMCW radar reflection signal. Object velocity measurement system.
상기 레이더 속도 측정 오류 검출 단계에서 오류가 검출될 경우 CW레이더에서 검출한 속도를 토대로 FMCW에서 검출한 속도 및 차량 속도 센서에서 검출한 속도 중 어느 하나의 속도 출력을 보정하는 레이더 속도 측정 오류 보정 단계; 및
상기 레이더 속도 측정 오류 검출 단계에서 오류가 없거나 또는 상기 레이더 속도 측정 오류 검출 단계에서 오류가 있을 경우 상기 레이더 속도 측정 오류 보정 단계에서 보정된 속도를 토대로 고정 물체에서 반사된 신호를 제거한 후 이동 물체의 속도를 측정하는 이동 물체 속도 추출 단계;를 포함하는 이동 물체 속도 측정 방법. A radar velocity measurement error detection step of detecting an error of the radar velocity measurement;
A radar velocity measurement error correction step of correcting one of a speed detected by the FMCW and a speed detected by the vehicle speed sensor based on the speed detected by the CW radar when an error is detected in the radar speed measurement error detection step; And
If there is no error in the radar velocity measurement error detection step or if there is an error in the radar velocity measurement error detection step, the signal reflected from the fixed object is removed based on the velocity corrected in the radar velocity measurement error correction step, And a moving object velocity measurement step of measuring the moving object velocity.
상기 레이더 속도 측정 오류 보정 단계는,
CW 레이더에 의해 고정 물체의 속도를 측정하는 CW 레이더에 의한 차량 속도 추출 단계;
FMCW 레이더에 의해 측정된 고정 물체의 속도와 상기 CW 레이더에 의한 차량 속도 추출 단계에서 측정된 속도를 비교하는 FMCW 레이더에 의한 차량 속도 비교 단계;
차량 속도 센서에 의해 측정된 차량 속도와 상기 CW 레이더에 의한 차량 속도 추출 단계에서 측정된 속도를 비교하는 차량 속도 센서에 의한 속도 비교 단계; 및
상기 FMCW 레이더에 의한 차량 속도 비교 단계에서 비교된 값과 상기 차량 속도 센서에 의한 속도 비교 단계에서 비교된 값 중 비교값이 적은 속도를 기준 값으로 하여 상기 FMCW 레이더에 의해 측정된 속도 및 상기 차량 속도 센서에 의해 측정된 차량 속도 중 어느 하나의 차량 속도에 이득을 조절하여 상기 기준 값과 동일하도록 보정하는 차량 속도 오류 보정 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 물체 속도 측정 방법.14. The method of claim 13,
Wherein the radar velocity measurement error correction step comprises:
A vehicle speed extracting step by a CW radar that measures the speed of a fixed object by a CW radar;
Comparing the speed of the fixed object measured by the FMCW radar with the speed measured by the CW radar in the vehicle speed extracting step;
A speed comparing step of comparing a vehicle speed measured by the vehicle speed sensor and a speed measured in the vehicle speed extracting step by the CW radar; And
Wherein the FMCW radar and the FMCW radar are used to calculate a speed and a speed of the vehicle based on the speed of the FMCW radar and the speed of the FMCW radar, And a vehicle speed error correcting step of correcting the gain to be equal to the reference value by adjusting the gain to any of the vehicle speeds measured by the sensor.
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