KR102316615B1 - System For Obtaining Information Using Radar And Method Thereof - Google Patents

System For Obtaining Information Using Radar And Method Thereof Download PDF

Info

Publication number
KR102316615B1
KR102316615B1 KR1020200010252A KR20200010252A KR102316615B1 KR 102316615 B1 KR102316615 B1 KR 102316615B1 KR 1020200010252 A KR1020200010252 A KR 1020200010252A KR 20200010252 A KR20200010252 A KR 20200010252A KR 102316615 B1 KR102316615 B1 KR 102316615B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
radar
target
fixed target
signal
monitoring area
Prior art date
Application number
KR1020200010252A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20210096788A (en
Inventor
강용구
Original Assignee
주식회사 파이알
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 파이알 filed Critical 주식회사 파이알
Priority to KR1020200010252A priority Critical patent/KR102316615B1/en
Publication of KR20210096788A publication Critical patent/KR20210096788A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102316615B1 publication Critical patent/KR102316615B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50Systems of measurement based on relative movement of target
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/4004Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system
    • G01S7/4008Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system of transmitters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/4004Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system
    • G01S7/4008Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system of transmitters
    • G01S7/4013Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system of transmitters involving adjustment of the transmitted power
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/41Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00 using analysis of echo signal for target characterisation; Target signature; Target cross-section
    • G01S7/415Identification of targets based on measurements of movement associated with the target

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 레이더의 감시 영역을 통행하는 이동표적의 정보를 수집하는 정보 수집장치, 상기 감시 영역에 노출되어 매설된 고정표적을 포함한다. 정보 수집장치는 레이더의 송신 신호가 고정표적과 이동표적에 의해 반사되어 수신된 신호를 분석하여 이동표적을 인식하되, 레이더 송신 신호가 이동표적에 의해 차단되어 고정표적이 미검출된 후 이동표적이 감시 영역을 벗어나 고정표적이 다시 노출되면 이동표적의 통행 여부를 확정한다.The present invention includes an information collecting device for collecting information on a moving target passing through a radar monitoring area, and a fixed target exposed and buried in the monitoring area. The information collecting device recognizes the moving target by analyzing the signal received after the radar transmission signal is reflected by the fixed target and the moving target, but the moving target is not detected after the radar transmission signal is blocked by the moving target If the fixed target is exposed again after leaving the monitoring area, it is confirmed whether the moving target is passing or not.

Description

레이더를 이용한 정보 수집 시스템 및 방법{System For Obtaining Information Using Radar And Method Thereof}System For Obtaining Information Using Radar And Method Thereof

본 발명은 레이더를 이용한 정보 수집 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레이더와 기준점 역할을 하는 고정표적을 이용하여 감시 영역을 통과하는 이동표적을 정확하게 감지하고 설치 비용을 줄일 수 있는 레이더를 이용한 정보 수집 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system for collecting information using radar and a method therefor, and more particularly, to a radar capable of accurately detecting a moving target passing through a surveillance area using a radar and a fixed target serving as a reference point and reducing installation cost. It relates to an information collection system and method used therefor.

발전소, 제철소 등 열악한 작업 환경에서 활동하는 사용자의 안전사고가 빈번하게 발생하고 있어 위험 지역에 설치된 감지기를 이용하여 물체(이동표적)을 감시하여 무단 통행을 통제하기 위한 다양한 기술이 개발되고 있다.Because safety accidents of users working in harsh working environments such as power plants and steel mills occur frequently, various technologies are being developed to control unauthorized passage by monitoring objects (moving targets) using detectors installed in hazardous areas.

현재 카메라를 이용하여 도로를 주행하는 차량을 촬영하여 차량의 과속 여부를 단속하는 무인 과속단속 시스템이 사용되고 있다. Currently, an unmanned speed enforcement system is being used to control whether the vehicle is speeding by photographing a vehicle traveling on the road using a camera.

무인 과속단속 시스템에서는 레이저, 루프센서와 같은 물리적인 센서를 사용하는 것이 일반적이며, 루프 센서를 사용하는 것이 더욱 일반적이다. 루프 센서를 소정의 두 지점에 설치하고, 두 지점을 통과하는 차량을 감지하고, 두 지점 사이의 차량의 통과 시간 및 센서 사이의 거리를 이용하여 속도를 산출한다. 그런데 루프센서는 도로의 포장 상태와 사용되는 자재에 따라 인덕턴스 변화에 많은 영향을 받는 제약 사항이 있고, 시공상의 부실 등으로 인해 현저한 성능 차이가 있으며, 도로 공사 등과 같은 도로상의 작업으로 인해 단선되는 문제점을 가진다. In unmanned speed enforcement systems, it is common to use physical sensors such as lasers and loop sensors, and it is more common to use loop sensors. A loop sensor is installed at two predetermined points, a vehicle passing through the two points is sensed, and a speed is calculated using a transit time of the vehicle between the two points and a distance between the sensors. However, the loop sensor has limitations that are greatly affected by changes in inductance depending on the pavement condition of the road and the materials used, there is a significant performance difference due to poor construction, etc. have

물리적인 센서를 사용하지 않고 카메라로 촬영한 영상을 처리하는 기술을 이용하거나 초음파를 이용하여 통행 차량 정보를 수집하는 기술은 기후 변화에 취약한 단점을 가지고 있다.Technology that processes images captured by a camera without using a physical sensor or collects vehicle information using ultrasonic waves has disadvantages in being vulnerable to climate change.

기후 변화나 도로 환경에 영향을 받지 않고 차량의 속도, 점유 시간, 점유율, 차량의 길이를 감지하는 기술이 새롭게 제안되고 있다. 예를 들어 한국등록특허 제10-1229028호에서는 레이더로부터 감지되는 레이더 신호를 이용하여 차량을 검출하고 지자기 센서로부터 감지되는 자기장 신호를 패턴 인식하여 레이더를 통한 차량 검출결과와 지자기 센서를 통한 패턴 인식 결과를 연동하여 차량의 교통정보를 검출하는 기술이 개시되어 있다. 다른 예로서 한국등록특허 제10-1916660호에서는 레이더에 의해 차량의 대수가 오인식되는 경우 차량의 길이를 측정하는 적외선 센서를 이용하여 차량대수를 보정함으로써 차량 인식 오류를 해결하는 기술이 개시되어 있다.A new technology has been proposed that detects vehicle speed, occupancy time, occupancy, and vehicle length without being affected by climate change or road environment. For example, in Korean Patent Registration No. 10-1229028, a vehicle is detected using a radar signal detected from a radar and a magnetic field signal detected from a geomagnetic sensor is pattern recognized, and a vehicle detection result through radar and a pattern recognition result through a geomagnetic sensor are detected. A technology for detecting vehicle traffic information by interlocking the As another example, Korean Patent Registration No. 10-1916660 discloses a technique for resolving vehicle recognition errors by correcting the number of vehicles using an infrared sensor that measures the length of a vehicle when the number of vehicles is misrecognized by radar.

그러나 상기 특허문헌들에서는 레이더 이외에 지자기 센서 또는 적외선 센서를 사용하는 방식을 적용하고 있기 때문에, 레이더 신호와 센서 신호를 연동시키는 기술이 충족될 때 정확한 통과 차량의 정보를 획득할 수 있을 뿐 아니라 센서의 시공 작업으로 인해 설치 비용이 증가하고 교체수요에 따른 비용 부담이 따르게 된다. 또한 이물질이나 곤충에 의한 센서가 오동작을 유발할 수 있는 문제점이 있다.However, since the above patent documents apply a method of using a geomagnetic sensor or an infrared sensor in addition to the radar, when the technology for linking the radar signal and the sensor signal is satisfied, it is possible to obtain accurate information of the passing vehicle as well as the sensor Due to the construction work, the installation cost increases and the cost burden according to the replacement demand follows. In addition, there is a problem that the sensor by foreign substances or insects may cause a malfunction.

물리적인 센서를 사용하지 않고 레이더만을 이용하여 차량을 감지하는 기술이 개시되어 있으나, 도 1의 (a)와 같이 전방 차량(v1) 뒤에 형성되는 음영지역(H)에서 따라오는 후방 차량(v2)이 가려지거나 도 1의 (b)와 같이 전방 차량(v1)의 후미에 가깝게 따라오는 후방 차량(v2)의 선두를 구별하기 어려운 경우 레이더(10)가 차량을 인식하지 못하게 된다. 또한 도 1의 (c)와 같이 감시 영역 내에 위치하는 전방 차량(v1)과 후방 차량(v2)이 매우 가깝게 통행하는 경우에는 레이더(10)의 낮은 각분해능으로 인하여 통과 차량을 정확하게 인식하지 못하는 오인식이 발생되는 문제점이 있다.Although a technology for detecting a vehicle using only radar without using a physical sensor is disclosed, a rear vehicle v2 following from a shadow area H formed behind a front vehicle v1 as shown in FIG. When this is hidden or it is difficult to distinguish the head of the rear vehicle v2 that follows closely the rear of the front vehicle v1 as shown in FIG. 1B , the radar 10 does not recognize the vehicle. Also, when the front vehicle v1 and the rear vehicle v2 located in the monitoring area pass very closely as shown in FIG. There is a problem that this occurs.

한국등록특허 제10-1229028호(2013년01월28일 등록)Korean Patent Registration No. 10-1229028 (Registered on January 28, 2013) 한국등록특허 제10-1916660호(2018년11월02일 등록)Korean Patent Registration No. 10-1916660 (Registered on November 02, 2018)

없음does not exist

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 레이더의 감시 영역을 통행하는 이동표적을 정확하게 감지할 수 있는 레이더를 이용한 정보 수집 시스템 및 방법을 제공함에 있다. The present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an information collection system and method using a radar capable of accurately detecting a moving target passing through a surveillance area of the radar.

본 발명의 다른 목적은 태풍이나 진동에 의해 흔들리는 레이더의 위치를 보상함으로써 수집 정보의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 레이더를 이용한 정보 수집 시스템 및 방법을 제공함에 있다. Another object of the present invention is to provide an information collection system and method using a radar that can improve the reliability of collected information by compensating for a position of the radar shaken by a typhoon or vibration.

상기 목적을 달성하기 위한 레이더를 이용한 정보 수집 시스템은, 레이더의 감시 영역을 통행하는 이동표적의 정보를 수집하는 정보 수집장치; 상기 감시 영역에 노출되어 매설된 고정표적;을 포함하되, 상기 정보 수집장치는 레이더의 송신 신호가 고정표적과 이동표적에 의해 반사되어 수신된 신호를 분석하여 이동표적을 인식하되, 레이더 송신 신호가 이동표적에 의해 차단되어 고정표적이 미검출된 후 이동표적이 감시 영역을 벗어나 고정표적이 다시 노출되면 이동표적의 통행 여부를 확정하는 것을 특징으로 한다.An information collection system using a radar for achieving the above object includes: an information collection device for collecting information of a moving target passing through a monitoring area of the radar; A fixed target exposed and buried in the monitoring area; including, wherein the information collecting device recognizes a moving target by analyzing a signal received after a radar transmission signal is reflected by a fixed target and a moving target, but the radar transmission signal is It is characterized in that it is determined whether the moving target passes when the moving target leaves the monitoring area and the fixed target is exposed again after being blocked by the moving target and the fixed target is not detected.

또한 상기 고정표적은 금속 재질의 평판인 것을 특징으로 한다.In addition, the fixed target is characterized in that it is a flat plate made of a metal material.

또한 상기 고정표적은 레이더의 수직 방향 아래쪽에 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the fixed target is characterized in that it is installed vertically below the radar.

또한 상기 정보 수집장치는 고정표적에 의해 반사된 신호를 분석하는 디지털신호 처리부를 포함하되, 상기 디지털신호 처리부는 상기 고정표적에 대한 위치 좌표와 고정표적으로부터의 반사된 수신신호의 세기에 대한 고정표적 정보를 바탕으로 고정표적의 위치 좌표와 레이더 송신 신호의 세기를 영점 조정하는 위치 보상부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the information collection device includes a digital signal processing unit for analyzing the signal reflected by the fixed target, wherein the digital signal processing unit is a fixed target for the position coordinates for the fixed target and the strength of the received signal reflected from the fixed target It characterized in that it includes a position compensator for zero-adjusting the position coordinates of the fixed target and the intensity of the radar transmission signal based on the information.

상기 목적을 달성하기 위한 레이더를 이용한 정보 수집 방법은, 구조물에 설치된 레이더의 송신 안테나를 통해 감시 영역으로 신호를 송신하는 단계; 상기 감시 영역에 있는 고정표적과 이동표적에 의해 반사되는 신호를 레이더의 수신 안테나를 통해 수신하는 단계; 상기 수신 안테나를 통해 수신된 신호를 분석하는 디지털신호 처리부가 이동표적에 의해 고정표적이 미검출된 후 다시 검출되는 경우 이동표적의 통행 여부를 확정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method of collecting information using a radar for achieving the above object includes: transmitting a signal to a monitoring area through a transmission antenna of a radar installed in a structure; Receiving a signal reflected by a fixed target and a moving target in the surveillance area through a receiving antenna of the radar; and determining whether the moving target passes when the digital signal processing unit that analyzes the signal received through the reception antenna detects the fixed target after not being detected by the moving target.

또한 상기 고정표적의 위치 좌표와 고정표적에 의해 반사되는 신호의 세기에 대한 정보를 바탕으로 상기 고정표적의 위치 좌표와 레이더의 신호 세기를 영점 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, it characterized in that it comprises the step of zero-adjusting the position coordinates of the fixed target and the signal strength of the radar based on the information on the strength of the signal reflected by the fixed target position coordinates and the fixed target.

또한 상기 영점 조정 단계에서 고정표적의 위치를 검색한 결과 설정 정보와 다르면 고정표적에 대한 위치 좌표를 변경하는 것을 특징으로 한다.In addition, if the result of searching for the position of the fixed target in the zero adjustment step is different from the setting information, it is characterized in that the position coordinates for the fixed target are changed.

본 발명은 음영지역에 있는 이동표적과, 가까이 붙어서 통행하는 이동표적들을 정확하게 인식하고, 고정표적의 위치 좌표와 레이더의 신호 세기를 영점 조정하여 수집 정보의 신뢰성을 향상할 수 있다.According to the present invention, it is possible to accurately recognize a moving target in a shaded area and a moving target passing close to each other, and to improve the reliability of the collected information by adjusting the position coordinates of the fixed target and the signal strength of the radar to zero.

본 발명은 감시 영역에 매설된 고정표적을 이용하므로 시공이 간단하고 비용 부담을 줄이고, 기후 변화나 도로 환경에 영향이 배제시킬 수 있고 교체 및 수리 작업이 용이한 효과가 있다.Since the present invention uses a fixed target buried in the monitoring area, the construction is simple, the cost burden is reduced, the influence on climate change or the road environment can be excluded, and replacement and repair work are easy.

도 1은 종래기술에 따른 이동표적의 검출 동작을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 레이더를 이요한 정보 수집 시스템의 구성을 예시적으로 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 따른 레이더를 이용한 정보 수집 시스템의 블록 구성도,
도 4 내지 도 11은 본 발명에 따른 레이더를 이용한 정보 수집 시스템이 정보 수집하기 위한 각각의 경우를 예시적으로 나타낸 도면,
도 12는 본 발명에 따른 레이더를 이용한 정보 수집 방법을 설명하기 위한 흐름도.
1 is a view for explaining a detection operation of a moving target according to the prior art;
2 is a diagram showing the configuration of an information collection system using a radar according to the present invention by way of example;
3 is a block diagram of an information collection system using a radar according to the present invention;
4 to 11 are views exemplarily showing each case for the information collection system using a radar according to the present invention to collect information;
12 is a flowchart illustrating a method for collecting information using a radar according to the present invention.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명함으로써 본 발명을 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Hereinafter, the present invention will be described by describing embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in each figure indicate like elements. Also, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated.

본 발명은 발전소, 제철소 등 열악한 작업 환경에서 활동하는 사용자의 안전사고를 방지할 의도로 감시 영역에 설치되어 통행하는 작업자를 통제하는 것에 적용할 수 있다. 또한 본 발명의 실시예에서는 교차로, 고속도로 등 각종 도로를 주행하는 이동표적으로 통행 차량의 정보를 수집하는 경우를 설명하기로 한다. The present invention can be applied to controlling a worker installed in a monitoring area with the intention of preventing a safety accident of a user who is active in a poor working environment such as a power plant or a steel mill. In addition, in the embodiment of the present invention, a case in which information of passing vehicles is collected as a moving target traveling on various roads such as intersections and highways will be described.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 레이더를 이용한 정보 수집 시스템은 기둥과 같은 구조물에 거치된 캐비넷(250)에 수납된 레이더를 이용하여 통행 차량을 감지하는 정보 수집장치(200), 레이더의 감시 영역(K)에 매설된 고정표적(100)을 포함한다.As shown in FIG. 2 , the information collection system using a radar according to the present invention includes an information collection device 200 for detecting a passing vehicle using a radar stored in a cabinet 250 mounted on a structure such as a column, and a radar. Includes a fixed target (100) buried in the monitoring area (K) of.

정보 수집장치(200)는 교차로나 고속도로 등 각종 도로를 통행하는 차량의 정보를 수집하기 위한 것으로, 차로의 상부에 거치하여 설치할 수 있다. The information collecting device 200 is for collecting information on vehicles passing on various roads such as intersections and highways, and may be installed by being mounted on the upper part of the road.

정보 수집장치(200)에서 수직 방향 아래쪽으로 고정표적(100)이 노출되어 설치된다. 고정표적(100)은 금속 재질의 평판으로 만들어져 매설할 수 있다. 고정표적(100)은 고유의 RCS(RADAR Cross Section)값을 갖고 고정된 위치값을 가지게 된다.The fixed target 100 is exposed and installed in the vertical direction downward from the information collecting device 200 . The fixed target 100 is made of a metal plate and can be buried. The fixed target 100 has a unique RCS (RADAR Cross Section) value and has a fixed position value.

정보 수집장치(200)는 레이더를 이용하여 고정표적(100)을 인식하고, 고정표적(100)을 기준점으로 하여 감시 영역(K)을 통과하는 이동표적으로서 통행차량의 정보를 감지할 수 있다. The information collection device 200 may recognize the fixed target 100 using a radar and detect information of a passing vehicle as a moving target passing through the monitoring area K using the fixed target 100 as a reference point.

도 3을 참고하여, 정보 수집장치(200)는 주파수 변조 연속파(FMCW) 레이더에 기반한다. 주파수 변조 연속파 레이더는 시간에 따라 선형적으로 변하는 삼각파 혹은 톱니파 신호를 송신해 표적으로부터 반사되는 신호를 수신하게 되며, 수신 신호와 송신 신호를 서로 곱셈을 해 주는 디처핑 기술(Dechirping)을 적용하며, 디처핑 기술은 레이더와 표적 사이의 거리에 따라 주파수가 비례하는 사인파를 발생시키고 중심주파수보다 훨씬 낮은 대략 수백 Hz에서 수십 MHz 대역의 중간주파수 대역을 얻을 수 있다. 디처핑 기술을 통해 생성된 비트신호는 표적으로부터 반사된 수신신호와 송신신호를 곱셈(Mix)하는 방식을 사용하여 추출한다. 곱해진 신호는 저대역 주파수 통과 필터를 지나게 되면 원하는 비트 신호(Beat Signal)을 얻을 수 있고, 비트주파수는 거리 정보를 포함하고 있다.Referring to FIG. 3 , the information collecting device 200 is based on a frequency modulated continuous wave (FMCW) radar. Frequency modulated continuous wave radar transmits a triangular or sawtooth wave signal that changes linearly with time to receive a signal reflected from a target, and applies dechirping technology that multiplies the received signal and the transmitted signal. The dechirping technology generates a sine wave whose frequency is proportional to the distance between the radar and the target, and can obtain an intermediate frequency band of approximately several hundred Hz to several tens of MHz, which is much lower than the center frequency. The bit signal generated through the dechirping technique is extracted using a method of multiplying (Mix) the received signal reflected from the target and the transmitted signal. When the multiplied signal passes through a low-pass filter, a desired beat signal can be obtained, and the bit frequency includes distance information.

정보 수집장치(200)는 레이더신호 처리부(201)와 레이더 송수신부(202)로 크게 구분할 수 있다. 레이더신호 처리부(201)는 레이더의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(210), 삼각파 혹은 톱니파의 레이더 파형을 발생하는 레이더 파형 발생부(211), 신호변환기(DAC)(212), 신호변환기(ADC)(220), 디지털신호 처리부(230), 표시부(240)를 포함한다. 레이더 송수신부(202)는 VCO(213), 증폭기(AMP)(214), 송신 안테나(215), 수신 안테나(216), 저잡음증폭기(LNA)(217), 믹서(218), 증폭기(AMP)(219)를 포함한다.The information collection device 200 may be roughly divided into a radar signal processing unit 201 and a radar transceiving unit 202 . The radar signal processing unit 201 includes a control unit 210 for controlling the overall operation of the radar, a radar waveform generating unit 211 for generating a radar waveform of a triangular wave or a sawtooth wave, a signal converter (DAC) 212, a signal converter (ADC) 220 , a digital signal processing unit 230 , and a display unit 240 . The radar transceiver unit 202 includes a VCO 213 , an amplifier (AMP) 214 , a transmit antenna 215 , a receive antenna 216 , a low noise amplifier (LNA) 217 , a mixer 218 , and an amplifier (AMP). (219).

레이더 송수신부(202)는 VCO(213)를 이용해 선형적인 레이더 송신 신호를 중심 주파수에 맞는 신호로 발생시킨 후 송신 안테나(215)를 통해 신호가 표적을 향해 송신하게 된다. 레이더와 표적 사이의 거리에 따라 시간적으로 지연된 반사 신호가 수신 안테나(216)를 통해서 수신되고, 수신 신호는 믹서(218)를 이용한 디처핑 기술을 통해 비트 주파수 성분의 사인파를 발생한다. 비트 주파수 신호는 대략 60~70dB 이득의 다단 증폭기(219)와 수십 MHz의 저대역 주파수 통과 필터(미도시)를 통과하고, 레이더신호 처리부(201)의 신호 변환기(220)를 통해 샘플링해 디지털 수신 신호로 변환된다. 디지털신호 처리부(230)는 변환된 디지털 신호를 스펙트럼 분석 알고리즘을 통해 주파수 성분이 추출되고, 추출된 주파수를 통해서 반사된 신호와 레이더간의 상대 거리를 알 수 있다. 그리고 각 수신 신호간의 위상 차이를 통해 표적의 속도, 각도를 추출할 수 있다. 이를 위해 디지털신호 처리부(230)는 거리 계산부(231), 속도 계산부(232), 물체 검출부(233), 각도 계산부(234), 고정표적 검출부(235), 위치 보상부(236)을 포함한다. 거리 계산부(231)는 스펙트럼 분석 알고리즘(FFT)을 통해 표적과의 상대 거리를 계산하며, 고정표적(100)과 이동표적(v1,…,vm)과 상대 거리를 산출한다. 또한 각도 계산부(234)와 속도 계산부(232)는 수신 신호간의 위상 차이를 이용해 이동표적의 각도와 속도를 각각 산출한다.The radar transceiver 202 generates a linear radar transmission signal as a signal matching the center frequency using the VCO 213 and then transmits the signal toward the target through the transmission antenna 215 . A reflected signal delayed in time according to the distance between the radar and the target is received through the receiving antenna 216 , and the received signal generates a sine wave of a beat frequency component through a dechirp technique using the mixer 218 . The bit frequency signal passes through a multi-stage amplifier 219 of approximately 60 to 70 dB gain and a low-pass frequency filter (not shown) of several tens of MHz, and is sampled through the signal converter 220 of the radar signal processing unit 201 for digital reception converted to a signal. The digital signal processing unit 230 extracts a frequency component from the converted digital signal through a spectrum analysis algorithm, and may know the relative distance between the reflected signal and the radar through the extracted frequency. And the speed and angle of the target can be extracted through the phase difference between each received signal. To this end, the digital signal processing unit 230 includes a distance calculation unit 231 , a speed calculation unit 232 , an object detection unit 233 , an angle calculation unit 234 , a fixed target detection unit 235 , and a position compensation unit 236 . include The distance calculator 231 calculates a relative distance to the target through a spectrum analysis algorithm (FFT), and calculates a relative distance between the fixed target 100 and the moving target v1, ..., vm. In addition, the angle calculator 234 and the speed calculator 232 calculate the angle and speed of the moving target by using the phase difference between the received signals, respectively.

물체 검출부(233)는 변환된 디지털 신호를 분석하여 화이트 노이즈를 제거하여 수신 신호가 물체(표적)에 의해 반사된 신호인지 구별하여 표적 여부를 검출한다.The object detection unit 233 analyzes the converted digital signal, removes white noise, distinguishes whether the received signal is a signal reflected by an object (target), and detects whether the received signal is a target.

고정표적 검출부(235)는 수신 신호가 고정표적(100)에서 반사된 신호인지를 검출한다. 고정표적 검출부(235)는 사전에 고정표적(100)에 대한 위치 좌표와 반사 신호의 세기 정보를 테이블에 저장하고 있으며, 테이블에 저장된 정보와 수신 신호로부터 계산된 신호 세기와 위치를 비교하여 고정표적(100)을 검출할 수 있다. The fixed target detection unit 235 detects whether the received signal is a signal reflected from the fixed target 100 . The fixed target detection unit 235 stores the position coordinates and the intensity information of the reflected signal for the fixed target 100 in advance in a table, and compares the information stored in the table with the signal strength and the position calculated from the received signal to determine the fixed target (100) can be detected.

위치 보상부(236)는 고정표적 검출부(235)에 의해 검출된 고정표적(100)의 위치 좌표가 테이블에 저장된 위치 좌표와 차이가 있는 위치 오차가 발생한 경우 이러한 위치 오차를 보상하는 역할을 한다. 예를 들어 구조물에 거치된 캐비넷(250)에 수납된 레이더는 바람이나 진동에 영향을 받아 흔들리는 경우 초기 위치에서 벗어날 수 있다. The position compensator 236 compensates for the position error when a position error occurs in which the position coordinates of the fixed target 100 detected by the fixed target detection unit 235 are different from the position coordinates stored in the table. For example, when the radar accommodated in the cabinet 250 mounted on the structure is shaken by wind or vibration, it may deviate from the initial position.

이를 고려하여 정보 수집장치(200)의 제어부(210)는 이동표적의 정보를 수집하기 이전에 고정표적(100)의 위치를 보상하는 과정을 수행함으로써 수집 정보의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.In consideration of this, the control unit 210 of the information collection apparatus 200 may improve the reliability of the collected information by performing a process of compensating for the position of the fixed target 100 before collecting the information of the moving target.

이하에서는 도 4 내지 도 11를 참고하여 본 발명에 따른 이동표적의 정보를 수집하기 위한 각각의 경우를 설명한다.Hereinafter, each case for collecting information of a moving target according to the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 11 .

도 4의 (a)에서 레이더 감시 영역(K) 내에 이동표적으로 대형 차량(v1)이 진입하는 경우, 고정표적(100)과 대형 차량(v1)은 감시 영역(K)에 노출된 상태이므로 송신된 레이더 신호를 반사한다. 각각의 표적에서 반사된 신호를 수신하여 디지털신호 처리부(230)에서 처리된 결과는 표시부(240)를 통해 도 4의 (b)와 같이 표시되는데, 검출 시점(x11)에서 고정표적(100)에 대응하는 식별마크(Pr)와 대형 차량(v1)에 대응하는 식별마크(Pv1)가 동시에 나타난다. 이때 고정 표적(100)과 대형 차량(v1)의 거리는 거리 계산부(231)에 의해 산출되고, 고정표적(100)은 고정된 위치에 대응하여 레이더로부터 기준 거리(y1)만큼 이격된 것으로 나타난다.When the large vehicle v1 enters the radar monitoring area K as a moving target in (a) of FIG. 4 , the fixed target 100 and the large vehicle v1 are exposed to the monitoring area K, so transmission reflects the radar signal. The result of receiving the signal reflected from each target and processed by the digital signal processing unit 230 is displayed as shown in FIG. 4 (b) through the display unit 240, at the detection time point (x11) at the fixed target 100. The corresponding identification mark Pr and the identification mark Pv1 corresponding to the large vehicle v1 appear simultaneously. In this case, the distance between the fixed target 100 and the large vehicle v1 is calculated by the distance calculating unit 231 , and the fixed target 100 appears to be spaced apart from the radar by a reference distance y1 in correspondence to the fixed position.

대형 차량(v1)이 주행하여 고정표적(100) 위쪽을 통과하게 된다. 도 5의 (a)에서 대형 차량(v1)이 고정표적(100)을 지나갈 때 레이더 송신신호는 대형 차량(v1)에 의해 차단된다. 이에 따라 각각의 표적에서 반사된 신호를 수신하여 디지털신호 처리부(230)에서 처리된 결과는 표시부(240)를 통해 도 5의 (b)와 같이 표시되는데, 검출 시점(x12)에서 고정표적(100)은 나타나지 않고 대형 차량(v1)에 대응하는 식별마크(Pv1)만이 표시된다. 도 5의 (b)에서 식별마크(Pv1)의 크기는 도 4의 (b)에서 표시된 식별마크(Pv1)보다 크다. 이는 감시 영역(K) 내에서 대형 차량(v1)의 점유시간이 증가한 것에 기인한다.The large vehicle v1 travels and passes above the fixed target 100 . In FIG. 5A , when the large vehicle v1 passes the fixed target 100 , the radar transmission signal is blocked by the large vehicle v1 . Accordingly, the result of receiving the signal reflected from each target and processing it in the digital signal processing unit 230 is displayed as shown in FIG. 5 (b) through the display unit 240, and the fixed target 100 ) does not appear and only the identification mark Pv1 corresponding to the large vehicle v1 is displayed. The size of the identification mark Pv1 in FIG. 5(b) is larger than the identification mark Pv1 shown in FIG. 4(b). This is due to an increase in the occupancy time of the large vehicle v1 in the monitoring area K.

이후 도 6의 (a)에서와 같이 대형 차량(v1)이 감시 영역(K)를 통과하고 뒤쪽에서 따라오는 소형 차량(v2)과 다른 대형 차량(v3)이 진입하는 경우, 고정표적(100)은 다시 노출된다. 이를 바탕으로 앞서 지나간 대형 차량(v1)은 감시 영역(K)을 통과한 것으로 인식하여 통행 차량의 대수를 카운트하여 증가시킨다. 각각의 표적에서 반사된 신호를 수신하여 디지털신호 처리부(230)에서 처리된 결과는 표시부(240)를 통해 도 6의 (b)와 같이 표시되는데, 검출 시점(x13)에서 고정표적(100)에 대응하는 식별마크(Pr), 소형 차량(v2)과 다른 대형 차량(v3)에 대응하는 식별마크(Pv2)(Pv3)가 동시에 나타난다. 도 6의 (b)에서 감시 영역(K)에 진입한 소형 차량(v2)과 다른 대형 차량(v3)은 서로 근접한 상태이므로 대응하는 식별마크(Pv2)(Pv3)는 일부 중첩되어 나타나게 된다. Then, as in FIG. 6 (a), when the large vehicle v1 passes the monitoring area K and a small vehicle v2 and another large vehicle v3 following from the rear enter, the fixed target 100 is again exposed. Based on this, the large vehicle v1 that passed earlier is recognized as having passed the monitoring area K, and the number of passing vehicles is counted and increased. The result of receiving the signal reflected from each target and processed by the digital signal processing unit 230 is displayed as shown in FIG. Corresponding identification marks Pr, identification marks Pv2 (Pv3) corresponding to the small vehicle v2 and the other large vehicle v3 appear simultaneously. In FIG. 6B , the small vehicle v2 and the other large vehicle v3 that have entered the monitoring area K are in close proximity to each other, so that the corresponding identification marks Pv2 and Pv3 are partially overlapped.

이후 소형 차량(v2)과 다른 대형 차량(v3)이 감시 영역(K)으로 계속 진입하여 소형 차량(v2)이 고정표적(100) 위로 통과하는 경우, 도 7의 (a)에서와 같이 고정표적(100)은 소형 차량(v2)에 의해 레이더 신호가 차단된다. 감시 영역(K)에 진입한 각각의 표적에서 반사된 신호를 수신하여 디지털신호 처리부(230)에서 처리된 결과는 표시부(240)를 통해 도 7의 (b)와 같이 표시되는데, 검출 시점(x14)에서 고정표적(100)에 대응하는 식별마크(Pr)는 나타나지 않고 소형 차량(v2)과 다른 대형 차량(v3)에 대응하는 식별마크(Pv2)(Pv3)가 동시에 나타난다. 이때 감시 영역(K) 내에 진입한 표적들 중 레이더와 상대 거리가 가까운 식별마크(Pv3) 위에 소형 차량(v2)의 식별마크(Pv2)가 일부 중첩되어 나타난다.Afterwards, when the small vehicle v2 and the other large vehicle v3 continue to enter the monitoring area K and the small vehicle v2 passes over the fixed target 100, as in FIG. 7 (a), the fixed target At 100, the radar signal is blocked by the small vehicle v2. The result of receiving the signal reflected from each target entering the monitoring area K and processing in the digital signal processing unit 230 is displayed as shown in FIG. 7 (b) through the display unit 240, the detection time (x14) ), the identification mark Pr corresponding to the fixed target 100 does not appear, and the identification marks Pv2 and Pv3 corresponding to the small vehicle v2 and the other large vehicle v3 appear at the same time. At this time, the identification mark Pv2 of the small vehicle v2 is partially overlapped on the identification mark Pv3 having a close relative distance to the radar among the targets entering the monitoring area K.

이후 도 8의 (a)에서와 같이 소형 차량(v2)이 감시 영역(K)를 통과하고 뒤쪽에서 다른 대형 차량(v3)이 계속 주행하는 경우, 고정표적(100)이 다시 노출된다. 이를 바탕으로 앞서 지나간 소형 차량(v2)에 대해 통과 차량의 대수를 카운트하여 증가시킨다. 감시 영역(K) 내 각각의 표적에서 반사된 신호를 수신하여 디지털신호 처리부(230)에서 처리된 결과는 표시부(240)를 통해 도 8의 (b)와 같이 표시되는데, 검출 시점(x15)에서 고정표적(100)에 대응하는 식별마크(Pr), 다른 대형 차량(v3)에 대응하는 식별마크(Pv3)가 동시에 나타난다. Thereafter, as in (a) of FIG. 8 , when the small vehicle v2 passes through the monitoring area K and another large vehicle v3 continues to drive from the rear, the fixed target 100 is exposed again. Based on this, the number of passing vehicles is counted and increased with respect to the small vehicle v2 that has passed previously. The result of receiving the signal reflected from each target in the monitoring area K and processing by the digital signal processing unit 230 is displayed as shown in FIG. 8 (b) through the display unit 240, at the detection time point (x15) The identification mark Pr corresponding to the fixed target 100 and the identification mark Pv3 corresponding to the other large vehicle v3 appear simultaneously.

다른 예로서, 다른 소형 차량들(v4)(v5)이 감시 영역(K)으로 진입하여 소형 차량(v4)이 고정표적(100) 위로 통과하는 경우, 도 9의 (a)에서와 같이 고정표적(100)은 선두의 소형 차량(v4)에 의해 레이더 신호가 차단된다. 감시 영역(K)에 진입한 각각의 표적에서 반사된 신호를 수신하여 디지털신호 처리부(230)에서 처리된 결과는 표시부(240)를 통해 도 9의 (b)와 같이 표시되는데, 검출 시점(x16)에서 고정표적(100)에 대응하는 식별마크(Pr)는 나타나지 않고 다른 소형 차량들(v4)(v5)에 대응하는 식별마크(Pv4)(Pv5)가 동시에 나타난다. 이때 감시 영역(K) 내에 진입한 표적들 중 레이더와 상대 거리가 가까운 식별마크(Pv4) 위에 다른 소형 차량(v5)의 식별마크(Pv5)가 나타난다.As another example, when other small vehicles (v4) (v5) enter the monitoring area (K) and the small vehicle (v4) passes over the fixed target 100, as in FIG. At 100, the radar signal is blocked by the leading small vehicle v4. The result of receiving the signal reflected from each target entering the monitoring area K and processing by the digital signal processing unit 230 is displayed as shown in FIG. 9 (b) through the display unit 240, the detection time (x16) ), the identification mark Pr corresponding to the fixed target 100 does not appear, and the identification marks Pv4 and Pv5 corresponding to the other small vehicles v4 and v5 appear at the same time. At this time, the identification mark Pv5 of the other small vehicle v5 appears on the identification mark Pv4 having a close relative distance to the radar among the targets entering the monitoring area K.

이후 도 10의 (a)에서와 같이 소형 차량(v4)이 감시 영역(K)를 통과하고 뒤쪽에서 다른 소형 차량(v5)이 계속 주행하는 경우, 고정표적(100)이 다시 노출된다. 이를 바탕으로 앞서 지나간 소형 차량(v4)에 대해 통과 차량의 대수를 카운트하여 증가시킨다. 감시 영역(K) 내의 각각의 표적에서 반사된 신호를 수신하여 디지털신호 처리부(230)에서 처리된 결과는 표시부(240)를 통해 도 10의 (b)와 같이 표시되는데, 검출 시점(x17)에서 고정표적(100)에 대응하는 식별마크(Pr), 다른 소형 차량(v5)에 대응하는 식별마크(Pv5)가 동시에 나타난다. Thereafter, as in FIG. 10( a ), when the small vehicle v4 passes through the monitoring area K and another small vehicle v5 continues to drive from the rear, the fixed target 100 is exposed again. Based on this, the number of passing vehicles is counted and increased with respect to the small vehicle v4 that has passed earlier. The result of receiving the signal reflected from each target in the monitoring area K and processing by the digital signal processing unit 230 is displayed as shown in FIG. 10 (b) through the display unit 240, at the detection time point (x17) The identification mark Pr corresponding to the fixed target 100 and the identification mark Pv5 corresponding to the other small vehicle v5 appear simultaneously.

한편, 구조물에 캐비넷(250)이 거치되고, 이 캐비넷(250)에 수납된 레이더는 바람이나 진동에 영향을 받아 흔들리는 경우 초기 위치에서 벗어날 수 있다. 도 11의 (a)에서와 같이 캐비넷(250A)이 초기 위치에서 이동된 경우를 상정한다. 감시 영역(K) 내에 이동표적으로 소형 차량(v2)이 진입하는 경우, 고정표적(100)과 소형 차량(v2)은 감시 영역(K)에 노출된 상태이므로 송신된 레이더 신호를 반사한다. 각각의 표적에서 반사된 신호를 수신하여 디지털신호 처리부(230)에서 처리된 결과는 표시부(240)를 통해 도 11의 (b)와 같이 표시되는데, 검출 시점(x1)에서 고정표적(100)에 대응하는 식별마크(Pr)와 소형 차량(v2)에 대응하는 식별마크(Pv2)가 동시에 나타난다. 그런데, 이러한 검출 결과는 위치가 변경된 레이더에 의해 검출된 결과이므로 위치 보상이 필요하다. 위치 보상부(236)는 초기 설정된 레이더의 위치 좌표와 현재의 레이더 위치 좌표를 비교하여 위치 오차를 산출하고, 산출된 위치 오차만큼 레이더의 위치를 보상하여 도 11의 (c)와 같이 위치 오차가 보상된 처리 결과를 표시한다. 이와 같이 고정표적(100)의 위치 좌표에 대해 영점 조정하는 위치 보상 과정을 수행함으로써 통행차량의 수집정보에 대한 신뢰성을 향상시킨다.On the other hand, when the cabinet 250 is mounted on the structure, and the radar accommodated in the cabinet 250 is shaken by wind or vibration, it may deviate from the initial position. It is assumed that the cabinet 250A is moved from the initial position as shown in FIG. 11A . When the small vehicle v2 enters the monitoring area K as a moving target, the fixed target 100 and the small vehicle v2 are exposed to the monitoring area K and thus reflect the transmitted radar signal. The result of receiving the signal reflected from each target and processed by the digital signal processing unit 230 is displayed as shown in FIG. The corresponding identification mark Pr and the identification mark Pv2 corresponding to the small vehicle v2 appear simultaneously. However, since the detection result is a result detected by the radar whose position is changed, position compensation is required. The position compensator 236 calculates a position error by comparing the initially set radar position coordinates with the current radar position coordinates, and compensates for the position of the radar by the calculated position error so that the position error is reduced as shown in FIG. 11(c). Displays the rewarded processing result. As described above, by performing a position compensation process of zero-adjusting the position coordinates of the fixed target 100, the reliability of the collected information of the passing vehicle is improved.

도 12는 본 발명에 따른 레이더를 이용한 정보 수집 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.12 is a flowchart illustrating a method for collecting information using a radar according to the present invention.

먼저, 정보 수집장치(200)의 제어부(210)는 외부 기기로부터 사용자에 의한 초기화 명령을 입력받고 고정표적(100)에 대한 설정 정보의 초기화 프로세스를 수행한다. 여기서 초기화 프로세스는 고정표적의 위치 좌표와 고정표적에서 반사된 수신 신호의 세기 정보를 설정하는 과정을 포함한다.First, the controller 210 of the information collection device 200 receives an initialization command from a user from an external device and performs an initialization process of setting information for the fixed target 100 . Here, the initialization process includes the process of setting the position coordinates of the fixed target and the intensity information of the received signal reflected from the fixed target.

제어부(210)는 고정표적 설정 플래그(Ft)가 '1'로 설정되었는지 판단하고(S10), 고정표적 설정 플래그(Ft)가 '1'로 설정되지 않은 경우 사전 설정된 고정표적의 위치 좌표와 고정표적에서 반사된 수신 신호의 세기에 대한 고정표적 정보를 설정한다(S20). The control unit 210 determines whether the fixed target setting flag Ft is set to '1' (S10), and when the fixed target setting flag Ft is not set to '1', the preset position coordinates of the fixed target and fixed Set fixed target information on the strength of the received signal reflected from the target (S20).

제어부(210)의 제어에 따라 파형발생부(211)를 동작시켜 레이더 송수신부(201)의 송신 안테나(215)를 통해 테스트 신호를 송신하고, 수신 안테나(216)를 통해 고정표적(100)으로부터 반사된 신호를 수신한다(S30). 여기서 테스트 신호는 통행차량 감지의 기준점 역할을 하는 고정표적에 대한 위치 인식과 레이더 신호 세기의 영점 조정을 수행하기 위해 주파수 변조 연속파(FMCW)를 일정 시간(2~3초) 동안 송수신할 수 있다.The waveform generator 211 is operated under the control of the controller 210 to transmit a test signal through the transmit antenna 215 of the radar transceiver 201 , and from the fixed target 100 through the receive antenna 216 . The reflected signal is received (S30). Here, the test signal can transmit and receive a frequency-modulated continuous wave (FMCW) for a certain period of time (2 to 3 seconds) in order to recognize the position of a fixed target that serves as a reference point for detecting a passing vehicle and to adjust the radar signal strength to zero.

디지털신호 처리부(230)는 반사된 테스트 신호를 신호 처리한 결과를 제어부(210)에 출력한다. 제어부(210)는 고정표적 검출부(235)로부터 검출 결과에 따라 고정표적(100)의 검출 여부를 판단한다(S40). 고정표적(100)이 검출된 경우 제어부(210)는 거리 계산부(231)와 속도 계산부(232) 및 각도 계산부(234)로부터 검출 결과에 따라 고정표적의 위치 좌표를 산출하고 사전 설정된 고정표적의 위치 좌표와 비교하여 고정표적(100)의 위치 좌표에 대한 보상 여부를 판단한다(S50). 제어부(210)는 고정표적(100)가 위치 변경된 경우 위치 보상 명령을 위치 보상부(236)에 출력하고, 위치 보상부(236)는 변경된 고정표적의 위치를 보상한다. 이후 고정표적(100)에 대한 고정표적 설정 플래그(Ft)를 '1'로 설정한다(S70). 고정표적(100)이 검출되지 않은 경우 고정표적의 설정 정보가 잘못된 것이므로 고정표적의 정보를 변경한다(S80). The digital signal processing unit 230 outputs a result of signal processing the reflected test signal to the control unit 210 . The control unit 210 determines whether to detect the fixed target 100 according to the detection result from the fixed target detection unit 235 (S40). When the fixed target 100 is detected, the control unit 210 calculates the position coordinates of the fixed target according to the detection results from the distance calculation unit 231 , the speed calculation unit 232 , and the angle calculation unit 234 , and sets the fixed target position in advance. It is determined whether compensation for the position coordinates of the fixed target 100 is compared with the position coordinates of the target (S50). The controller 210 outputs a position compensation command to the position compensator 236 when the position of the fixed target 100 is changed, and the position compensator 236 compensates for the changed position of the fixed target. Thereafter, the fixed target setting flag Ft for the fixed target 100 is set to '1' (S70). If the fixed target 100 is not detected, the setting information of the fixed target is incorrect, so the information of the fixed target is changed (S80).

이와 같이 고정표적(100)에 대한 위치 좌표에 대해 영점 조정과 반사된 수신 신호의 세기에 대한 오류 진단 프로세스(S10~S90)가 완료된 이후 감시 영역(K)에 진입하는 이동표적인 통행 차량에 대한 감지 동작이 수행된다. As such, after the error diagnosis process (S10 to S90) for the zero point adjustment for the position coordinates for the fixed target 100 and the strength of the reflected received signal is completed, the moving target passing vehicle entering the monitoring area (K) A sensing operation is performed.

제어부(210)의 제어에 따라 레이더신호 처리부(201)와 레이더 송수신부(202)가 동작함에 따라 감시 영역(K)으로 레이더 신호를 송신하고, 고정표적(100)과 이동표적으로서 통행 차량에 의해 반사된 신호를 수신한다(S90).As the radar signal processing unit 201 and the radar transceiver 202 operate under the control of the control unit 210, the radar signal is transmitted to the monitoring area K, and the fixed target 100 and the moving target are driven by a passing vehicle. The reflected signal is received (S90).

디지털신호 처리부(230)는 수신돤 신호를 분석 알고리즘을 통해 검출 결과를 제어부(210)에 출력한다. 제어부(210)는 고정표적 검출부(235)의 검출 결과에 따라 고정표적의 검출 여부를 판단한다(S100). 고정표적(100)이 검출되는 경우 통행 차량에 의해 고정표적(100)이 가려지지 않고 노출된 상태에서 반사 신호가 수신된 것으로 인식한다. 이와 함께 제어부(210)는 감시 영역(K)에 이동표적인 통행 차량이 검출되는지 판단한다(S110). 이동표적이 검출되지 않으면 통행 차량이 검출되지 않은 것으로 인식한다(S120).The digital signal processing unit 230 outputs a detection result of the received signal through an analysis algorithm to the control unit 210 . The control unit 210 determines whether a fixed target is detected according to the detection result of the fixed target detection unit 235 (S100). When the fixed target 100 is detected, it is recognized that the reflected signal is received while the fixed target 100 is not covered by a passing vehicle and is exposed. At the same time, the control unit 210 determines whether a moving target vehicle is detected in the monitoring area K (S110). If the moving target is not detected, it is recognized that the passing vehicle is not detected (S120).

단계 S100에서 고정표적(100)이 검출되지 않은 경우 통행 차량에 의해 송신 신호가 차단된 것으로 인식하여 통행 차량이 있는 것으로 인식한다(S130).If the fixed target 100 is not detected in step S100, it is recognized that the transmission signal is blocked by the passing vehicle and recognizes that there is a passing vehicle (S130).

단계 S110에서의 판단결과 고정표적과 이동표적이 모두 검출되거나 단계 S130에서 이동표적만이 검출된 경우, 디지털신호 처리부(230)에서 통행차량의 속도, 거리, 점유시간을 계산하고 차종별 통행 차량의 대수를 카운트하여 그 결과를 표시부(240)에 출력함과 아울러 제어부(210)에 검출 결과를 출력한다. 즉, 감시 영역(K)을 통행하는 차량에 대한 차량 정보를 표시부(240)를 통해 출력함과 동시에 제어부(210)를 통해 외부 기기에 전송할 수 있다. If both the fixed target and the moving target are detected as a result of the determination in step S110 or only the moving target is detected in step S130, the digital signal processing unit 230 calculates the speed, distance, and occupancy time of the passing vehicle, and the number of passing vehicles by vehicle type counts and outputs the result to the display unit 240 and outputs the detection result to the control unit 210 . That is, vehicle information on a vehicle passing through the monitoring area K may be output through the display unit 240 and transmitted to an external device through the control unit 210 at the same time.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 즉, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The above description of the present invention is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. That is, all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.

100 : 고정표적 200 : 정보 수집장치
201 : 레이더신호 처리부 202 : 레이더 송수신부
100: fixed target 200: information collection device
201: radar signal processing unit 202: radar transceiver unit

Claims (7)

레이더 감시 영역(K) 내에서 이동표적이 간섭받지 않고 통과할 수 있도록 레이더의 수직 방향으로 아래쪽 도로의 바닥에 매설되며, 금속 재질의 평판 상부가 노출되어 레이더의 송신신호를 반사하는 고정표적(100); 및
상기 고정표적의 수직 방향으로 상부에 레이더를 이격 설치하고, 레이더 감시 영역(K) 내에서 표적(위치 고정된 고정표적과 위치 가변되는 이동표적 중 적어도 하나의 표적)과 레이더 사이의 거리에 따라 시간적으로 지연된 반사 신호를 수신하고 디지털신호로 변환하여 처리하는 디지털신호 처리부(230)를 구비한 정보 수집장치(200)를 포함하되,
상기 디지털신호 처리부(230)는 수신된 신호에 대해 스펙트럼 분석 알고리즘을 이용하여 표적과 레이더의 상대 거리를 계산하는 거리 계산부(231), 각 수신 신호의 위상 차이를 통해 표적의 속도 및 각도를 계산하는 속도 계산부(232) 및 각도 계산부(234), 변환된 디지털 신호의 분석을 통해 표적에 해당하는 물체인지를 검출하는 물체 검출부(233)를 포함하고,
상기 디지털신호 처리부(230)는 레이더 동작 시 레이더 감시 영역(K) 내에서 수직 방향으로 아래쪽에 위치된 고정표적에서 반사된 레이더의 송신신호를 수신함으로써 고정표적을 검출하고, 기 검출된 고정표적과 함께 레이더 감시 영역(K) 안으로 새로 진입한 이동표적을 검출하며, 레이더 감시 영역(K) 내에서 이동하는 이동표적이 고정표적의 상부를 통과 시 레이더의 송신신호가 고정표적을 가리는 이동표적에서 반사됨으로써 고정표적이 일시적으로 미검출되고, 이후 레이더 감시 영역(K) 밖으로 이동표적이 벗어나서 수직 방향으로 아래쪽에 위치된 고정표적에서 반사된 레이더의 송신신호를 수신함으로써 고정표적이 다시 검출되면 이동표적이 레이더 감시 영역(K)을 완전히 통행한 것으로 확정하여 카운트하는 것을 특징으로 하는 레이더를 이용한 정보 수집 시스템.

It is buried in the bottom of the road below the radar in the vertical direction so that the moving target can pass without interference within the radar monitoring area (K), and the fixed target 100 that reflects the radar's transmission signal by exposing the upper part of the metal plate ); and
The radar is spaced apart from the upper part in the vertical direction of the fixed target, and in the radar monitoring area K, time Including an information collection device 200 having a digital signal processing unit 230 for receiving the delayed reflected signal, converting it into a digital signal and processing,
The digital signal processing unit 230 calculates the speed and angle of the target through the distance calculation unit 231 for calculating the relative distance between the target and the radar by using a spectrum analysis algorithm for the received signal, and the phase difference of each received signal. a speed calculation unit 232 and an angle calculation unit 234, and an object detection unit 233 for detecting whether an object corresponding to a target is an object through analysis of the converted digital signal,
The digital signal processing unit 230 detects a fixed target by receiving a radar transmission signal reflected from a fixed target located vertically downward within the radar monitoring area K during radar operation, and detects a fixed target with the detected fixed target. Together, it detects a moving target that has entered the radar monitoring area (K), and when a moving target moving within the radar monitoring area (K) passes the upper part of the fixed target, the radar's transmission signal is reflected from the moving target that blocks the fixed target. As a result, the fixed target is temporarily undetected. After that, the moving target deviates from the radar monitoring area (K) and receives the radar transmission signal reflected from the vertically lower fixed target. If the fixed target is detected again, the moving target is An information collection system using a radar, characterized in that it is counted by determining that it has completely passed the radar monitoring area (K).

삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 디지털신호 처리부(230)는 고정 표적에 대한 위치 좌표와 반사 신호의 세기 정보가 저장된 테이블을 이용하여 수신신호로부터 계산된 위치와 신호 세기를 비교하여 고정표적을 검출하는 고정표적 검출부(235), 테스트 신호로서 주파수 변조 연속파(FMCW)를 일정 시간 동안 송신하고 고정표적에서 반사된 신호를 바탕으로 산출된 고정표적의 위치 좌표와 신호 세기를 테이블의 저장된 고정표적의 위치 좌표 및 신호 세기와 비교한 결과에 따라 고정표적의 위치 좌표와 레이더 송신신호의 세기를 영점 조정하는 위치 보상부(236)를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이더를 이용한 정보 수집 시스템.
According to claim 1,
The digital signal processing unit 230 compares the position calculated from the received signal with the signal strength using a table in which the position coordinates for the fixed target and the intensity information of the reflected signal are stored, and a fixed target detection unit 235 for detecting the fixed target; As a test signal, a frequency-modulated continuous wave (FMCW) is transmitted for a certain period of time, and the position coordinates and signal strength of the fixed target calculated based on the signal reflected from the fixed target are compared with the position coordinates and signal strength of the fixed target stored in the table. The information collection system using radar, characterized in that it comprises a position compensation unit (236) for zero-adjusting the position coordinates of the fixed target and the intensity of the radar transmission signal according to the .
레이더 감시 영역(K) 내에서 이동표적이 간섭받지 않고 통과할 수 있도록 레이더의 수직 방향 아래쪽 도로의 바닥에 매설되며 금속 재질의 평판 상부가 노출된 고정표적(100), 고정표적(100)의 수직 방향으로 상부에 레이더를 이격 설치하고 레이더 감시 영역(K) 내에서 표적(위치 고정된 고정표적과 위치 가변되는 이동표적 중 적어도 하나의 표적)과 레이더 사이의 거리에 따라 시간적으로 지연된 반사 신호를 수신하여 처리하는 정보 수집장치(200)를 통해 레이더 감시 영역(K)을 통과하는 이동표적의 통행 정보를 수집하는 레이더를 이용한 정보 수집 방법에 있어서,
초기화 명령에 따라 고정표적에 대한 설정 정보의 초기화 프로세스를 수행하는 단계(S10~S80);
제어부(210)의 제어에 따라 레이더신호 처리부(201)와 레이더 송수신부(202)가 동작함에 따라 레이더 감시 영역(K)으로 레이더 신호를 송신하고, 고정표적과 이동표적에 의해 반사된 신호를 수신하는 단계(S90);
디지털신호 처리부(230)가 수신된 신호에 대해 스펙트럼 분석 알고리즘을 이용하여 검출한 결과를 제어부(210)에 출력하고, 제어부(210)가 이동표적에 의해 가려지지 않은 노출된 고정표적에서 반사된 신호로 인식하여 고정표적을 검출하는 단계(S100);
이동표적에서 반사된 신호를 수신하여 이동표적을 검출하는 단계(S110)(S130);
고정표적이 이동표적에 의해 가려질 경우에 고정표적은 검출되지 않고 이동표적이 고정표적을 가리지 않을 경우에 고정표적이 검출되는 결과를 분석하여 이동표적의 통행 정보를 수집하는 단계(S140)를 포함하되,
상기 정보 수집 단계(S140)에서 디지털신호 처리부(230)는 레이더 동작 시 레이더 감시 영역(K) 내에서 수직 방향으로 아래쪽에 위치된 고정표적에서 반사된 레이더의 송신신호를 수신함으로써 고정표적을 검출하고, 기 검출된 고정표적과 함께 레이더 감시 영역(K) 안으로 새로 진입한 이동표적을 검출하며, 레이더 감시 영역(K) 내에서 이동하는 이동표적이 고정표적의 상부를 통과 시 레이더의 송신신호가 고정표적을 가리는 이동표적에서 반사됨으로써 고정표적이 일시적으로 미검출되고, 이후 레이더 감시 영역(K) 밖으로 이동표적이 벗어나서 수직 방향으로 아래쪽에 위치된 고정표적에서 반사된 레이더의 송신신호를 수신함으로써 고정표적이 다시 검출되면 이동표적이 레이더 감시 영역(K)을 완전히 통행한 것으로 확정하여 카운트하는 것을 특징으로 하는 레이더를 이용한 정보 수집 방법.
The fixed target 100 and the fixed target 100 are buried in the bottom of the road vertically downward of the radar so that the moving target can pass without interference within the radar monitoring area (K) and the upper part of the metal plate is exposed. In the radar monitoring area (K), the radar is installed spaced apart from the top in the direction In the information collection method using the radar to collect the passage information of the moving target passing through the radar monitoring area (K) through the information collection device 200 for processing,
performing an initialization process of setting information for a fixed target according to an initialization command (S10 to S80);
As the radar signal processing unit 201 and the radar transceiver 202 operate under the control of the controller 210, the radar signal is transmitted to the radar monitoring area K, and the signal reflected by the fixed target and the moving target is received. to (S90);
The digital signal processing unit 230 outputs a result detected by using a spectrum analysis algorithm for the received signal to the control unit 210, and the signal reflected from the exposed fixed target that is not covered by the moving target by the control unit 210 detecting a fixed target by recognizing it as (S100);
Detecting a moving target by receiving a signal reflected from the moving target (S110) (S130);
When the fixed target is obscured by the moving target, the fixed target is not detected, and when the moving target does not cover the fixed target, the result of detecting the fixed target is analyzed to collect travel information of the moving target (S140). but,
In the information collection step (S140), the digital signal processing unit 230 detects a fixed target by receiving a radar transmission signal reflected from a fixed target located vertically downward in the radar monitoring area K during radar operation. , detects a new moving target entering the radar monitoring area (K) together with the previously detected fixed target. The fixed target is temporarily undetected by being reflected from the moving target covering the target, and then the moving target deviates out of the radar monitoring area (K) and receives the radar transmission signal reflected from the fixed target located vertically below the fixed target. When this is detected again, the method of collecting information using radar, characterized in that the moving target is determined to have completely passed the radar monitoring area (K) and counted.
제5항에 있어서,
상기 고정표적에 대한 설정 정보의 초기화 프로세스를 수행하는 단계(S10~S80)는 테스트 신호로서 주파수 변조 연속파(FMCW)를 일정 시간 동안 송신하고 고정표적에서 반사된 신호를 바탕으로 산출된 고정표적의 위치 좌표와 신호 세기를 테이블의 저장된 고정표적의 위치 좌표 및 신호 세기와 비교한 결과에 따라 위치 보상부(236)가 고정표적의 위치 좌표와 레이더 송신신호의 세기를 영점 조정하는 것을 특징으로 하는 레이더를 이용한 정보 수집 방법.
6. The method of claim 5,
The step of performing the initialization process of setting information for the fixed target (S10 to S80) is to transmit a frequency-modulated continuous wave (FMCW) as a test signal for a predetermined time and the position of the fixed target calculated based on the signal reflected from the fixed target A radar, characterized in that the position compensation unit 236 zero-adjusts the position coordinates of the fixed target and the strength of the radar transmission signal according to the result of comparing the coordinates and signal strength with the position coordinates and signal strength of the fixed target stored in the table. The information collection method used.
삭제delete
KR1020200010252A 2020-01-29 2020-01-29 System For Obtaining Information Using Radar And Method Thereof KR102316615B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200010252A KR102316615B1 (en) 2020-01-29 2020-01-29 System For Obtaining Information Using Radar And Method Thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200010252A KR102316615B1 (en) 2020-01-29 2020-01-29 System For Obtaining Information Using Radar And Method Thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210096788A KR20210096788A (en) 2021-08-06
KR102316615B1 true KR102316615B1 (en) 2021-10-22

Family

ID=77315327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200010252A KR102316615B1 (en) 2020-01-29 2020-01-29 System For Obtaining Information Using Radar And Method Thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102316615B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102667098B1 (en) * 2023-03-30 2024-05-20 한화시스템 주식회사 Weapon system and impact error output method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3043212B2 (en) * 1993-12-16 2000-05-22 日立造船株式会社 Vehicle width measuring method and device
KR200193480Y1 (en) 2000-03-07 2000-08-16 주식회사화성건업 Dectector for sensing the automobiles for traffic control
KR101838288B1 (en) 2016-07-20 2018-04-26 주식회사 에스원 Ladar sensor and reflector used therein

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101229028B1 (en) 2011-05-12 2013-02-04 정철호 Sensor node having radar and method for detecting vehicle using sensor node
KR101645103B1 (en) * 2014-12-24 2016-08-03 한국공항공사 Apparatus and method for processing radar signal
US20160223649A1 (en) * 2015-01-30 2016-08-04 Robert Bosch Gmbh Systems and methods for radar vertical misalignment detection
KR20180085268A (en) * 2017-01-18 2018-07-26 주식회사 에스원 Signal Processing Method for counting number of Vehicle and identifying size of Vehicle in FMCW Radar and Signal Processing System thereof
KR101916660B1 (en) 2017-03-27 2018-11-08 재단법인대구경북과학기술원 Apparatus for vehicle sensing using radar and infrared sensor and method thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3043212B2 (en) * 1993-12-16 2000-05-22 日立造船株式会社 Vehicle width measuring method and device
KR200193480Y1 (en) 2000-03-07 2000-08-16 주식회사화성건업 Dectector for sensing the automobiles for traffic control
KR101838288B1 (en) 2016-07-20 2018-04-26 주식회사 에스원 Ladar sensor and reflector used therein

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102667098B1 (en) * 2023-03-30 2024-05-20 한화시스템 주식회사 Weapon system and impact error output method

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210096788A (en) 2021-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101428239B1 (en) Road marker recognition device and recognition method of the same
US20060111841A1 (en) Method and apparatus for obstacle avoidance with camera vision
JP3385304B2 (en) Automotive radar equipment
CN105539447B (en) The signal processing method and system of automobile lane change accessory system based on combined waveform
KR101278024B1 (en) Apparatus and method for classifying vehicle type and counting number of vehicles
MX2014009907A (en) Methods and systems for determining vehicle position in an automatic vehicle identification system.
KR102013224B1 (en) Autonomous Emergencyy Braking System and Controlling Method Thereof
CN106125076A (en) A kind of Anticollision Radar method for early warning being applied to urban transportation and device
KR20170080480A (en) The vehicle detecting system by converging radar and image
JP3401618B2 (en) Radar apparatus and noise level threshold changing method
CN107564285A (en) Vehicle queue length detection method and system based on microwave
KR102346938B1 (en) Apparatus for controlling vehicle radar and method thereof
KR102316615B1 (en) System For Obtaining Information Using Radar And Method Thereof
KR20200055965A (en) Traffic monitoring system using LIDAR for notification of road obstacles and vehicle tracking
KR102709976B1 (en) Method for verifying the validity of lateral movement and its device
KR20200087063A (en) Traffic radar device and method for classfying types of vehicles thereof
KR102077611B1 (en) Laser scanner improving accuracy of detection and distance resolving power
CN207367369U (en) Vehicle queue length detecting system based on microwave
Nguyen et al. Length and speed detection using microwave motion sensor
KR101938898B1 (en) Method and device for detecting a beam of radar array antenna
JP2003202373A (en) System and method for detecting moving object
KR20100040822A (en) System for enforcing illegal parking/stop vehicle
KR102228824B1 (en) Radar sensor, radar device and radar directing point adjustment system
JP5436652B1 (en) Vehicle periphery monitoring device and vehicle periphery monitoring method
Stjepanović et al. Pedestrian detection in automated vehicles using ultrasonic and passive infrared sensors

Legal Events

Date Code Title Description
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant