KR102483646B1 - 객체 검출 장치 및 방법 - Google Patents

객체 검출 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102483646B1
KR102483646B1 KR1020170178612A KR20170178612A KR102483646B1 KR 102483646 B1 KR102483646 B1 KR 102483646B1 KR 1020170178612 A KR1020170178612 A KR 1020170178612A KR 20170178612 A KR20170178612 A KR 20170178612A KR 102483646 B1 KR102483646 B1 KR 102483646B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
radar sensor
signal
noise floor
object detection
determining
Prior art date
Application number
KR1020170178612A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190076645A (ko
Inventor
이재섭
최성도
쓰요시 스기우라
김동한
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020170178612A priority Critical patent/KR102483646B1/ko
Priority to US15/992,322 priority patent/US10908276B2/en
Priority to CN201810585211.4A priority patent/CN109959924B/zh
Priority to JP2018148378A priority patent/JP7187208B2/ja
Priority to EP18213966.7A priority patent/EP3511735B1/en
Publication of KR20190076645A publication Critical patent/KR20190076645A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102483646B1 publication Critical patent/KR102483646B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/41—Details 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
    • G01S7/411—Identification of targets based on measurements of radar reflectivity
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/04—Systems determining presence of a target
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/87—Combinations of radar systems, e.g. primary radar and secondary radar
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/95—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for meteorological use
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/95—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for meteorological use
    • G01S13/956—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for meteorological use mounted on ship or other platform
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/35—Details of non-pulse systems
    • G01S7/352—Receivers
    • G01S7/354—Extracting wanted echo-signals
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/4004—Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system
    • G01S7/4026—Antenna boresight
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0257—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using a radar
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

Abstract

객체 검출 장치 및 방법이 제공된다. 일 실시예에 따른 객체 검출 장치는 상승 방향에 대해 측정된 노이즈 플로어에 기초하여 기상 상태를 결정할 수 있고, 하강 방향에 대해 측정된 신호 레벨 및 결정된 기상 상태에 대응하는 임계 레벨 간의 비교에 기초하여 객체를 검출할 수 있다.

Description

객체 검출 장치 및 방법{METHOD AND DEVICE TO DETECT OBJECT}
이하, 객체를 검출하는 장치 및 방법이 제공된다.
레이더는 객체를 검출 및 분류하고, 객체의 움직임을 감지 및 분석하는데 이용된다. 레이더는 위성이나 군사용 등 다양한 플랫폼에 탑재되는데, 최근에는 차량에도 탑재되어 영상을 분석하는데 활용된다. 자율 주행 차량은 빠른 속도로 주변 환경 및 객체를 감지하고 반응해야 하기 때문에, 레이더의 탑재 기법과 영상 처리 기법은 자율 주행 차량 관련 기술에서 중요한 이슈이다.
레이더로부터 획득된 영상을 처리하는데 있어서 영상의 해상도를 높이는 것이 필요하다. 특히 움직이는 플랫폼에 탑재된 레이더의 영상을 처리하는데 있어서는 빠른 반응 속도가 요구되기 때문에 레이더 영상의 해상도를 높이고, 실시간으로 영상을 처리하고, 플랫폼의 주변 환경 및 동작에 따라 적응적으로 레이더를 제어하기 위한 기술이 요구된다.
일 실시예에 따른 객체 검출 방법은 서로 이격되어 배치되는 복수의 레이더 센서들 중 적어도 하나의 레이더 센서에 의해, 다른 레이더 센서로부터 방사된 기준 신호에 대해, 측정된 노이즈 플로어에 기초하여 기상 상태를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 기상 상태에 대응하는 임계 레벨 및 상기 적어도 하나의 레이더 센서에 의해 측정된 대상 신호의 신호 레벨 간의 비교에 기초하여, 객체를 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 기상 상태를 결정하는 단계는, 상기 적어도 하나의 레이더 센서는 상승 방향으로부터 상기 기준 신호를 수신하는 단계; 및 상기 다른 레이더 센서는 상기 상승 방향으로 상기 기준 신호를 방사하는 단계를 포함하고, 상기 객체를 검출하는 단계는, 상기 적어도 하나의 레이더 센서는 하강 방향으로부터 상기 대상 신호를 수신하는 단계; 및 상기 다른 레이더 센서는 상기 하강 방향으로 상기 대상 신호를 방사하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 기상 상태를 결정하는 단계는, 상기 기준 신호에 대해 측정된 노이즈 플로어가 악천후 임계(inclement threshold)를 초과하는 경우에 응답하여, 상기 기상 상태를 악천후 상태(inclement state)로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 기상 상태를 결정하는 단계는, 초기 상태에서 상기 다른 레이더 센서로부터 방사된 초기 신호에 대해 노이즈 플로어를 측정하는 단계; 및 상기 초기 신호에 대한 노이즈 플로어에 대응하는 값을 상기 악천후 임계로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 기상 상태를 결정하는 단계는,
상기 적어도 하나의 레이더 센서 및 상기 다른 레이더 센서에 의해 형성되는 초기 검출 영역(initial detection region)으로부터 장애물이 감지되는 경우에 응답하여, 좁은 검출 영역(narrow detection region)에 대해 상기 기준 신호의 신호 레벨을 측정하는 단계; 및 상기 초기 검출 영역으로부터 측정된 상기 기준 신호의 신호 레벨로부터 상기 좁은 검출 영역으로부터 측정된 상기 기준 신호의 신호 레벨을 차감함으로써, 상기 기준 신호에 대한 노이즈 플로어를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 객체를 검출하는 단계는, 상기 기상 상태가 악천후 상태로 결정된 경우에 응답하여, 상기 악천후 상태에서 측정된 노이즈 플로어를 상기 임계 레벨로 결정하는 단계; 및 상기 대상 신호의 신호 레벨이 상기 임계 레벨을 초과하는 경우에 응답하여, 상기 적어도 하나의 레이더 센서 및 상기 다른 레이더 센서에 의해 형성되는 검출 영역에 객체가 존재하는 것으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 객체를 검출하는 단계는, 상기 기상 상태가 악천후 상태로 결정된 경우에 응답하여, 상기 복수의 레이더 센서들의 빔 폭을 감소시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 객체를 검출하는 단계는, 상기 기상 상태가 악천후 상태로 결정된 경우에 응답하여, 상기 복수의 레이더 센서들의 인테그레이션 시간(integration time)을 증가시키는 단계; 및상기 인테그레이션 시간 동안 측정된 노이즈 플로어를 상기 임계 레벨로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 객체를 검출하는 단계는, 상기 기상 상태가 악천후 상태로 결정된 경우에 응답하여, 상기 적어도 하나의 레이더 센서에 의해 인테그레이션 시간 동안 측정된 노이즈 플로어에 나머지 레이더 센서에 의해 측정된 상기 인테그레이션 시간 동안 측정된 노이즈 플로어를 병합(merge)하는 단계; 및 상기 병합된 노이즈 플로어를 상기 임계 레벨로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
객체 검출 방법은 상기 다른 레이더 센서는 미리 정한 코드를 포함하는 신호를 방사하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 레이더 센서는 상기 다른 레이더 센서로부터 상기 미리 정한 코드를 포함하는 신호를 수신하고 나머지 신호는 배제하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 객체 검출 장치는, 서로 이격되어 배치되고, 다른 레이더 센서로부터 방사된 신호를 수신하는 복수의 레이더 센서들; 및 상기 복수의 레이더 센서들 중 적어도 하나의 레이더 센서에 의해, 상기 다른 레이더 센서로부터 방사된 기준 신호에 대해, 측정된 노이즈 플로어에 기초하여 기상 상태를 결정하고, 상기 결정된 기상 상태에 대응하는 임계 레벨 및 상기 적어도 하나의 레이더 센서에 의해 측정된 대상 신호의 신호 레벨 간의 비교에 기초하여, 객체를 검출하는 프로세서를 포함할 수 있다.
상기 복수의 레이더 센서들 중 상기 적어도 하나의 레이더 센서는 상승 방향으로부터 상기 기준 신호를 수신하고, 하강 방향으로부터 상기 대상 신호를 수신하며, 상기 복수의 레이더 센서들 중 상기 다른 레이더 센서는 상기 상승 방향으로 상기 기준 신호를 방사하고, 상기 하강 방향으로 상기 대상 신호를 방사할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 기준 신호에 대해 측정된 노이즈 플로어가 악천후 임계를 초과하는 경우에 응답하여, 상기 기상 상태를 악천후 상태로 결정할 수 있다.
상기 적어도 하나의 레이더 센서는, 초기 상태에서 상기 다른 레이더 센서로부터 방사된 초기 신호에 대해 노이즈 플로어를 측정하고, 상기 프로세서는, 상기 초기 신호에 대한 노이즈 플로어에 대응하는 값을 상기 악천후 임계로 결정할 수 있다.
상기 적어도 하나의 레이더 센서는, 상기 적어도 하나의 레이더 센서 및 상기 다른 레이더 센서에 의해 형성되는 초기 검출 영역으로부터 장애물이 감지되는 경우에 응답하여, 좁은 검출 영역에 대해 상기 기준 신호의 신호 레벨을 측정하고, 상기 프로세서는, 상기 초기 검출 영역으로부터 측정된 상기 기준 신호의 신호 레벨로부터 상기 좁은 검출 영역으로부터 측정된 상기 기준 신호의 신호 레벨을 차감함으로써, 상기 기준 신호에 대한 노이즈 플로어를 결정할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 기상 상태가 악천후 상태로 결정된 경우에 응답하여, 상기 악천후 상태에서 측정된 노이즈 플로어를 상기 임계 레벨로 결정하고, 상기 대상 신호의 신호 레벨이 상기 임계 레벨을 초과하는 경우에 응답하여, 상기 적어도 하나의 레이더 센서 및 상기 다른 레이더 센서에 의해 형성되는 검출 영역에 객체가 존재하는 것으로 결정할 수 있다.
상기 복수의 레이더 센서들은, 상기 기상 상태가 악천후 상태로 결정된 경우에 응답하여, 빔 폭을 감소시킬 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 기상 상태가 악천후 상태로 결정된 경우에 응답하여, 상기 복수의 레이더 센서들의 인테그레이션 시간을 증가시키고, 상기 인테그레이션 시간 동안 측정된 노이즈 플로어를 상기 임계 레벨로 결정할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 기상 상태가 악천후 상태로 결정된 경우에 응답하여, 상기 적어도 하나의 레이더 센서에 의해 인테그레이션 시간 동안 측정된 노이즈 플로어에 나머지 레이더 센서에 의해 측정된 상기 인테그레이션 시간 동안 측정된 노이즈 플로어를 병합하고, 상기 병합된 노이즈 플로어를 상기 임계 레벨로 결정할 수 있다.
상기 다른 레이더 센서는, 미리 정한 코드를 포함하는 신호를 방사하고, 상기 적어도 하나의 레이더 센서는, 상기 다른 레이더 센서로부터 상기 미리 정한 코드를 포함하는 신호를 수신하고 나머지 신호는 배제할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 악천후에서 객체를 검출하는 상황을 설명한다.
도 2는 일 실시예에 따른 복수의 레이더 센서들의 배치를 설명하는 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 객체 검출 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 객체 검출 장치가 초기 상태에서 악천후 임계를 결정하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 객체 검출 장치가 기상 상태를 결정하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 객체 검출 장치가 기상 상태를 결정하기 위해 레이더 센서의 빔 방향을 조정하는 것을 설명하는 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 객체 검출 장치가 기상 상태를 결정하기 위해 복수의 레이더 센서들에 의해 형성되는 검출 영역을 조정하는 것을 설명하는 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 객체 검출 장치가 레이더 센서의 빔 방향 및 빔 폭을 조정하는 것을 설명하는 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 객체 검출 장치가 레이더 센서의 인테그레이션 시간을 조정하는 것을 설명하는 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 객체 검출 장치가 복수의 레이더 센서들에 의해 인테그레이션 시간 동안 측정된 노이즈 플로어를 병합하는 것을 설명하는 도면이다.
도 11 및 도 12는 일 실시예에 따른 객체 검출 장치의 구성을 설명하는 블록도이다.
도 13은 일실시예에 따른 레이더 영상이 처리되는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
아래 설명하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수 개의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 일 실시예에 따른 악천후에서 객체를 검출하는 상황을 설명한다.
일 실시예에 따른 객체 검출 장치(100)는 레이더 센서(110)를 통해 객체를 검출할 수 있다. 예를 들어, 객체 검출 장치(100)는 차량으로 구현될 수 있다. 객체 검출 장치(100)는 주행 중 전방의 객체를 검출할 수 있다. 레이더 센서는 검출 영역(111) 내에 존재하는 객체를 검출할 수 있다. 도 1에서 레이더 센서(110)는 차량의 전방 및 후방을 검출하는 것으로 도시되었으나, 이로 한정하는 것은 아니다.
객체 검출 장치(100)는 다양한 기상 상태에서도 레이더 센서(110)를 통해 주변 객체를 검출할 수 있다. 본 명세서에서 기상 상태(climate state)는 주변의 날씨(weather state)를 지시하는 상태를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 기상 상태는 맑은 날씨 상태(serene weather state), 악천후 상태(inclement weather state), 강우 상태(rain state), 및 강설 상태(snowing state) 등을 포함할 수 있다.
기상 상태에 따라 레이더 센서(110)의 정확도가 저하될 수 있다. 예를 들어, 악천후 상태에서는 비 또는 눈에 의해 레이더 센서(110)의 정확도가 저하될 수 있다. 눈이나 비와 같은 입자(190)(particle)에 의해 레이더 센서(110)로부터 방사된 송신 신호가 산란되기 때문이다. 입자(190)에 의해 송신 신호가 산란됨으로써, 각 레이더 센서(110)가 수신하게 되는 노이즈의 세기(power)가 증가할 수 있다. 따라서, 입자(190)에 의한 노이즈보다 객체로부터 반사된 반사 신호가 상대적으로 작게 검출될 경우, 객체 검출 장치(100)는 객체를 검출하지 못할 수 있다. 입자(190)는 클러터(clutter)라고도 나타낼 수 있다.
일 실시예에 따르면, 객체 검출 장치(100)는 기상 상태에 따라 레이더 센서(110)를 조정함으로써, 객체 검출의 정확도를 개선할 수 있다. 예를 들어, 객체 검출 장치(100)는 레이더 센서(110)에 의해 측정되는 신호 세기(signal power)에 기초하여 기상 상태를 결정할 수 있다. 또한, 객체 검출 장치(100)는 결정된 기상 상태에 대응하는 임계 레벨 및 레이더 센서(110)에 의해 측정된 신호 레벨에 기초하여 객체를 검출할 수 있다. 기상 상태 결정 및 그에 따른 객체 검출은 하기에서 상세히 설명한다.
도 2는 일 실시예에 따른 복수의 레이더 센서들의 배치를 설명하는 도면이다.
일 실시예에 따르면 객체 검출 장치(290)는 복수의 레이더 센서들을 포함할 수 있다. 복수의 레이더 센서들은 서로 이격되어 배치될 수 있다. 복수의 레이더 센서들의 각각은 다른 레이더 센서에 의해 방사된 송신 신호가 반사된 반사 신호를 수신함으로써, 스필오버 효과(spillover effect)를 최소화할 수 있다.
본 명세서에서 스필오버 효과는 임의의 레이더 센서가 스스로(itself)에 의해 방사된 신호를 직접 수신하는 현상을 나타낼 수 있다. 레이더 센서는 제한된 크기(size)의 모듈(module) 내에 송신 안테나(Tx antenna) 및 수신 안테나(Rx antenna)를 포함할 수 있다. 송신 안테나가 외부로 송신 신호를 방사하더라도, 송신 신호의 일부가 수신 안테나로 직접 방사될 수 있다. 이러한 동일 레이더 센서 내에서 송신 안테나 및 수신 안테나 간의 직접적인 결합(coupling)은, 레이더 센서가 객체로부터 반사된 신호 대신 스스로의 신호를 측정하도록 할 수 있다. 이러한 스필오버 효과는 레이더 센서의 정확도를 저하시킬 수 있다.
도 2에 도시된 객체 검출 장치(290)는 8개의 레이더 센서들을 포함할 수 있다. 레이더 센서들은 객체의 외곽(outline)을 따라 배치될 수 있다. 다만, 레이더 센서들의 개수 및 배치를 이로 한정하는 것은 아니다.
일 실시예에 따르면 객체 검출 장치는 검출 영역들(212, 223, 234, 245, 256, 267, 278, 281) 내에 존재하는 객체를 검출할 수 있다. 송신 빔 패턴 영역은 임의의 레이더 센서에 의해 방사되는 빔이 유효한 신호 세기를 가지는 영역을 나타낼 수 있다. 수신 빔 패턴 영역은 임의의 레이더 센서가 외부의 신호를 수신할 수 있는 영역을 나타낼 수 있다.
예를 들어, 제2 레이더 센서(220)는 제1 반사 신호를 수신할 수 있다. 제1 반사 신호는 제1 레이더 센서(210)로부터 방사된 제1 송신 신호가 임의의 객체 또는 입자 등에 의해 반사된 신호를 나타낼 수 있다. 제1 레이더 센서(210) 및 제2 레이더 센서(220)는 서로 이격되어 배치되어 있으므로, 제1 레이더 센서(210)의 송신 안테나 및 제2 레이더 센서(220)의 수신 안테나가 직접 커플링될 가능성이 낮을 수 있다. 또한, 제2 레이더 센서(220)는 제1 검출 영역(212) 내에 객체가 존재하는 지 여부를 검출할 수 있다. 제1 검출 영역(212)은 제2 레이더 센서(220)의 제2 수신 빔 패턴 영역(Rx2) 및 제1 레이더 센서(210)의 제1 송신 빔 패턴 영역(Tx1) 이 중첩되는 영역일 수 있다.
나머지 레이더 센서들도 제2 레이더 센서(220)와 유사하게, 다른 레이더 센서로부터 방사된 송신 신호에 대한 반사 신호를 측정할 수 있다. 예를 들어, 다른 레이더 센서가 대상 송신 신호(target transmission signal)를 방사할 수 있고, 적어도 하나의 레이더 센서는 대상 반사 신호(target reflected signal)을 수신하여 신호 세기(signal power)를 측정할 수 있다. 또한, 레이더 센서는 신호 세기의 진폭(amplitude) 및 위상(phase)도 측정할 수 있다.
예를 들어, 제3 레이더 센서(230)는 제2 레이더 센서(220)로부터 방사된 신호를 측정할 수 있다. 제4 레이더 센서(240)는 제3 레이더 센서(230)로부터 방사된 신호를 측정할 수 있다. 제5 레이더 센서(250)는 제4 레이더 센서(240)로부터 방사된 신호를 측정할 수 있다. 제 6 레이더 센서는 제5 레이더 센서(250)로부터 방사된 신호를 측정할 수 있다. 제7 레이더 센서(270)는 제6 레이더 센서(260)로부터 방사된 신호를 측정할 수 있다. 제8 레이더 센서(280)는 제7 레이더 센서(270)로부터 방사된 신호를 측정할 수 있다. 제 1 레이더 센서는 제8 레이더 센서(280)로부터 방사된 신호를 측정할 수 있다.
제2 검출 영역(223)은 제3 수신 빔 패턴 영역(Rx3) 및 제2 송신 빔 패턴 영역(Tx2)이 중첩되는 영역일 수 있다. 제3 검출 영역(234)은 제4 수신 빔 패턴 영역(Rx4) 및 제3 송신 빔 패턴 영역(Tx3)이 중첩되는 영역일 수 있다. 제4 검출 영역(245)은 제5 수신 빔 패턴 영역(Rx5) 및 제4 송신 빔 패턴 영역(Tx4)이 중첩되는 영역일 수 있다. 제5 검출 영역(256)은 제6 수신 빔 패턴 영역(Rx6) 및 제5 송신 빔 패턴 영역(Tx5)이 중첩되는 영역일 수 있다. 제6 검출 영역(267)은 제7 수신 빔 패턴 영역(Rx7) 및 제6 송신 빔 패턴 영역(Tx6)이 중첩되는 영역일 수 있다. 제7 검출 영역(278)은 제8 수신 빔 패턴 영역(Rx8) 및 제7 송신 빔 패턴 영역(Tx7)이 중첩되는 영역일 수 있다. 제8 검출 영역(281)은 제1 수신 빔 패턴 영역(Rx1) 및 제8 송신 빔 패턴 영역(Tx8)이 중첩되는 영역일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 객체 검출 장치(290)는 각 레이더 센서를 순차적으로 동작시킴으로써, 각 레이더 센서의 검출 영역을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1 타임 슬롯에서 제1 레이더 센서(210)는 제1 송신 신호를 방사할 수 있고, 그 제1 타임 슬롯 동안 제2 레이더 센서(220)가 제1 반사 신호를 수신할 수 있다. 제1 타임 슬롯 이후의 제2 타임 슬롯에서는 제1 레이더 센서(210)를 비활성화할 수 있다. 제2 타임 슬롯에서 제2 레이더 센서(220)는 제2 송신 신호를 방사할 수 있고, 그 제2 타임 슬롯 동안 제3 레이더 센서(230)가 제2 반사 신호를 수신할 수 있다. 나머지 레이더 센서들도 유사하게 순차적으로 동작할 수 있다.
또한, 객체 검출 장치(290)에 포함된 각 레이더 센서는 미리 정한 코드를 통해 서로 신호를 방사 및 수신할 레이더 센서를 식별할 수 있다. 예를 들어, 다른 레이더 센서가 미리 정한 코드를 포함하는 신호를 방사할 수 있다. 적어도 하나의 레이더 센서는 다른 레이더 센서로부터 미리 정한 코드를 포함하는 신호를 수신하고 나머지 신호는 배제할 수 있다. 각 레이더 센서 별로 구별되는(discriminative) 코드를 포함하는 신호를 방사할 수 있다. 예를 들어, 제1 레이더 센서(210)는 제1 코드를 포함하는 제1 송신 신호를 방사할 수 있고, 제2 레이더 센서(220)는 제1 코드를 포함하는 제1 반사 신호를 수신할 수 있다. 나머지 레이더 센서도 스스로에게 할당된 코드를 포함하는 신호를 수신하고, 나머지 신호는 배제할 수 있다.
다만, 설명의 편의를 위하여 하나의 레이더 센서로부터 방사된 신호를 하나의 다른 레이더 센서가 수신하는 것으로 설명하였는데, 이로 한정하는 것은 아니다. 하나의 레이더 센서로부터 방사된 신호를 복수의 다른 레이더 센서들이 수신할 수도 있다. 하나의 레이더 센서로부터 방사된 신호를 복수의 주변 레이더 센서들이 수신할 수도 있다. 예를 들어, 제2 레이더 센서(220)가 제2 송신 신호를 방사하는 경우, 제2 레이더 센서(220) 주변에 배치된 제1 레이더 센서(210) 및 제3 레이더 센서(230)가 제2 반사 신호를 수신할 수도 있다.
레이더 센서들의 상술한 배치 및 상술한 신호 송수신 방식(manner)은 스필오버 효과를 최소화할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 객체 검출 방법을 설명하는 흐름도이다.
우선, 단계(310)에서 객체 검출 장치는 서로 이격되어 배치되는 복수의 레이더 센서들 중 적어도 하나의 레이더 센서에 의해, 다른 레이더 센서로부터 방사된 기준 신호에 대해, 측정된 노이즈 플로어(noise floor)에 기초하여 기상 상태를 결정할 수 있다.
본 명세서에서 노이즈 플로어는, 각 레이더 센서에 의해 측정되는 신호 중 객체로부터 반사된 신호 이외의 나머지 신호의 합으로부터 생성된 신호의 측정 값을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 노이즈 플로어는, 주로 객체 검출 장치 주변의 입자에 의해 반사된 신호를 각 레이더 센서가 측정한 값일 수 있다.
본 명세서에서 기준 신호는 레이더 센서가 기상 상태를 결정하기 위해 이용하는 신호를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 임의의 레이더 센서가 기상 상태를 결정하기 위해 외부로 방사하는 신호를 기준 송신 신호라고 나타낼 수 있다. 상술한 레이더 센서에 의해 방사된 기준 송신 신호는 입자 등에 의해 반사될 수 있고, 반사된 기준 송신 신호는 다른 레이더 센서에 의해 측정될 수 있다. 기준 송신 신호가 입자에 의해 반사된 신호를 기준 반사 신호라고 나타낼 수 있다.
기상 상태를 결정하는 과정은 하기 도 4 내지 도 7에서 상세히 설명한다.
그리고 단계(320)에서 객체 검출 장치는 결정된 기상 상태에 대응하는 임계 레벨 및 적어도 하나의 레이더 센서에 의해 측정된 대상 신호의 신호 레벨 간의 비교에 기초하여, 객체를 검출할 수 있다.
본 명세서에서 신호 레벨은, 예를 들어, 신호 세기일 수 있다. 신호 세기의 단위는 uW일 수 있으나, 이로 한정하는 것은 아니고 dBm으로 표현될 수도 있다. 임계 레벨은 객체 검출의 기준이 되는 레벨을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 임계 레벨은 임의의 기상 상태 동안 측정되는 노이즈 플로어의 값일 수 있다. 따라서, 객체 검출 장치는 임계 레벨을 기상 상태마다 동적으로 결정할 수 있다.
본 명세서에서 대상 신호는 레이더 센서가 객체를 검출하기 위해 이용하는 신호를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 임의의 레이더 센서가 객체를 검출하기 위해 외부로 방사하는 신호를 대상 송신 신호라고 나타낼 수 있다. 상술한 레이더 센서에 의해 방사된 대상 송신 신호는 객체 및 입자 등에 의해 반사될 수 있고, 반사된 대상 송신 신호는 다른 레이더 센서에 의해 측정될 수 있다. 대상 송신 신호가 반사된 신호를 대상 반사 신호라고 나타낼 수 있다. 대상 신호의 신호 레벨이 임계 레벨보다 높은 경우, 객체가 존재하는 것을 나타낼 수 있다.
개선된 객체 검출은 하기 도 8 내지 도 10에서 상세히 설명한다.
도 4는 일 실시예에 따른 객체 검출 장치가 초기 상태에서 악천후 임계를 결정하는 과정을 설명하는 도면이다.
설명의 편의를 위하여, 도 4에 도시된 객체 검출 장치는 4개의 레이더 센서들을 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 레이더 센서의 개수 및 배치를 이로 한정하는 것은 아니다.
도 3에서 상술한 바와 같이, 제1 레이더 센서(410) 및 제2 레이더 센서(420)는 검출 영역(412)을 형성할 수 있다. 검출 영역(412)은 상술한 바와 같이 제1 레이더 센서(410)의 제1 송신 빔 패턴 영역(Tx1) 및 제2 레이더 센서의 제2 수신 빔 패턴 영역(Rx2)이 중첩되는 영역일 수 있다. 예를 들어, 제1 레이더 센서(410)는 송신 신호를 방사할 수 있고, 제2 레이더 센서(420)는 해당 신호가 반사된 반사 신호를 수신할 수 있다.
객체 검출 장치는 검출 영역에 대하여 신호 세기(460)를 측정할 수 있다. 예를 들어, 객체 검출 장치의 레이더 센서는 신호의 전압 레벨(voltage level)을 측정할 수 있다. 일 실시예에 따르면 객체 검출 장치는 초기 상태에서 다른 레이더 센서로부터 방사된 초기 신호에 대해 노이즈 플로어를 측정할 수 있다. 예를 들어, 노이즈 플로어는 노이즈 전력 레벨(noise power level)(예를 들어, 상술한 전압 레벨의 제곱에 대응하는 값)의 형태로 산출될 수 있다. 본 명세서에서 초기 신호는, 기상 상태를 분류하는 악천후 임계를 결정하기 위해 이용되는 신호를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 초기 상태는 맑은 날씨 상태일 수 있고, 객체 검출 장치는 맑은 날씨 상태에서 초기 신호에 대한 노이즈 플로어를 측정할 수 있다.
객체 검출 장치의 프로세서는 초기 신호에 대한 노이즈 플로어에 대응하는 값을 악천후 임계로 결정할 수 있다. 예를 들어, 객체 검출 장치는 초기 상태에서 인테그레이션 시간(integration time)(450) 동안 측정된 노이즈 플로어에 기초하여 악천후 임계를 결정할 수 있다. 예를 들어, 객체 검출 장치는 인테그레이션 시간(450) 동안 측정된 노이즈 플로어의 통계값(statistical value)(예를 들어, 제곱평균값 등)을 상술한 악천후 임계로 결정할 수 있다. 다른 예를 들어, 객체 검출 장치는 인테그레이션 시간(450) 동안 수집된 노이즈 플로어를 적분(integrate)한 값 Pint_sunny을 악천후 임계로 결정할 수 있다. 노이즈 플로어는 진폭(amplitude) 및 위상(phase)을 가지는 값으로서, 노이즈 플로어의 위상은 -1에서 1 사이의 값을 가질 수 있다. 무한한 시간 구간(infinite time interval) 동안 노이즈 플로어가 적분되면 적분된 값이 0에 수렴할 것이나, 인테그레이션 시간(450)이 한정되므로 적분된 노이즈 플로어는 임의의 진폭을 가질 수 있다. 도 4에서 인테그레이션 시간은 t1으로부터 t2까지의 시간 구간을 나타낼 수 있다. 다만, 인테그레이션 시간을 이로 한정하는 것은 아니고, 설계에 따라 변경될 수 있다.
본 명세서에서 악천후 임계는, 기상 상태를 분류하는 기준일 수 있다. 예를 들어, 기준 신호에 대한 노이즈 플로어가 악천후 임계를 초과하는 경우, 현재 기상 상태는 악천후일 수 있다. 기준 신호에 대한 노이즈 플로어가 악천후 임계 이하인 경우, 현재 기상 상태는 맑은 날씨 상태일 수 있다. 다만, 이로 한정하는 것은 아니고, 복수의 악천후 임계들이 사용될 수도 있다. 예를 들어, 복수의 기상 상태들은 각 날씨에 대응하는 입자의 분포 정도에 따라 제1 악천후 임계 내지 제k 악천후 임계로 분류될 수 있다. 여기서, k는 1이상의 정수일 수 있다. 제1 악천후 임계는 가장 약한 정도의 입자 분포를 나타낼 수 있고, 제k 악천후 임계는 가장 강한 정도의 입자 분포를 나타낼 수 있다. 따라서, 객체 검출 장치는 노이즈 플로어에 기초하여 복수의 악천후 상태들 중 일정 수준의 악천후 상태인 것으로 결정할 수 있다. 객체 검출 장치는 강우량 정도 또는 강설량 정도 등에 따라 그에 대응하는 기상 상태를 결정할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 객체 검출 장치가 기상 상태를 결정하는 과정을 설명하는 도면이다.
상술한 바와 같이, 악천후 상태에서는 객체 주변에 입자(590)가 존재할 수 있다. 비 또는 눈과 같은 입자(590)는 레이더 센서의 신호를 반사시킬 수 있고, 레이더 센서에 의해 측정되는 노이즈 플로어가 증가할 수 있다.
객체 검출 장치는 기준 신호에 대해 측정된 노이즈 플로어가 악천후 임계(inclement threshold)를 초과하는 경우에 응답하여, 기상 상태를 악천후 상태(inclement state)로 결정할 수 있다. 예를 들어, 제1 레이더 센서(510)가 기준 신호를 방사할 수 있고, 제2 레이더 센서(520)는 그 기준 신호가 반사된 신호를 수신하여 신호 세기(560)를 측정할 수 있다. 검출 영역(512)은 제1 송신 빔 패턴 영역(Tx1) 및 제2 수신 빔 패턴 영역(Rx2)이 중첩되는 영역일 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 기준 신호에 대한 노이즈 플로어는 도 5에 도시된 초기 신호에 대한 노이즈 플로어에 비해 신호 세기(560)가 크게 측정될 수 있다. 예를 들어, 객체 검출 장치는 인테그레이션 시간(550) 동안 측정된 기준 신호에 대한 노이즈 플로어가 적분된 값 Pint_rain 및 악천후 임계 간의 비교에 기초하여 기상 상태를 결정할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 객체 검출 장치가 기상 상태를 결정하기 위해 레이더 센서의 빔 방향을 조정하는 것을 설명하는 도면이다.
일 실시예에 따르면 객체 검출 장치는 기상 상태를 결정하기 위해 빔 방향을 조절할 수 있다. 예를 들어, 객체 검출 장치의 적어도 하나의 레이더 센서는 상승 방향(elevated direction)(610)으로부터 기준 신호를 수신할 수 있다. 그리고 다른 레이더 센서는 상승 방향(610)으로 기준 신호를 방사할 수 있다. 빔 방향이 상승되면 장애물(680)이 존재할 확률이 감소하므로, 기상 상태 검출의 정확도가 향상될 수 있다.
예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 객체 검출 장치는 각 레이더 센서의 빔 방향을 상승(611)시킬 수 있다. 예를 들어, 상승 방향(610)은 지표면과 미리 정한 상승 각도
Figure 112017128498206-pat00001
를 형성하는 방향을 나타낼 수 있다. 객체 검출 장치는 제1 송신 빔 패턴 영역(Tx1) 및 제2 수신 빔 패턴 영역(Rx2)을 상승 방향(610)에 기초하여 형성할 수 있다. 검출 영역(6도 상승 방향(610)을 따라 나타날 수 있다.
객체 검출 장치는 상승 방향(610)을 따라 형성된 검출 영역으로부터 수집된 노이즈 플로어에 기초하여 기상 상태를 결정할 수 있다. 따라서, 개체 검출 장치는 장애물(680)의 방해 없이 순전히 입자(690)의 영향에 의한 노이즈 플로어를 측정할 수 있다.
일 실시예에 따르면 객체 검출 장치는 상술한 도 4 및 도 5에 따라 기상 상태를 결정하기 위하여, 레이더 센서들의 빔 방향을 상승 방향으로 상승시킬 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 객체 검출 장치가 기상 상태를 결정하기 위해 복수의 레이더 센서들에 의해 형성되는 검출 영역을 조정하는 것을 설명하는 도면이다.
객체 검출 장치는 검출 영역을 조정함으로써, 장애물(780)에 의한 영향을 최소화할 수 있다. 도 7에서 레이더 센서의 송신 빔 및 수신 빔의 3dB 빔폭 및 각도가 주어질 수 있다. 또한, 각 빔의 파형도 미리 주어질 수 있다.
예를 들어, 레이더 센서(710) 및 다른 레이더 센서(720)는 초기 검출 영역(731)을 형성할 수 있다. 초기 검출 영역(731)(initial detection region)은 레이더 센서(710)(예를 들어, 제j 레이더 센서)에 의해 형성되는 제j 수신 빔 패턴 영역(Rxj) 및 다른 레이더 센서(720)(예를 들어, 제i 레이더 센서)에 의해 형성되는 제i 송신 빔 패턴 영역(Txi)이 중첩되는 영역을 나타낼 수 있다. 여기서, i 및 j는 각각 서로 다른 정수일 수 있다. 여기서, 객체 검출 장치에 의해 초기 검출 영역(731)으로부터 측정된 신호 세기 Pi,r은 장애물(780)로부터 반사된 신호 세기 Pr o 및 주변 입자(790)에 의해 반사된 신호 세기 Pi,r c 를 포함할 수 있다. 주변 입자(790)에 의해 반사된 신호 세기 Pi,r c 는 검출 영역의 면적에 비례할 수 있다. 예를 들어, Pi,r c = (uPr c x 초기 검출 영역의 면적) 로 나타낼 수 있다. uPr c 는 단위 면적당 입자에 의해 반사된 신호 세기를 나타낼 수 있다.
일 실시예에 따르면 객체 검출 장치는 초기 검출 영역(731)으로부터 장애물(780)이 감지되는 경우에 응답하여, 검출 영역의 크기를 조정할 수 있다. 예를 들어, 객체 검출 장치는 장애물(780)이 감지된 경우 초기 검출 영역(731)을 좁은 검출 영역(732)(narrow detection region)으로 변경할 수 있다. 좁은 검출 영역(732)은 장애물(780)을 중심으로 초기 영역으로부터 축소된 영역을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 객체 검출 장치는 빔 방향의 변경, 빔폭의 조정, 및 빔 패턴 영역의 변경 중 적어도 하나에 기초하여, 초기 검출 영역(731)을 좁은 검출 영역(732)으로 변경할 수 있다. 여기서, 객체 검출 장치는 장애물(780)을 중심으로 검출 영역을 변경하기 위해, 장애물(780)의 위치를 추적할 수 있다.
그리고 객체 검출 장치는 적어도 하나의 레이더 센서(710) 및 다른 레이더 센서(720)에 의해 형성되는 초기 검출 영역(731)으로부터 장애물(780)이 감지되는 경우에 응답하여, 좁은 검출 영역(732)에 대해 기준 신호의 신호 레벨을 측정할 수 있다. 좁은 검출 영역(732)에 대해 측정된 신호 레벨에 대응하는 신호 세기 Pn,r c 는, 주로 장애물(780)에 의해 반사된 신호의 신호 세기(signal power) Pr o 를 나타낼 수 있다.
객체 검출 장치의 프로세서는 초기 검출 영역(731)으로부터 측정된 기준 신호의 신호 레벨로부터 좁은 검출 영역(732)으로부터 측정된 기준 신호의 신호 레벨을 차감함으로써, 기준 신호에 대한 노이즈 플로어를 결정할 수 있다. 따라서, 객체 검출 방치는 초기 검출 영역(731)으로부터 측정된 기준 신호로부터 장애물(780)에 의해 반사된 신호를 배제할 수 있다. 객체 검출 장치는 장애물(780)에 의해 반사된 신호 세기 Pr o 가 배제된 기준 반사 신호에 대한 노이즈 플로어를 측정할 수 있다. 객체 검출 장치는 해당 노이즈 플로어 및 악천후 임계 간의 비교에 기초하여 기상 상태를 결정할 수 있다.
객체 검출 장치는 장애물(780)에 의한 영향을 최소화함으로써, 입자(790)에 의해 반사된 노이즈 플로어를 주로 고려할 수 있고, 보다 정확하게 기상 상태를 결정할 수 있다.
아울러, 객체 검출 장치는 검출 영역의 면적 변경에 따른 수신 신호 세기의 변화를 추적함으로써 최소 검출 영역을 결정할 수도 있다. 예를 들어, 입자(790)에 의해 반사된 신호 세기는 검출 영역의 면적에 비례할 수 있다. 따라서, 검출 영역의 면적 변경에 대응하는 수신 신호의 변화량보다 큰 변화량이 검출되는 경우, 객체 검출 장치는 최소 검출 영역인 것으로 결정할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 객체 검출 장치가 레이더 센서의 빔 방향 및 빔 폭을 조정하는 것을 설명하는 도면이다.
우선, 객체 검출 장치는 객체를 검출하기 위해 레이더 센서의 빔 방향을 하강시킬수 있다. 예를 들어, 객체 검출 장치는 상승 방향이었던 레이더 센서의 빔 방향을 하강 방향(decent direction)(810)으로 조정할 수 있다. 하강 방향(810)은 지표면에 대해 상승 방향에 대응하는 각도
Figure 112022082074414-pat00016
보다 작은 각도
Figure 112022082074414-pat00002
를 형성하는 방향을 나타낼 수 있다.
예를 들어, 적어도 하나의 레이더 센서는 하강 방향(810)으로부터 대상 신호를 수신할 수 있다. 다른 레이더 센서는 하강 방향(810)으로 대상 신호를 방사할 수 있다.
그리고 객체 검출 장치는 기상 상태가 악천후 상태로 결정된 경우에 응답하여, 복수의 레이더 센서들의 빔 폭을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 객체 검출 장치는 레이더 센서들의 빔 폭을 제1 폭(821)으로부터 제2 폭(822)으로 감소시킬 수 있다. 제1 송신 빔 패턴 영역(Tx1) 및 제2 수신 빔 패턴 영역(Rx2)이 중첩된 검출 영역도 좁아질 수 있다. 빔폭이 좁아질수록 신호의 지향성이 강화되는 바, 입자(890)에 의한 영향이 최소화될 수 있다.
또한, 객체 검출 장치는 결정된 기상 상태가 악천후 상태인 경우, 해당 악천후 상태의 악천후 레벨에 대응하는 빔 폭으로, 레이더 센서의 빔 폭을 조정할 수 있다. 예를 들어, 입자의 크기가 크거나 입자의 속도가 빠를수록 높은 악천후 레벨이 설정될 수 있다. 악천후 레벨이 높을수록, 좁은 빔 폭이 지정될 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 객체 검출 장치가 레이더 센서의 인테그레이션 시간을 조정하는 것을 설명하는 도면이다.
객체 검출 장치는 기상 상태가 악천후 상태로 결정된 경우에 응답하여, 악천후 상태에서 측정된 노이즈 플로어를 임계 레벨로 결정할 수 있다. 예를 들어, 객체 검출 장치는 객체 신호 Ppeak_Obj가 검출된 시점에서 측정된 노이즈 플로어를 임계 레벨로 결정할 수 있다. 다른 예를 들어, 객체 검출 장치는 객체 신호 Ppeak_Obj가 검출된 시점에 대응하는 인테그레이션 시간(951) 동안 측정되었던 노이즈 플로어를 적분한 값 Pint_rain 을 임계 레벨로 결정할 수도 있다. 따라서, 객체 검출 장치는 악천후 상태에 따라 노이즈 플로어에 대응하는 임계 레벨을 결정하므로, 순간적인 기상 상태의 변화에 대응하여 동적으로 임계 레벨을 변경할 수 있다. 객체 검출 장치는 날씨 변화에도 객체 검출의 정확도를 유지할 수 있다.
예를 들어, 도 9에서 t2는 객체 신호 Ppeak_Obj가 검출된 시점일 수 있다. 인테그레이션 시간(951)은 객체 신호 Ppeak_Obj가 검출된 시점 t2으로부터 제1 시간 길이 이전까지의 구간을 나타낼 수 있다. 도 9에서 인테그레이션 시간(951)은 t2 및 t1 사이의 구간으로 나타날 수 있다.
객체 검출 장치의 프로세서는 대상 신호(961)의 신호 레벨이 임계 레벨을 초과하는 경우에 응답하여, 적어도 하나의 레이더 센서 및 다른 레이더 센서에 의해 형성되는 검출 영역에 객체가 존재하는 것으로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면 객체 검출 장치는 인테그레이션 시간(951)을 조정함으로써 객체 검출 동작 동안 노이즈 플로어를 랜덤화(randomize)할 수 있다. 예를 들어, 객체 검출 장치는 인테그레이션 시간(951)을 증가시킴으로써, 레이더 센서에 의해 측정되는 신호의 전압 레벨을 랜덤화할 수 있다. 랜덤화된 전압 레벨에 대응하는 노이즈 전력 레벨이 적분된 노이즈 플로어는 진폭(amplitude)이 감소하므로, 결정성 신호(deterministic signal)인 객체 신호 P'peak_Obj 를 명확하게 검출할 수 있다. 또한, 객체 신호 P'peak_Obj 의 신호 세기가 개선될 수도 있다.
예를 들어, 객체 검출 장치는 기상 상태가 악천후 상태로 결정된 경우에 응답하여, 복수의 레이더 센서들의 인테그레이션 시간(integration time)(952)을 증가시킬 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 객체 검출 장치는 객체 신호 P'peak_Obj가 검출된 시점 t'2로부터 제2 시간 길이 이전까지의 구간을 인테그레이션 시간(952)으로 결정할 수 있다. 증가된 인테그레이션 시간(952)의 시작 시점은 t'1일 수 있다. 또한, 객체 검출 장치는 복수의 악천후 상태들 중 하나의 악천후 상태로 결정된 경우, 해당 악천후 상태에 지정된 시간 길이를 인테그레이션 시간(952)으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 악천후 상태의 악천후 레벨이 클수록, 해당 악천후 상태에 지정된 인테그레이션 시간(952)의 시간 길이가 길 수 있다.
노이즈 플로어는 입자에 의해 유발된 것으로서, 인테그레이션 시간(952)이 증가될수록 노이즈 플로어가 적분된 값 P'int_rain 은 감소할 수 있다. 또한, 인테그레이션 시간(952)이 증가될수록 불규칙한 값(irregular value)이 점진적으로 수렴할 수 있다. 레이더 센서의 검출 영역에 비 또는 눈과 같은 입자가 존재할 확률은 평균이 0인 확률 모델로 표현될 수 있기 때문이다. 따라서 인테그레이션 시간(952)이 무한할 경우, 노이즈 플로어의 적분 값 P'int_rain 은 0으로 수렴할 수 있다.
예를 들어, 기상 상태를 강우 상태로 가정할 경우, 입자는 빗방울(rain drop)일 수 있다. 빗방울의 크기는 5mm 이하로 가정될 수 있고, 빗방울의 속도는 10m/s로 가정될 수 있다. 빗방울에 대해 충분한 확률 모델이 수립되려면, 레이더 센서의 인테그레이션 시간(952) 동안 빗방울이 이동한 거리는 빗방울의 크기보다 클 필요가 있다. 검출 영역의 수평 평면 상에 빗방울이 존재하거나 존재하지 않으려면, 임의의 한 빗방울이 검출 영역의 수평 평면에 진입 후 진출할 때까지의 시간이 확보되어야 하기 때문이다. 따라서, 인테그레이션 시간(952)은 5mm/(10m/s)=0.5ms 이상이 되어야 할 수 있다. 따라서 강우 상태에 대하여 인테그레이션 시간(952) tthreshold1은, 0.5ms < tthreshold1 <5ms 사이의 시간 길이로 결정될 수 있다. 다만, 인테그레이션 시간(952)의 결정을 이로 한정하는 것은 아니다. 객체 검출 장치는, 결정된 기상 상태에 대응하는 입자 종류의 속도 및 크기에 기초하여 인테그레이션 시간(952)을 결정할 수 있다.
객체 검출 장치의 프로세서는 인테그레이션 시간(952) 동안 측정된 노이즈 플로어를 임계 레벨로 결정할 수 있다. 예를 들어, 객체 검출 장치는 인테그레이션 시간(952) 동안 측정된 노이즈 플로어가 적분된 값 P'int_rain 을 임계 레벨로 결정할 수 있다.
따라서, 객체 검출 장치는 대상 신호(962)를 측정하던 중 객체 신호 P'Peak_Obj 의 신호 세기가 임계 레벨을 초과하면 객체가 존재하는 것으로 결정할 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이 인테그레이션 시간(952)의 증가에 의해 노이즈 플로어가 감소되었으므로, 객체 검출 장치는 보다 정확하게 객체를 검출할 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 객체 검출 장치가 복수의 레이더 센서들에 의해 인테그레이션 시간 동안 측정된 노이즈 플로어를 병합하는 것을 설명하는 도면이다.
객체 검출 장치(1000)의 프로세서는 기상 상태가 악천후 상태로 결정된 경우에 응답하여, 적어도 하나의 레이더 센서에 의해 인테그레이션 시간 동안 측정된 노이즈 플로어에 나머지 레이더 센서에 의해 측정된 인테그레이션 시간 동안 측정된 노이즈 플로어를 병합(merge)할 수 있다.
예를 들어, 객체 검출 장치(1000)는 인테그레이션 시간 동안 측정된 각 레이더 센서의 노이즈 플로어를 적분할 수 있다. 예를 들어, 객체 검출 장치(1000)는 제1 레이더 센서(1010)에 의해 측정된 노이즈 플로어(1011), 제2 레이더 센서(1020)에 의해 측정된 노이즈 플로어(1021), 제3 레이더 센서(1030)에 의해 측정된 노이즈 플로어(1031), 및 제4 레이더 센서(1040)에 의해 측정된 노이즈 플로어(1041)를 병합할 수 있다. 각 레이더 센서의 검출 영역은 서로 다르므로, 객체 검출 장치(1000)는 노이즈 플로어들(1011, 1021, 1031, 1041)을 병합함으로써, 노이즈 플로어를 랜덤화할 수 있다. 예를 들어, 객체 검출 장치(1000)는 제1 레이더 센서(1010)에 의해 측정된 노이즈 플로어(1011)가 적분된 값 Pspat_rain_1, 제2 레이더 센서(1020)에 의해 측정된 노이즈 플로어(1021)가 적분된 값 Pspat_rain_2, 제3 레이더 센서(1030)에 의해 측정된 노이즈 플로어(1031)가 적분된 값 Pspat_rain_3, 및 제4 레이더 센서(1040)에 의해 측정된 노이즈 플로어(1041)가 적분된 값 Pspat_rain_4을 병합할 수 있다.
도 10에서는 4개의 레이더 센서들이 노이즈 플로어에 대해 각각 1개의 샘플 데이터, 총 4개의 샘플 데이터를 생성할 수 있다. 다만, 이로 한정하는 것은 아니고, 각 레이더 센서는 2개의 레이더 센서로 송신 신호를 방사할 수도 있고, 따라서 각 2개의 샘플 데이터, 총 8개의 샘플 데이터를 생성할 수도 있다.
제1 레이더 센서(1010)와 관련되어 병합된 노이즈 플로어(1081)는, 도 10에 도시된 바와 같이 진폭이 감소될 수 있다. 또한, 제2 레이더 센서(1020)와 관련되어 병합된 노이즈 플로어(1082)도 진폭이 감소될 수 있다.
객체 검출 장치(1000)는 병합된 노이즈 플로어를 임계 레벨로 결정할 수 있다. 객체 검출 장치(1000)는 이후, 임계 레벨을 초과하는 신호 세기가 검출되면, 해당 검출 영역 내에 객체가 존재하는 것으로 결정할 수 있다.
도 10에서는 객체 검출 장치(1000)가 모든 검출 영역을 병합하는 것으로 설명하였으나, 이로 한정하는 것은 아니다. 악천후 상태의 악천후 레벨에 따라, 객체 검출 장치(1000)는 병합할 검출 영역을 결정할 수 있다. 예를 들어, 악천후 레벨이 높을수록, 객체 검출 장치(1000)는 더 많은 검출 영역을 병합할 수 있다.
일 실시예에 따르면 객체 검출 장치(1000)는 도 8 내지 도 10에서 설명한 빔폭 조정, 인테그레이션 시간 조정, 및 노이즈 플로어의 공간적 인테그레이션 중 적어도 하나의 동작을 수행함으로써, 기상 상태에 따른 입자(1090)에도 불구하고 객체 검출의 정확도를 개선할 수 있다.
또한, 객체 검출 장치(1000)는 객체 검출 동작 중 객체가 검출된 경우에 응답하여, 해당 객체가 존재하는 검출 영역의 크기를 감소시킬 수 있다. 객체 검출 장치(1000)는 주로 객체에 포커싱되어 반사된 신호의 신호 세기를 측정할 수 있다. 따라서, 객체 검출 장치(1000)는 객체를 정확하게 검출할 수 있다.
도 11 및 도 12는 일 실시예에 따른 객체 검출 장치의 구성을 설명하는 블록도이다.
도 11은 객체 검출 장치(1100)의 개괄적인 구성을 도시한다.
객체 검출 장치(1100)는 레이더 센서(1110) 및 프로세서(1120)를 포함한다.
레이더 센서(1110)는 외부로 신호를 방사하거나, 외부로부터 신호를 수신할 수 있다. 일 실시예에 따른 레이더 센서(1110)는 스스로에 의해 방사된 신호를 배제할 수 있다. 예를 들어, 복수의 레이더 센서들은 서로 이격되어 배치되고, 다른 레이더 센서로부터 방사된 신호를 수신할 수 있다.
예를 들어, 레이더 센서(1110)는, 광각 가상 MIMO 안테나 어레이(Wideangle virtual MIMO Array Antenna)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 레이더 센서(1110)는 PMCW(phase modulated continuous wave)의 형태로 신호를 방사할 수 있다. 복수의 레이더 센서들의 각각은 코드분할다중접속(CDMA, Code Division Multiple Access) 방식에 기초한 코드를 포함하는 신호를 방사 및 수신함으로써 서로 독립적으로 작동할 수 있다. 또한, 레이더 센서(1110)는 MIMO(multiple-input and multiple-output) 기술로 동작할 수 있다. 레이더 센서(1110)는 MIMO 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 레이더 센서(1110)는 안테나 어레이에 포함된 복수의 안테나들을 이용하여 빔 패턴의 형성, 빔 폭의 조정, 및 빔 방향의 조정 등을 수행할 수 있다.
프로세서(1120)는 복수의 레이더 센서(1110)들 중 적어도 하나의 레이더 센서(1110)에 의해, 다른 레이더 센서(1110)로부터 방사된 기준 신호에 대해, 측정된 노이즈 플로어에 기초하여 기상 상태를 결정하고, 결정된 기상 상태에 대응하는 임계 레벨 및 적어도 하나의 레이더 센서(1110)에 의해 측정된 대상 신호의 신호 레벨 간의 비교에 기초하여, 객체를 검출할 수 있다.
객체 검출 장치는 메모리(미도시됨)를 더 포함할 수 있다. 메모리(미도시됨)는 객체 검출 방법을 수행하기 위해 요구되는 정보를 임시적으로 또는 영구적으로 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(미도시됨)는 인테그레이션 시간 동안 수집된 각 레이더 센서의 노이즈 플로어 등을 저장할 수도 있다.
도 12는 객체 검출 장치에 포함된 복수의 레이더 센서들의 동작을 예시적으로 설명한다.
예를 들어, 도 12에 도시된 객체 검출 장치(1200)는 센서(1210) 및 프로세서(1220)를 포함할 수 있다.
센서(1210)는 8개의 레이더 센서들(1211 내지 1218)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면 제2 레이더 센서(1212)는 제1 레이더 센서(1211)와 연관된 신호(1290)(예를 들어, 제1 레이더 센서(1211)에 의해 방사된 후 반사된 신호)를 수신할 수 있다. 제3 레이더 센서(1213)는 제2 레이더 센서(1212)와 연관된 신호를 수신할 수 있다. 나머지 제4 레이더 센서 내지 제8 레이더 센서(1214 내지 1218)도 유사하게 동작할 수 있다.
프로세서(1220)는 제1 레이더 센서 내지 제8 레이더 센서(1211 내지 1218)에 의해 측정된 신호를 처리할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1220)는 인테그레이션 시간 동안 제1 레이더 센서 내지 제8 레이더 센서(1211 내지 1218)에 의해 측정된 노이즈 플로어를 병합할 수 있다. 또한, 프로세서(1220)는 각 레이더 센서에 대응하는 검출 영역에 객체가 존재하는 지 여부를 결정할 수 있다.
또한, 프로세서(1220)는 제1 레이더 센서 내지 제8 레이더 센서(1211 내지 1218)를 제어하여, 각 레이더 센서의 빔 방향 및 빔 폭 중 적어도 하나를 조정할 수 있다.
도 13은 일실시예에 따른 레이더 영상이 처리되는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 13을 참조하면, 레이더 센서들은 상술한 바와 같이 동기화(1310)될 수 있다. 동기화된 레이더들은 일반적인 레이더 처리(1320)를 수행할 수 있다. 객체 검출 장치는 메모리(1330)에 기록된 정보를 이용하여 레이더 센서들로부터 획득된 캡쳐 영상들의 좌표 변환(coordinate transformation)(1340)을 수행하여 영상 통합(image integration)(1350)을 수행할 수 있다. 레이더 영상 처리 장치는 차량의 전면, 측면 및 후면에 대응하는 캡쳐 영상들을 합성(1360)하고, 합성된 캡쳐 영상들에 기초하여 고 해상도 영상을 생성할 수 있다. 레이더 영상 처리 장치는 고 해상도 영상을 이용하여 타겟을 추적(1370)하고, 엣지를 검출(1380)할 수 있고, 영상을 디스플레이(1390)할 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다.　 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.　　
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
1100: 객체 검출 장치
1110: 레이더 센서
1120: 프로세서

Claims (20)

  1. 객체 검출 방법에 있어서,
    서로 이격되어 배치되는 복수의 레이더 센서들 중 적어도 하나의 레이더 센서에 의해, 다른 레이더 센서로부터 방사된 기준 신호에 대해, 측정된 노이즈 플로어에 기초하여 기상 상태를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 기상 상태에 대응하는 임계 레벨 및 상기 적어도 하나의 레이더 센서에 의해 측정된 대상 신호의 신호 레벨 간의 비교에 기초하여, 객체를 검출하는 단계
    를 포함하고,
    상기 기상 상태를 결정하는 단계는,
    상기 다른 레이더 센서의 빔 방향을 상승 방향으로 조정함으로써, 상기 다른 레이더 센서에 의하여 상기 상승 방향으로 방사되고 상기 적어도 하나의 레이더 센서에 의하여 상기 상승 방향으로부터 수신된 기준 신호에 대해 측정된 상기 노이즈 플로어에 기초하여 기상 상태를 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 객체를 검출하는 단계는,
    상기 다른 레이더 센서의 상기 빔 방향을 하강 방향으로 조정함으로써, 상기 다른 레이더 센서에 의하여 상기 하강 방향으로 방사되고 상기 적어도 하나의 레이더 센서에 의해 상기 하강 방향으로부터 측정된 상기 대상 신호의 신호 레벨과 상기 임계 레벨 간의 비교에 기초하여 객체를 검출하는 단계를 포함하는,
    객체 검출 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기상 상태를 결정하는 단계는,
    상기 적어도 하나의 레이더 센서는 상기 상승 방향으로부터 상기 기준 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 다른 레이더 센서는 상기 상승 방향으로 상기 기준 신호를 방사하는 단계
    를 포함하고,
    상기 객체를 검출하는 단계는,
    상기 적어도 하나의 레이더 센서는 상기 하강 방향으로부터 상기 대상 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 다른 레이더 센서는 상기 하강 방향으로 상기 대상 신호를 방사하는 단계
    를 포함하는 객체 검출 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기상 상태를 결정하는 단계는,
    상기 기준 신호에 대해 측정된 노이즈 플로어가 악천후 임계(inclement threshold)를 초과하는 경우에 응답하여, 상기 기상 상태를 악천후 상태(inclement state)로 결정하는 단계
    를 포함하는 객체 검출 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 기상 상태를 결정하는 단계는,
    초기 상태에서 상기 다른 레이더 센서로부터 방사된 초기 신호에 대해 노이즈 플로어를 측정하는 단계; 및
    상기 초기 신호에 대한 노이즈 플로어에 대응하는 값을 상기 악천후 임계로 결정하는 단계
    를 포함하는 객체 검출 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기상 상태를 결정하는 단계는,
    상기 적어도 하나의 레이더 센서 및 상기 다른 레이더 센서에 의해 형성되는 초기 검출 영역(initial detection region)으로부터 장애물이 감지되는 경우에 응답하여, 좁은 검출 영역(narrow detection region)에 대해 상기 기준 신호의 신호 레벨을 측정하는 단계; 및
    상기 초기 검출 영역으로부터 측정된 상기 기준 신호의 신호 레벨로부터 상기 좁은 검출 영역으로부터 측정된 상기 기준 신호의 신호 레벨을 차감함으로써, 상기 기준 신호에 대한 노이즈 플로어를 결정하는 단계
    를 포함하는 객체 검출 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 객체를 검출하는 단계는,
    상기 기상 상태가 악천후 상태로 결정된 경우에 응답하여, 상기 악천후 상태에서 측정된 노이즈 플로어를 상기 임계 레벨로 결정하는 단계; 및
    상기 대상 신호의 신호 레벨이 상기 임계 레벨을 초과하는 경우에 응답하여, 상기 적어도 하나의 레이더 센서 및 상기 다른 레이더 센서에 의해 형성되는 검출 영역에 객체가 존재하는 것으로 결정하는 단계
    를 포함하는 객체 검출 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 객체를 검출하는 단계는,
    상기 기상 상태가 악천후 상태로 결정된 경우에 응답하여, 상기 복수의 레이더 센서들의 빔 폭을 감소시키는 단계
    를 포함하는 객체 검출 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 객체를 검출하는 단계는,
    상기 기상 상태가 악천후 상태로 결정된 경우에 응답하여, 상기 복수의 레이더 센서들의 인테그레이션 시간(integration time)을 증가시키는 단계; 및
    상기 인테그레이션 시간 동안 측정된 노이즈 플로어를 상기 임계 레벨로 결정하는 단계
    를 포함하는 객체 검출 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 객체를 검출하는 단계는,
    상기 기상 상태가 악천후 상태로 결정된 경우에 응답하여, 상기 적어도 하나의 레이더 센서에 의해 인테그레이션 시간 동안 측정된 노이즈 플로어에 나머지 레이더 센서에 의해 측정된 상기 인테그레이션 시간 동안 측정된 노이즈 플로어를 병합(merge)하는 단계; 및
    상기 병합된 노이즈 플로어를 상기 임계 레벨로 결정하는 단계
    를 포함하는 객체 검출 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 다른 레이더 센서는 미리 정한 코드를 포함하는 신호를 방사하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 레이더 센서는 상기 다른 레이더 센서로부터 상기 미리 정한 코드를 포함하는 신호를 수신하고 나머지 신호는 배제하는 단계
    를 더 포함하는 객체 검출 방법.
  11. 객체 검출 장치에 있어서,
    서로 이격되어 배치되고, 다른 레이더 센서로부터 방사된 신호를 수신하는 복수의 레이더 센서들; 및
    상기 복수의 레이더 센서들 중 적어도 하나의 레이더 센서에 의해, 상기 다른 레이더 센서로부터 방사된 기준 신호에 대해, 측정된 노이즈 플로어에 기초하여 기상 상태를 결정하고, 상기 결정된 기상 상태에 대응하는 임계 레벨 및 상기 적어도 하나의 레이더 센서에 의해 측정된 대상 신호의 신호 레벨 간의 비교에 기초하여, 객체를 검출하는 프로세서
    를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 다른 레이더 센서의 빔 방향을 상승 방향으로 조정함으로써, 상기 다른 레이더 센서에 의하여 상기 상승 방향으로 방사되고 상기 적어도 하나의 레이더 센서에 의하여 상기 상승 방향으로부터 수신된 기준 신호에 대해 측정된 노이즈 플로어에 기초하여 기상 상태를 결정하며,
    상기 객체를 검출하는 단계는,
    상기 다른 레이더 센서의 상기 빔 방향을 하강 방향으로 조정함으로써, 상기 다른 레이더 센서에 의하여 상기 하강 방향으로 방사되고 상기 적어도 하나의 레이더 센서에 의해 상기 하강 방향으로부터 측정된 상기 대상 신호의 신호 레벨과 상기 임계 레벨 간의 비교에 기초하여 객체를 검출하는,
    객체 검출 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 레이더 센서들 중 상기 적어도 하나의 레이더 센서는 상기 상승 방향으로부터 상기 기준 신호를 수신하고, 상기 하강 방향으로부터 상기 대상 신호를 수신하며,
    상기 복수의 레이더 센서들 중 상기 다른 레이더 센서는 상기 상승 방향으로 상기 기준 신호를 방사하고, 상기 하강 방향으로 상기 대상 신호를 방사하는,
    객체 검출 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 기준 신호에 대해 측정된 노이즈 플로어가 악천후 임계를 초과하는 경우에 응답하여, 상기 기상 상태를 악천후 상태로 결정하는,
    객체 검출 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 레이더 센서는,
    초기 상태에서 상기 다른 레이더 센서로부터 방사된 초기 신호에 대해 노이즈 플로어를 측정하고,
    상기 프로세서는,
    상기 초기 신호에 대한 노이즈 플로어에 대응하는 값을 상기 악천후 임계로 결정하는,
    객체 검출 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 레이더 센서는,
    상기 적어도 하나의 레이더 센서 및 상기 다른 레이더 센서에 의해 형성되는 초기 검출 영역으로부터 장애물이 감지되는 경우에 응답하여, 좁은 검출 영역에 대해 상기 기준 신호의 신호 레벨을 측정하고,
    상기 프로세서는,
    상기 초기 검출 영역으로부터 측정된 상기 기준 신호의 신호 레벨로부터 상기 좁은 검출 영역으로부터 측정된 상기 기준 신호의 신호 레벨을 차감함으로써, 상기 기준 신호에 대한 노이즈 플로어를 결정하는,
    객체 검출 장치.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 기상 상태가 악천후 상태로 결정된 경우에 응답하여, 상기 악천후 상태에서 측정된 노이즈 플로어를 상기 임계 레벨로 결정하고, 상기 대상 신호의 신호 레벨이 상기 임계 레벨을 초과하는 경우에 응답하여, 상기 적어도 하나의 레이더 센서 및 상기 다른 레이더 센서에 의해 형성되는 검출 영역에 객체가 존재하는 것으로 결정하는,
    객체 검출 장치.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 레이더 센서들은,
    상기 기상 상태가 악천후 상태로 결정된 경우에 응답하여, 빔 폭을 감소시키는,
    객체 검출 장치.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 기상 상태가 악천후 상태로 결정된 경우에 응답하여, 상기 복수의 레이더 센서들의 인테그레이션 시간을 증가시키고, 상기 인테그레이션 시간 동안 측정된 노이즈 플로어를 상기 임계 레벨로 결정하는,
    객체 검출 장치.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 기상 상태가 악천후 상태로 결정된 경우에 응답하여, 상기 적어도 하나의 레이더 센서에 의해 인테그레이션 시간 동안 측정된 노이즈 플로어에 나머지 레이더 센서에 의해 측정된 상기 인테그레이션 시간 동안 측정된 노이즈 플로어를 병합하고, 상기 병합된 노이즈 플로어를 상기 임계 레벨로 결정하는,
    객체 검출 장치.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 다른 레이더 센서는,
    미리 정한 코드를 포함하는 신호를 방사하고,
    상기 적어도 하나의 레이더 센서는,
    상기 다른 레이더 센서로부터 상기 미리 정한 코드를 포함하는 신호를 수신하고 나머지 신호는 배제하는,
    객체 검출 장치.
KR1020170178612A 2017-12-22 2017-12-22 객체 검출 장치 및 방법 KR102483646B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170178612A KR102483646B1 (ko) 2017-12-22 2017-12-22 객체 검출 장치 및 방법
US15/992,322 US10908276B2 (en) 2017-12-22 2018-05-30 Method and device to detect object
CN201810585211.4A CN109959924B (zh) 2017-12-22 2018-06-07 检测对象的方法和设备
JP2018148378A JP7187208B2 (ja) 2017-12-22 2018-08-07 オブジェクト検出装置及び方法
EP18213966.7A EP3511735B1 (en) 2017-12-22 2018-12-19 Method and device to detect object

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170178612A KR102483646B1 (ko) 2017-12-22 2017-12-22 객체 검출 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190076645A KR20190076645A (ko) 2019-07-02
KR102483646B1 true KR102483646B1 (ko) 2023-01-02

Family

ID=64746122

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170178612A KR102483646B1 (ko) 2017-12-22 2017-12-22 객체 검출 장치 및 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10908276B2 (ko)
EP (1) EP3511735B1 (ko)
JP (1) JP7187208B2 (ko)
KR (1) KR102483646B1 (ko)
CN (1) CN109959924B (ko)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103764359B (zh) * 2011-06-28 2016-04-20 泰克瑞典公司 用于对模具或工具进行加热的装置和方法
US10795013B2 (en) * 2018-11-07 2020-10-06 GM Global Technology Operations LLC Multi-target detection in CDMA radar system
JP2023513264A (ja) 2020-02-10 2023-03-30 パーセプティブ・インコーポレイテッド 集中型物体検出センサネットワークシステム
US11142194B1 (en) * 2020-03-24 2021-10-12 Kiomars Anvari Use of IoT network and IoT ranging device for an object control system
KR102391173B1 (ko) * 2020-07-16 2022-04-27 주식회사 씽크솔루션 인공지능 기계학습이 적용된 레이더 센서 개발 방법
US20220075025A1 (en) * 2020-09-04 2022-03-10 Nuro, Inc. Methods and Apparatus for Detecting Precipitation and Clearing Precipitation from Sensors
US20220196830A1 (en) * 2020-12-17 2022-06-23 Aptiv Technologies Limited Vehicle Routing Based on Availability of Radar-Localization Objects
US20220349996A1 (en) * 2021-05-03 2022-11-03 Waymo Llc Methods and Systems for Detecting Adverse Road Conditions using Radar
CN114049755A (zh) * 2021-12-13 2022-02-15 夏若凡 一种环境测试系统和测试方法
US11810459B1 (en) 2022-05-09 2023-11-07 Aptiv Technologies Limited Vehicle localization based on radar detections in garages
KR102521524B1 (ko) * 2022-12-30 2023-04-14 주식회사 에이아이프로 객체의 특성을 고려한 초고해상화 영상 처리 장치 및 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3356985B2 (ja) * 1998-01-20 2002-12-16 三菱電機株式会社 レーダ装置
JP2007155728A (ja) * 2006-12-01 2007-06-21 Mitsubishi Electric Corp Ｆｍ−ｃｗレーダ装置
JP2008170323A (ja) * 2007-01-12 2008-07-24 Mitsubishi Electric Corp レーダ装置
US20100309041A1 (en) * 2006-11-17 2010-12-09 Alebel Arage Hassen Method and device for detecting precipitation by radar
JP2012101620A (ja) * 2010-11-09 2012-05-31 Nippon Signal Co Ltd:The 踏切障害物検知装置

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3153232A (en) * 1960-09-26 1964-10-13 Sierra Research Corp Station-keeping radar system
GB9206495D0 (en) * 1992-03-25 1992-05-06 Philips Electronics Uk Ltd Receiving data signals
FR2706599B1 (fr) * 1993-06-09 1995-08-18 Eurocopter France Système de visée pour aéronef.
US5633642A (en) * 1993-11-23 1997-05-27 Siemens Aktiengesellschaft Radar method and device for carrying out the method
JP3183600B2 (ja) * 1993-12-28 2001-07-09 三菱電機株式会社 車両の障害物検知装置
JP3273530B2 (ja) * 1994-10-31 2002-04-08 オムロン株式会社 気象状況を推定することができる距離計測装置および距離計測方法
US5568151A (en) 1995-05-17 1996-10-22 Merritt; David A. Statistical averaging method for wind profiler doppler spectra
DE19963625A1 (de) 1999-12-29 2001-07-12 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Messung des Abstands und der Geschwindigkeit von Objekten
JP3994941B2 (ja) 2003-07-22 2007-10-24 オムロン株式会社 車両用レーダ装置
JP3873967B2 (ja) 2003-12-04 2007-01-31 日産自動車株式会社 天候判定装置及び天候判定方法
JP2007003210A (ja) 2005-06-21 2007-01-11 Mitsubishi Electric Corp 車載レーダ装置
KR100892500B1 (ko) 2006-12-12 2009-04-10 현대자동차주식회사 날씨 환경에 따른 최적 레이더 커버 기울기 조절 장치를갖는 레이더 시스템
JP2008309561A (ja) 2007-06-13 2008-12-25 Toyota Motor Corp 物体検知装置
KR101017013B1 (ko) 2008-08-26 2011-02-23 전자부품연구원 레이더 센서 시스템, 레이더 센서 제어 서버, 레이더 센서 및 그 제어 방법
DE102009000469A1 (de) 2009-01-29 2010-08-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Detektion von Niederschlag mit einem Radarortungsgerät für Kraftfahrzeuge
JP2011053034A (ja) * 2009-08-31 2011-03-17 Toshiba Corp レーダ装置及び干渉波除去方法
JP5597974B2 (ja) 2009-11-27 2014-10-01 富士通株式会社 障害物通知装置および障害物通知方法
DE102010029699A1 (de) 2010-06-04 2011-12-22 Robert Bosch Gmbh Radarsensor und Verfahren zur Detektion von Niederschlag mit einem Radarsensor
JP5837293B2 (ja) 2010-11-09 2015-12-24 日本信号株式会社 踏切障害物検知装置、及び障害物検知方法
US9019146B1 (en) 2011-09-27 2015-04-28 Rockwell Collins, Inc. Aviation display depiction of weather threats
JP2014052347A (ja) 2012-09-10 2014-03-20 Denso Corp レーダ装置
US9499172B2 (en) 2012-09-20 2016-11-22 Google Inc. Detecting road weather conditions
JP6035165B2 (ja) * 2013-02-22 2016-11-30 パナソニック株式会社 レーダ装置
WO2014147980A1 (ja) 2013-03-18 2014-09-25 パナソニック株式会社 レーダ装置
CN103336274B (zh) * 2013-06-27 2015-02-11 成都信息工程学院 一种用于双极化天气雷达的双路多阶相关检测方法
JP2015072636A (ja) 2013-10-03 2015-04-16 トヨタ自動車株式会社 情報処理装置
KR101601110B1 (ko) * 2014-04-29 2016-03-08 엘아이지넥스원 주식회사 협력통신 기반 레이더 시스템 및 레이더 시스템 간 협력통신을 통한 탐지영역 확장 방법
CN104181529A (zh) * 2014-07-21 2014-12-03 中国科学院电子学研究所 一种Ka波段合成孔径雷达SAR信号处理方法和设备
KR20160066854A (ko) 2014-12-03 2016-06-13 한국건설기술연구원 자율주행 차량의 기상관측 장치 및 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3356985B2 (ja) * 1998-01-20 2002-12-16 三菱電機株式会社 レーダ装置
US20100309041A1 (en) * 2006-11-17 2010-12-09 Alebel Arage Hassen Method and device for detecting precipitation by radar
JP2007155728A (ja) * 2006-12-01 2007-06-21 Mitsubishi Electric Corp Ｆｍ−ｃｗレーダ装置
JP2008170323A (ja) * 2007-01-12 2008-07-24 Mitsubishi Electric Corp レーダ装置
JP2012101620A (ja) * 2010-11-09 2012-05-31 Nippon Signal Co Ltd:The 踏切障害物検知装置

Also Published As

Publication number Publication date
US10908276B2 (en) 2021-02-02
JP7187208B2 (ja) 2022-12-12
CN109959924A (zh) 2019-07-02
JP2019113521A (ja) 2019-07-11
EP3511735A3 (en) 2019-10-09
EP3511735B1 (en) 2021-03-03
CN109959924B (zh) 2023-11-07
US20190196008A1 (en) 2019-06-27
EP3511735A2 (en) 2019-07-17
KR20190076645A (ko) 2019-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102483646B1 (ko) 객체 검출 장치 및 방법
KR102516365B1 (ko) 차량용 radar 제어 방법 및 장치
JP7441800B2 (ja) ターゲット検出を強化するためのシステムおよび方法
KR20200067629A (ko) 레이더 데이터를 처리하는 장치 및 방법
US10162046B2 (en) System and method for detecting blockage in an automotive radar
US8558730B2 (en) Method and device for detecting precipitation by radar
KR101890352B1 (ko) 차량용 레이더 장치 및 그의 고스트 제거 방법
US20200388172A1 (en) Obstacle avoidance control method for unmanned aerial vehicle, radar system, and unmanned aerial vehicle
US11396282B2 (en) Autonomous emergency braking system and method of controlling same
KR101980978B1 (ko) 복수의 uwb 레이더를 이용한 드론 착륙 영역의 안전성 판단 장치 및 방법
KR20210082946A (ko) 레이더 신호 처리 장치 및 방법
US11435442B2 (en) Method for capturing a surrounding region of a motor vehicle with object classification, control device, driver assistance system and motor vehicle
KR102326545B1 (ko) 차량 주변 물체 감지 방법 및 장치
US20210325506A1 (en) Electronic device, method for controlling electronic device, and electronic device control program
CN113625279A (zh) 检测雷达装置的垂直安装未对齐的装置和方法和具有该装置的雷达装置
KR20220020082A (ko) 센서 데이터의 cfar 처리 방법 및 장치
KR102076048B1 (ko) Fmcw 레이더를 위한 안테나 설계 방법
KR20190072827A (ko) 다수의 레이저 레이더를 거치하는 프레임 및 이를 포함하는 레이저 레이더 시스템과, 상기 다수의 레이저 레이더의 센싱 데이터 좌표 통합 방법
US20210318429A1 (en) Electronic device, method for controlling electronic device, and electronic device control program
KR102579399B1 (ko) 시간 불변 채널에서 무상관 평균지연확산을 이용하여 가상 거리를 예측하고, 안테나에 기초하여 방사 방향을 추정하는 장치 및 그 방법
JP2010085329A (ja) 物体検出システム、該物体検出システムに用いられる物体検出方法及び物体検出制御プログラム
KR20180109363A (ko) 레이더 장치 및 그의 동작 방법
IL293154A (en) Systems and methods for canceling a multi-track beam
KR101846020B1 (ko) W대역 밀리미터파 탐색기에서 scr 향상을 위한 편파 선정 장치 및 방법
KR101626867B1 (ko) 적응 임계치를 이용하는 전파 고도계 및 그 운영 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant