KR102542919B1 - 레이더 장착 차량을 위한 교통 안전 장치 - Google Patents

레이더 장착 차량을 위한 교통 안전 장치 Download PDF

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Abstract

제안된 교통 안전 장치는 도로 전방의 타겟을 레이더로 검출하고, 아직 그 타겟을 감지하기 곤란한 위치에 있는 주행 중인 차량에게 그 타겟의 존재를 알리는 모의 타겟 레이더 신호를 생성하여 송출한다. 모의 타겟 레이더 신호가 모사하는 모의 타겟은 타겟 검출용 레이더로 검출한 타겟이거나, 차량 전방에 일정한 거리에 있는 가상적인 타겟일 수 있다. 제안된 교통 안전 장치는 차량 레이더가 송출하는 레이더 신호의 파형 프로파일을 검출하고, 그 파형 프로파일에 검출된 타겟의 위치와 속도를 반영하여 변조함으로써 모의 타겟 레이더 신호를 생성할 수 있다.

Description

레이더 장착 차량을 위한 교통 안전 장치{Traffic Safety Apparatus for Vehicle Equipped with Radar}
주행 중인 차량을 위한 안전 시설, 특히 레이더를 장착하고 주행 중인 차량을 위한 교통 안전 장치에 관한 기술이 개시된다.
레이더는 관찰 지역(observation area) 내에 전자파를 송출하여 반사파로부터 타겟(target)의 거리(range), 시선 속도(radial velocity) 및 반사파 전력(echo signal power)을 측정한다. 레이더 신호 처리를 위한 집적회로가 상용화되고 기술이 발전하면서 최근에는 4D 포인트 클라우드(4D Point Cloud)를 출력할 수 있는 4D 이미지 레이더 기술이 제시되고 있다. 4D 이미지 레이더 신호는 3차원 위치 정보를 포함하는 포인트 클라우드들이 속도 정보를 더 포함하고 있다는 점에서 4차원(4 Dimensional)이라고 부를 수 있다. 본 출원인에 의해 출원되어 등록된 특허제2,175,245호는 이러한 4D 이미지 레이더 기술을 개시하고 있다.
본 출원인에 의해 2018.01.11.자 출원되어 2020.01.01.자 등록된 특허제2,063,468호는 레이더 시험을 위한 모의 타겟 장치를 개시하고 있다. 이 장치는 수신 안테나를 통해 피시험장치에서 송신하는 레이더 파형 신호를 수신하여 그 파형 프로파일을 검출하고, 그 검출된 파형 프로파일을 모의 타겟의 위치와 속도를 반영하여 변조하고 송출한다.
한편, 곡선 도로나 장애물로 인해 전방 시야 확보가 부족한 경우에 교통 사고가 빈발한다. 이러한 현상은 레이더나 카메라를 탑재한 반자율, 혹은 자율 주행 차량의 경우에도 동일하게 발생할 것으로 예상된다.
제안된 발명은 레이더를 탑재한 차량을 대상으로 주행을 위한 전방 정보 확보가 곤란한 경우에 안전 주행에 도움을 줄 수 있는 교통 안전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
나아가 제안된 발명은 레이더를 탑재한 차량에 장치를 추가하지 않고도 전방 정보 확보가 곤란한 경우에 안전 주행에 도움을 줄 수 있는 교통 안전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 양상에 따르면, 레이더를 탑재한 차량이 전방 정보를 확보하는 것이 곤란한 위치에 설치되는 교통 안전 장치가 제안된다. 제안된 교통 안전 장치는 도로 전방의 타겟을 레이더로 검출하고, 아직 그 타겟을 감지하기 곤란한 위치에 있는 주행 중인 차량에게 그 타겟의 존재를 알리는 모의 타겟 레이더 신호를 생성하여 송출할 수 있다.
또 다른 양상에 따르면, 모의 타겟 레이더 신호가 모사하는 모의 타겟은 타겟 검출용 레이더로 검출한 타겟일 수 있다.
또 다른 양상에 따르면, 모의 타겟 레이더 신호가 모사하는 모의 타겟은 차량 전방에 일정한 거리에 있는 가상적인 타겟일 수 있다.
또 다른 양상에 따르면, 제안된 교통 안전 장치는 차량 레이더가 송출하는 레이더 신호의 파형 프로파일을 검출하고, 그 파형 프로파일에 검출된 타겟의 위치와 속도를 반영하여 변조함으로써 모의 타겟 레이더 신호를 생성할 수 있다.
또 다른 양상에 따르면, 모의 타겟 레이더 신호는 차량과 검출된 타겟 간의 상대 위치를 반영할 수 있다.
또 다른 양상에 따르면, 4D 이미지 레이더를 사용하여 타겟의 위험 여부가 식별되고 그에 따라 모의 타겟 레이더 신호의 송출 여부가 제어될 수 있다.
제안된 발명에 따라, 레이더 센서를 탑재한 차량이 전방 정보 확보가 곤란한 도로에서 주행 안전의 확보에 도움을 줄 수 있다. 나아가 차량에 추가적인 부품이나 장치를 설치하지 않고도 전방 정보 확보가 곤란한 도로에서 주행 안전의 확보에 도움을 줄 수 있다. 차량은 별다른 수단을 추가하지 않고 원래 장착된 레이더 만으로 모의 타겟을 인식할 수 있다.
도 1은 제안된 발명의 실시예들에 따른 모의 타겟들을 설명하는 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 교통 안전 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 FMCW 레이더 파형 신호의 송신 신호, 수신 신호, 비트 신호의 주파수 변화를 예시적으로 도시한 그래프이다.
도 4는 또 다른 실시예에 따른 교통 안전 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 5는 또 다른 실시예에 따른 교통 안전 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
전술한, 그리고 추가적인 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명하는 실시예들을 통해 구체화된다. 각 실시예들의 구성 요소들은 다른 언급이나 상호간에 모순이 없는 한 실시예 내에서 다양한 조합이 가능한 것으로 이해된다.
일 양상에 따르면, 모의 타겟 레이더 신호가 모사하는 모의 타겟은 차량 전방에 일정한 거리에 존재하는 가상적인 타겟일 수 있다. 일 예로, 모의 타겟은 차량으로부터 일정한 거리에 있는 고정된 가상의 타겟일 수 있다. 도 1은 모의 타겟을 설명하는 도면이다. 도면에서 우로 굽은 도로 상에서 차량(30)이 주행 중이며, 커브길의 전방에 타겟(50), 예를 들면 사고 차량이 있다. 차량(30)이 계속 고속으로 주행한다면 사고 차량과 추돌하여 큰 사고가 날 위험이 있는 상황이다. 제안된 발명에 따른 교통 안전 장치(10)는 타겟 검출 레이더를 이용하여 타겟, 여기서는 사고 차량을 검출한다. 이때, 제안된 교통 안전 장치(10)는 차량(30)의 레이더(31)로 실선 화살표로 표시된 바와 같이 모의 타겟 레이더 신호를 송출한다. 도 1에서 모의 타겟(70)은 차량(30) 전방에 일정한 거리에 있는 가상적인 타겟을 예시한다. 이 가상적인 타겟은 차량으로부터 항상 일정한 거리에 있으므로 실제 타겟(50)의 정확한 위치와 속도를 알지 못하더라도 그를 반영하는 모의 타겟 레이더 신호의 프로파일을 산출하는 것이 가능하며, 또한 실제 타겟을 반영하는 것에 비해 더 신속하게 산출될 수 있다. 제안된 발명의 일 양상에 따르면, 이 모의 타겟 레이더 신호는 차량(30)의 레이더(31)에서 송출된 레이더 신호가 이 가상적인 모의 타겟(70)에 도달하여 반사되었다면 수신할 수 있는 신호일 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 교통 안전 장치의 구성을 도시한 블록도이다. 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 교통 안전 장치는 타겟 검출 레이더(300)와, 차량 레이더 수신부(700)와, 모의 타겟 계산부(100)와, 모의 타겟 레이더 신호 송출부(500)를 포함한다.
타겟 검출 레이더(300)는 일 방향으로 설치되어 타겟을 검출한다. 도시된 실시예에서, 타겟 검출 레이더(300)는 송신 채널 1개와 수신 채널 1개로 구성되는 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 레이더로 구현된다. 일반적으로 FMCW 레이더는 안테나 및 저잡음 증폭기와 변복조 회로 및 그 변복조된 신호를 처리하는 전용 로직으로 구현된 디지털 신호 처리 회로를 포함한다. 이러한 레이더 신호 처리 회로는 상용화된 단일의 반도체 칩들이 입수 가능하므로 이들을 이용하여 구현할 수 있다. 도시된 실시예에서, 타겟 검출 레이더(300)는 안테나(310) 방향에 존재하는 타겟을 검출하여 그 거리(range)와 시선 속도(radial velocity)를 출력한다. 타겟은 예를 들면 타 차량, 차도를 횡단하는 보행자, 갓길을 주행하는 자전거 등이 될 수 있다. 타겟 검출 레이더(300)는 타 방향에서 주행하는 차량의 레이더가 감지할 수 없는 사각지대인 일 방향을 향하여 설치된다.
차량 레이더 신호 수신부(700)는 타 방향으로 설치되어 차량에서 송출된 레이더 신호를 수신하고 분석하여 그 파형 프로파일 정보를 출력한다. 일 실시예에서, 차량 레이더 신호 수신부(700)는 차량에 장착된 레이더가 송출하는 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 레이더 파형 신호를 수신하여 그 파형 프로파일 정보를 검출하여 출력한다. 이러한 파형 프로파일은 그 차량 레이더가 타겟을 인식할 수 있는 모의 레이더 신호를 생성하려면 파악해야 하는 레이더 파형 신호 파라메터들이다. 일 실시예에 있어서, 차량 레이더 수신부(700)는 일반적인 FMCW 레이더 수신 회로와, 그 레이더 수신 회로에서 수신된 신호를 디지털로 변환하여 분석하는 디지털 계산 요소로 구현될 수 있다.
전술한 본 출원인의 특허 제2,063,468호는 이러한 차량 레이더 수신부(700)의 구성에 대해 도 5,6을 참조하여 상세히 설명하고 있다. 이에 설명된 바와 같이, 안테나에서 수신된 신호는 저잡음증폭기를 거쳐 최저 주파수, 최고 주파수를 분석하기 위해 제어된 발진기에서 발진된 주파수로 복조되어 다운 컨버팅된 후 디지털 신호로 변환되어 프로파일 추출을 처리하는 디지털 회로로 공급된다. 최고 주파수 분석과 최저 주파수 분석이 동시에 제어되도록 수신 회로는 동일한 신호를 처리하는 2 개의 수신 경로를 포함한다. 디지털 회로는 위상고정루프(Phase Locked Loop)를 이용하거나 주파수를 카운터하는 카운터 회로를 포함할 수 있다. 차량 레이더 신호 수신부(700)가 출력하는 파형 프로파일 정보는 디지털 워드일 수도 있고, 그 정보를 반영한 아날로그 전기 신호의 형태일 수도 있다.
도 3은 특허 제2,063,468호에서 개시된 도 4를 인용한 것으로, FMCW 레이더 파형 신호의 송신 신호, 수신 신호, 비트 신호의 주파수 변화를 예시적으로 도시한 그래프이다. 도 3(a)는 레이더에서 송출될 수 있는 FMCW 레이더 파형 신호의 일 예를 도시한다. FMCW 레이더 파형 신호는 한 주기에 있어서 fmin 주파수에서 fmax 주파수간에 연속적으로 주파수가 변화한다. 증가 구간과 감소 구간은 비대칭적일 수 있고, 구간 사이에 주파수가 일정한 구간이 개재될 수 있다. 일 양상에 따르면, 차량 레이더 수신부(700)가 검출하는 FMCW 파형 프로파일은 변조주기와, 변조주기(PRI : Pulse Repetition Interval)의 최저 주파수 시점(ts)과 최고 주파수 시점(te), 최저 주파수(fmin)와 최고 주파수(fmax)를 포함할 수 있다. 변조주기는 tp - ts 로부터 산출될 수 있다.
다시 도 2로 돌아가서 모의 타겟 계산부(100)는 차량 레이더 신호 수신부(700)에서 출력되는 파형 프로파일 정보에 모의 타겟의 위치를 반영한 모의 타겟 레이더 신호 프로파일 정보를 산출하여 출력한다. 모의 타겟 계산부(100)는 마이크로프로세서나 디지털 신호처리기와 같은 정보 계산 요소, 그 정보 계산 요소에서 실행되는 프로그램 코드로 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 모의 타겟 계산부(100)는 차량 레이더 신호 수신부(700)에서 검출된 FMCW 파형 프로파일에 모의 타겟의 위치(range)와 속도(radial velocity)를 반영한 모의 타겟 신호 프로파일을 산출한다. 모의 타겟 계산부(100)는 일반적인 레이더 시스템에서 적용되는 송신 레이더 파형 신호와 반사 레이더 파형 신호 및 타겟의 속도와 거리의 관계를 차량 레이더 신호 수신부(700)가 수신한 레이더 파형 신호, 즉 차량 레이더의 송신 레이더 파형 신호와, 산출하고자 하는 모의 타겟 레이더 파형 신호, 즉 차량 레이더가 수신할 레이더 파형 신호 및 모의 타겟의 속도 및 거리에 적용함으로써 모의 타겟 신호 프로파일을 산출할 수 있다.
다시 도 3을 참조하여 일 실시예에 따른 모의 타겟 계산부(100)가 모의 타겟 신호 프로파일을 산출하는 과정을 설명한다. 도 3(b)는 도 3(a)에서 송신된 레이더 파형 신호가 타겟에서 반사된 파형 신호의 예를 도시한다. 레이더에서 송신 신호와 수신 신호의 지연(d)은 레이더 송신 안테나와 타겟간의 거리를 반영한다. 도 3(c)는 도 3(a)의 파형 신호를 송신하였을 때 도 3(b)의 반사파가 수신된 경우 비트 주파수를 도시한다. 도플러 효과에 의해서 타겟과 레이더 간의 상대 속도에 따라 반사파의 주파수는 증감하므로 송신 파형 신호의 주파수와 수신 파형 신호의 주파수의 차이인 비트 주파수 fd = |fs - fr | 는 타겟과 레이더 간의 상대 속도를 반영한다. 송수신 파형 신호간의 지연시간과 비트 주파수로부터 타겟과의 거리 및 상대속도를 구하는 수식은 널리 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략한다. 타겟의 위치와 속도가 주어지면, 송신파와 반사파의 지연 시간(d)과 비트 주파수(fd)가 구해진다.
송신파에서 검출된 신호 프로파일 중 변조주기(tp - ts), 최저 주파수 시점(ts)과 최고 주파수 시점(te) 데이터에 지연시간(d)을 가산하여 반사파의 변조주기(tr,p-tr,s), 변조주기의 최저 주파수 시점(tr,s)과 최고 주파수 시점(tr,e) 데이터를 구한다. 또 송신파에서 검출된 신호 프로파일 중 최저 주파수(fmin)와 최고 주파수(fmax) 데이터와, 구해진 비트 주파수(fd)를 알려진 공식에 대입하여 반사파의 최저 주파수(fr,min)와 최고 주파수(fr,max)가 산출된다.
모의 타겟은 타겟 검출 레이더(300)가 검출한 타겟일 수 있다. 그러나 모의 타겟은 차량 레이더 신호 수신부(700)가 수신한 레이더 신호를 송출한 차량이 주행하는 도로 전방의 일정 지점에 있는 것으로 가정된 가상적인 타겟일 수도 있다. 이 모의 타겟은 타겟 검출 레이더(300)가 검출한 타겟과는 무관하게 결정될 수 있다. 예를 들어 모의 타겟은 실제 검출된 타겟과 무관하게 이동하는 타겟일 수도 있고 고정된 타겟일 수도 있다. 요컨데, 제안된 발명에 따란 교통 안전 장치는 도로 전방 사각지대에 위험한 타겟이 존재한다는 것을 차량의 자율주행 시스템이나 운전자에게 알리기만 하면 되므로 반드시 실재하는 타겟의 정보를 정확히 전달할 필요 까지는 없다.
다시 도 2로 돌아가서, 모의 타겟 레이더 신호 송출부(500)는 타 방향으로 설치되어 모의 타겟 레이더 신호 프로파일 정보에 따른 모의 타겟 레이더 신호를 생성하여 출력한다. 일 실시예에서, 모의 타겟 레이더 신호 송출부(500)가 송출하는 모의 타겟 레이더 신호는 교통 안전 장치가 설치된 지점의 도로 상에서 일정 지점에 존재하는 모의 타겟을 모사하는 표준적인 레이더 신호이다. 모의 타겟 레이더 신호 송출부(500)는 모의 타겟 계산부(100)가 출력하는 레이더 신호 프로파일을 가진 레이더 파형 신호를 생성하여 안테나를 통해 송출하는 일반적인 FMCW 레이더 송출 회로로, 발진기, 변조부, 전력 증폭기 및 안테나를 포함하여 구성될 수 있다.
일 양상에 따르면, 교통 안전 장치, 특히 타겟 검출 레이더와, 차량 레이더 신호 수신부와, 모의 타겟 레이더 신호 송출부는 레이더 신호를 처리하는 상용화된 FMCW레이더 송수신 반도체 집적 회로로 구현될 수 있다. 예를 들어 TEXAS INSTRUMENTS 사의 AWR1243 FMCW 송수신기(Transceiver) 집적회로는 단일 칩에 4개의 수신 채널과 3개의 송신 채널이 구비되며, 외부 제어기와 직렬 인터페이스로 연결되어 프로그램 가능하다. 1개의 송수신 채널은 타겟 검출 레이더(300)에 할당되고, 1개의 송신 채널은 모의 타겟 레이더 신호 송출부(500)에 할당되고, 1개의 수신 채널은 차량 레이더 신호 수신부(700)에 할당될 수 있다. 타겟 검출 레이더(300)는 완전한 1개 채널의 레이더 이므로 이 집적회로의 1채널을 그대로 사용할 수 있다. 차량 레이더 신호 수신부(700)는 레이더 신호를 송출하는 송출 채널과 매치되지 않으므로 송출단은 종단저항을 통해 접지시킨다. 그 복조 주파수는 전술한 바와 같이 탐색 과정에서 제어될 수 있다. 또 모의 타겟 레이더 신호 송출부(500)는 마찬가지로 수신 회로와 매치되지 않으며, 차량 레이더 신호 수신부(700)의 복조 주파수와 동일한 주파수로 변조된다.
도 4는 또 다른 실시예에 따른 교통 안전 장치의 구성을 도시한 블록도이다. 도시된 실시예에서, 도 2에 도시된 실시예와 대응되는 유사한 구성들은 동일한 도면 부호로 참조된다. 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 교통 안전 장치는 차량 검출 레이더(900)와, 타겟 검출 레이더(300)와, 차량 레이더 신호 수신부(700)와, 모의 타겟 계산부(100)와, 모의 타겟 레이더 신호 송출부(500)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 타겟 검출 레이더(300)와, 차량 레이더 신호 수신부(700)와, 모의 타겟 레이더 신호 송출부(500)는 도 2에 도시된 실시예의 대응되는 구성과 비슷하므로 상세한 설명은 생략한다.
차량 검출 레이더(900)는 일 방향으로 설치된 레이더이다. 도시된 실시예에서, 차량 검출 레이더(900)는 송신 채널 1개와 수신 채널 1개로 구성되는 FMCW 레이더이다. 도시된 실시예에서, 차량 검출 레이더(900)는 안테나(910) 방향에 존재하는 타겟을 검출하여 그 거리(range)와 시선 속도(radial velocity)를 출력한다. 차량 검출 레이더(100)가 지향하는 타 방향은 일 방향에서 주행하는 차량의 레이더가 감지할 수 없는 사각지대를 향하는 방향이다.
도 1을 참조하면, 도 2에 도시된 실시예에 따른 교통 안전 장치는 차량(30)까지의 거리를 알지 못하고 단지 차량 레이더(31)의 신호 프로파일을 알 수 있을 뿐이기 때문에, 차량(30)으로부터 소정의 거리에 있는 가상의 타겟을 표현하는 모의 타겟 레이더 신호를 송출할 수 있다. 이제 도 4의 실시예에 따른 교통 안전 장치는 차량(30)의 위치를 반영하여 가상 타겟인 모의 타겟(70)을 표현하는 모의 타겟 레이더 신호를 송출할 수 있다. 즉, 도 4의 실시예에 따른 교통 안전 장치는 멀리 있는 차량(30)의 경우에는 좀 더 여유 있는 거리를 가진 가상의 모의 타겟(70)을 표현하는 모의 타겟 레이더 신호를 송출할 수 있다. 도 4에서 모의 타겟 계산부(100)는 차량 검출 레이더(900)의 출력인 차량까지의 거리와 속도를 반영하여 모의 타겟(70)을 설정하고 그를 표현하는 모의 타겟 레이더 신호 프로파일을 계산한다.
또 다른 양상에 따르면, 모의 타겟 레이더 신호가 모사하는 모의 타겟은 타겟 검출용 레이더로 검출한 타겟일 수 있다. 도 1에서 제안된 발명의 또 다른 양상에 따른 교통 안전 장치(10)는 타겟 검출 레이더(300)를 이용하여 타겟, 예를 들면 사고 차량을 검출한다. 이때, 교통 안전 장치(10)는 차량(30)의 레이더(31)로 실선 화살표로 표시된 바와 같이 모의 타겟 레이더 신호를 송출한다. 제안된 발명의 또 다른 양상에 따르면, 이 모의 타겟 레이더 신호는 차량(30)의 레이더(31)에서 송출된 레이더 신호가 타겟(50)에 도달하여 반사되었다면 수신할 수 있는 신호일 수 있다.
도 1에서 모의 타겟을 위한 레이더 신호 파형 프로파일은 교통 안전 장치(10)가 수신한 차량 레이더(31)가 송출한 파형 프로파일에, 차량 레이더(31)가 보았을 때 타겟(50)의 위치 및 속도를 반영해야 한다. 교통 안전 장치(10)는 타겟 검출 레이더(300)가 검출한 타겟(50)의 위치 및 속도와, 차량 검출 레이더(900)가 검출한 차량(30)의 위치 및 속도로부터 차량(30)과 타겟(50) 간의 상대적인 위치 및 속도를 계산한다.
추가적인 양상에 따르면, 차량 검출 레이더(900) 및 타겟 검출 레이더(300)는 각각이 두 개 이상의 채널을 가진 레이더일 수 있다. 타겟 검출 레이더(300)와 차량 검출 레이더(900)가 두 개 이상의 채널, 즉 송수신 안테나 중 적어도 하나가 2개 이상으로 구성된다면 타겟과 차량의 시선 방향 거리와 시선 방향의 속도 뿐 아니라 2차원적인 각 위치 및 각 속도가 산출될 수 있다. 이로부터 모의 타겟 계산부(100)는 차량(30)과 타겟(50)간의 상대적인 2차원 위치 및 2차원 속도를 계산하고, 이를 반영하여 타겟(50)을 표현하는 모의 타겟 레이더 신호 프로파일을 계산할 수 있다.
도 5는 또 다른 실시예에 따른 교통 안전 장치의 구성을 도시한 블록도이다. 일 양상에 따라, 도시된 실시예에서, 타겟 검출 레이더(300)는 4D 이미지 레이더일 수 있다. 전술한 특허제2,175,245호에 기재된 바와 같이, 4D 이미지 레이더는 M개의 송신 안테나와 N개의 수신 안테나가 비선형 형태로 불균일한 간격으로 배치되며, 각각의 송신 안테나에 레이더 신호 송신기가, 각각의 수신 안테나에는 레이더 신호 수신기가 연결된다. 이러한 4D 이미지 레이더를 통해 타겟의 4D 포인트 클라우드를 획득할 수 있다.
일 양상에 따르면, 타겟 검출 레이더(300)는 타겟 위험 판단부(350)와, 타겟 정보 출력부(370)를 더 포함할 수 있다. 타겟 위험 판단부(350)는 4D 이미지 레이더(330)가 출력하는 4D 포인트 클라우드(point cloud)로부터 인식된 타겟의 종류를 기초로 차량에의 위험여부를 판단한다. 4D 포인트 클라우드를, 예를 들면 딥러닝 엔진으로 처리함에 의해 타겟을 식별할 수 있다. 예를 들어 타겟 위험 판단부(350)는 레이더 감지 거리에 있는 타겟이 차량인 경우 위험하다고 판단할 수 있다. 타겟 정보 출력부(370)는 4D 이미지 레이더(330)의 출력을 가공하여 타겟의 위치와 속도만을 출력할 수 있다. 또 다른 예로, 타겟 정보 출력부(370)는 4D 이미지 레이더(330)에서 식별된 타겟의 종류 정보와, 그 타겟의 위치와 속도를 출력할 수 있다. 또 다른 예로, 타겟 정보 출력부(370)는 4D 이미지 레이더(330)의 출력인 4D 포인트 클라우드를 그대로 출력할 수 있다.
추가적인 양상에 따르면, 타겟 위험 판단부(350)는 추가로 지도 정보 및 타겟의 위치를 기초로 차량에의 위험여부를 판단할 수 있다. 포인트 클라우드로부터 사람/개/자전거/차량을 구별하는 식별 기술은 알려져 있다. 타겟 위험 판단부(350)는 자체 혹은 클라우드 상의 딥러닝 엔진을 통해 타겟을 식별하고, 그 종류와 지도정보 그리고 타겟의 위치를 기초로 차량에의 위험 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어 도로 상의 사람이나 개는 위험하다고 판단할 수 있다. 그러나 인도에 있는 사람이나 개는 위험하지 않다고 판단할 수 있다.
추가적인 양상에 따르면, 차량 레이더 신호 수신부(700)는 4D 이미지 레이더 신호를 수신하는 복수의 레이더 신호수신부를 포함하고, 모의 타겟 레이더 신호 송출부(500)는 4D 이미지 레이더 신호를 송출하는 복수의 레이더 송출부를 포함할 수 있다. 이 양상에 따르면, 차량 레이더 신호 수신부(700)는 차량에 설치된 4D 이미지 레이더의 M개의 송신 안테나가 송출하는 M개의 레이더 신호의 파형 프로파일을 검출한다. 모의 타겟 계산부(100)는 M개의 레이더 신호 파형 프로파일 정보에 타겟 검출 레이더(300)가 출력하는 모의 타겟 레이더 신호를 반영하여 M개의 모의 타겟 레이더 신호 프로파일 정보를 산출한다. 모의 타겟 레이더 신호 송출부(500)는 이 M개의 모의 타겟 레이더 신호 프로파일 정보를 시용하여 M개의 채널을 통해 M개의 모의 타겟 레이더 신호를 송출한다. 차량의 4D 이미지 레이더는 이 모의 타겟 레이더 신호들로부터 가상적인 혹은 실재하는 타겟을 4D 이미지 레이더로 검출할 수 있다.
이상에서 본 발명을 첨부된 도면을 참조하는 실시예들을 통해 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며, 이들로부터 당업자라면 자명하게 도출할 수 있는 다양한 변형예들을 포괄하도록 해석되어야 한다. 특허청구범위는 이러한 변형예들을 포괄하도록 의도되었다.
10 : 교통 안전 장치 30 : 차량
31 : 차량 레이더 50 : 타겟
70 : 모의 타겟
100 : 모의 타겟 계산부
300 : 타겟 검출 레이더 310 : 안테나
330 : 4D 이미지 레이더 350 : 타겟 위험 판단부
370 : 타겟 정보 출력부
500 : 모의 타겟 레이더 신호 송출부
700 : 차량 레이더 신호 수신부
900 : 차량 검출 레이더

Claims (10)

  1. 일 방향으로 설치되어 타겟을 검출하는 타겟 검출 레이더와;
    타 방향으로 설치되어 차량에서 송출된 레이더 신호를 수신하고 분석하여 그 파형 프로파일 정보를 출력하는 차량 레이더 신호 수신부;
    상기 차량 레이더 신호 수신부에서 출력되는 파형 프로파일 정보에 모의 타겟의 위치를 반영한 모의 타겟 레이더 신호 프로파일 정보를 산출하여 출력하는 모의 타겟 계산부와; 그리고
    타 방향으로 설치되어 모의 타겟 레이더 신호 프로파일 정보에 따른 모의 타겟 레이더 신호를 생성하여 출력하는 모의 타겟 레이더 신호 송출부;
    를 포함하되,
    모의 타겟 계산부의 모의 타겟이 타겟 검출 레이더가 검출한 타겟인 교통 안전 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 모의 타겟 레이더 신호 프로파일 정보는 교통 안전 장치가 설치된 지점의 도로 상에서 일정한 거리에 존재하는 모의 타겟을 모사하는 표준적인 레이더 신호 프로파일 정보인 교통 안전 장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 타겟 검출 레이더와, 차량 레이더 신호 수신부와, 모의 타겟 레이더 신호 송출부가 레이더 송수신 반도체 집적 회로로 구현되는 교통 안전 장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 교통 안전 장치가 :
    타 방향으로 설치되어 그 차량을 검출하는 차량 검출 레이더;를 더 포함하고,
    모의 타겟 계산부는 차량과 모의 타겟 간의 상대적인 거리와 상대적인 시선 속도를 반영한 모의 타겟 레이더 신호 프로파일 정보를 산출하여 출력하는 교통 안전 장치.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서, 차량 검출 레이더 및 타겟 검출 레이더는 두 개 이상의 채널을 가진 교통 안전 장치.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 타겟 검출 레이더는 4D 이미지 레이더인 교통 안전 장치.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 타겟 검출 레이더가 :
    상기 4D 이미지 레이더가 출력하는 4D 포인트 클라우드(point cloud)로부터 인식된 타겟의 종류를 기초로 차량에의 위험여부를 판단하는 타겟 위험 판단부와;
    타겟 위험 판단부에서 위험하다고 판단된 경우 타겟의 정보를 출력하는 타겟 정보 출력부;
    를 더 포함하는 교통 안전 장치.
  9. 청구항 8에 있어서 타겟 위험 판단부는 타겟의 종류에 추가로 지도 정보 및 타겟의 위치를 기초로 차량에의 위험여부를 판단하는 교통 안전 장치.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 차량 레이더 신호 수신부는 4D 이미지 레이더 신호를 수신하는 복수의 레이더 신호수신부를 포함하고,
    상기 모의 타겟 레이더 신호 송출부가 4D 이미지 레이더 신호를 송출하는 복수의 레이더 송출부를 포함하는 교통 안전 장치.

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